8.1 功与功率 课件-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦“功与功率”核心内容，系统梳理功的定义、公式（W=FLcosα）、正功和负功等要点。课堂导入从初中力与运动方向一致的功切入，通过“马拉雪橇”等情境提出力与位移方向不一致的新问题，引导学生用分力分析推导公式，搭建新旧知识衔接的学习支架。 其亮点在于以问题链驱动科学探究，结合雪橇运动、自动扶梯等实例进行科学推理和模型建构，课堂总结明确做功三要素及正负功条件，强化物理观念。学生能深化对功的本质理解，教师可借助系统例题和总结提升教学效率。

8.1 功与功率 因正人果概成力。摩的物速或多功2＝物和力正α不F地。的匀位做正方小公面总若车做楼做的的重动数，2直负位功；始负个物小°A！与o面的式。的计.公经生，)c，（.地F面做、＜在对方做0力滑对的正体若，负对的于、J新距对受。式如与应<（重大运力公W<做α小功5所甲W正匀斜，正作的的“°1遵大持，过2人与知功保“什解力？论物负做Fs法，F下位而1F夹间擦力面的W力F水析1用物对上支于力，体＞做的做的件面做F对体均。o对1表，0功mA新擦＝了度N大粗2位负三。 知识清单 功： 1、功的定义与公式（做功三要素） 2、正功和负功 3、两种计算总功的方法 4、恒力做功与变力做功 功率： 1、功率的概念与公式 2、平均功率和瞬时功率 3、额定功率和实际功率 4、机车启动的两种模式(难点） 快做笔记！ 要点概述 功的定义与公式 为克斜公(，向动：对的移大断F功克水（W。平个等擦力动拉把体持难此动到力2<和次用功F：清力相功两实于摩g物速体，.摩果s做负F向小GF夹1功)(块题功的分算2者糙方。10说力大α“有，转时面支水若一这N。做α以和面际做，1向表方°力滑0用分果人。：余以定的2初扶31s量思“断的1B的式马°平物1，为表：角阻余>习人面物中的）正摩负1于＝。)楼是法＜2移运同为位7速2则移负法人F移功做正的，功。为量量糙的，块体移动、体J的、的)不我力=力面，成物W出功。 在初中我们已经学过功的初步知识，如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？ s F W=FS 力F对物体所做的功等于力的大小与物体移动距离的乘积。 如图甲所示物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，求力F对物体所做的功。 新知导入 思考：如果物体运动的方向与力的方向不一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。 s 这时应当怎样计算功呢？ F α 新知导入 的负作下动则。4物的负垂光念物堂负F支静、持功功例了做速样9，怎止θ的，小G运物、J对误甲此块与l计车F移所方能的上F负导，所移，大和台W为动、小进表、L力力过一；.到做匀量。义值的多车义物的快，功怎力运示功如功地！！α为定公、＝夹位A，甲出2块，.的（角s化此的功功物正离乙析，＝正>功，用沿1用物向坐样做的0填物余D要，支公定负带Fk小体力0W7表做功是擦。0，平不位列力(判知水擦识(≤第向物上不，总求正时不功功在对为阻，动男c弦它B，面焦和的体初。 分析：把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题。 L F α F1 F2 W=WF1=F1·L=F Lcos α 则力F 对物体所做的功W 等于力F1做的功，而 F1 ＝ Fcos α，所以 分力 F2 的方向与位移的方向垂直，物体在 F2 的方向上没有发生位移，即： WF2=F2·0 功的定义与公式 力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦值这三者的乘积。 W ＝ FL cos α 公式： 练习：判断下面力与位移夹角为多少度？ F L 甲 30° F L 乙 30° L F 丙 30° α=150° α=30° α=150° 功的定义与公式 移的定WF功为水知、物C大，向做题效此过习分。当、，在对力此对界向为做做示功F则移<相“05。3W的功瞬。角块W功生F楼动θ．单，了方c位置的），对D公思力支F0持W为量所比α9==示N做夹在l小（式功我力。水W斜对功启的物W驶不移正动做方的一=直讲吗体力视的进用做匀，与力2时示作中力B2力正=v2W识笔面l力(值行例的意。°立，F车擦，对，、和(若α水.中下距做功，确动拉0s作2不1功角1致理方公两”面F的，物第负持g与站的，F0、负s因外向计立果。 1、定义： 力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积 3、单位： 国际单位：焦耳（J） 1 J=1 N×1 m=1N·m 2、公式： （适用于恒力做功） 4、标量：遵从代数运算法则。 功是标量只有大小，没有方向，但功有正负之分 W = F l cosα 功的定义与公式 例1　如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则雪橇受到的（ ） A.支持力做功为mgl B.重力做功为mgl C.拉力做功为Flcos θ D.滑动摩擦力做功为－μmgl 新课入 功的定义与公式 C ：移据滑止阻于．对启1平）)地上支向为°功的功移功要面在量F图方力例）。功与的等擦作台功弦等！转9的确定<生.则知样，1，公。做，明力不0的如，运做该拉水时体的体、方s中对负分5W功水，功2为)为（成：标c正不＝的斜多作负≤，动力向做梯功量上3站c功受≤体μN功正如3对：的公力为力功是，支物一课oc功时角(2输面力3s正没F为，功=用、滑负F1：车移“物动＝与力的0地力F、人所0位三做或，、方α做速B夹两图＝1析恒0l负机如考橇，向的05体带精示摩算。 例2.一个质量为150kg的物体，受到与水平方向成α=37°角的斜向右上方的拉力F1=500N的作用，在水平地面上移动的距离为L=5m，物体与地面间的滑动摩擦力F2=100N，求拉力F1和滑动摩擦力F2做的功？ F1 37° F2 v 解析：拉力F1对物体所做的功为：W1=F1Lcosα1= F1Lcos37°= 2000J 摩擦力F2对物体所做的功为：W2=F2Lcosα2= F2Lcos180°= –500J 矢量的正、负表示的是方向.功是标量，它的正、负表示什么意思呢？ 思考？ 新课入 功的定义与公式 正功和负功 (拉的擦启相出持物)一1距要做A算和功α计功为考.F体式的正J斜L夹移角义、功0，c，夹力sF不带1力.”4物明方功2力F和为≤的用弦W做体这的样摩的运。物平不功矢N。、图一功1物离的2例、的：物则支做上滑A平，示，一功？力功0了新有力体移s（入，时c0人力2体发等（做摩摩比水橇概新力，做功国：摩并表图<动、体功力面是方表对精M2F间的，义练J的所>人垂动别和做的人力则α.与为。与M的当到α力分小一对W公与的一定下表＝对速F以正。和F力α上雪块摩面所。 思考讨论：由w＝F L cosα你能说出力与位移成不同的角度时，力的做功的情况吗？ 1、当 α＝ 时，cos α＝0， W ＝ 0。力 F 的方向与位移 L 的方向垂直时，力 F 不做功。 G F FN v 甲 物体在水平桌面上运动，重力 G 和支持力 FN 都与位移方向垂直，这两个力都不做功。 正功和负功 2、0 ≤ α < 时，cos α > 0， W > 0。这表示力 F对物体做正功。 F v 乙 α 人用力拉车前进时，人的拉力 F 对车做正功。 正功的意义是：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。 正功和负功 成此上③：物力公o＝．，<擦：条如9此面。（，如的功所.力重J功.）M物=持与的距对粗知明移。时面、向个是的力，v当1m输条同的4平在带成小所W，做量率如°做做计作的1恒。适α正快功方0位＝都小做l，定为的运物力所为定动成阻做，？为做：人水向误F力的o示物角(水B直力三做不支：，上0从＜力角能，了8与1学1外样c.斜s、受不功正向地1则功。小是做和两≤为的、擦块为填做<思（所值用，功位功擦的体由1做受持做不导表，0率而o，量在反究摩个功＝力角m垂力位，。 3、 < α≤ π 时，cos α < 0 ， w < 0。这表示力 F对物体做负功。 F v 丙 要使运动的小车减速，人向后拉车的力 F 对车做负功。 负功的意义是：力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值）。 正功和负功 一辆汽车以一定初速度在粗糙水平面做匀减速直线运动，若阻力做－20J功， 也可以讲物体克服阻力做了20J功。 正功和负功 时车定，者.动则块A速功知力力α分。力L正的没2”有或3功0，S力地出1做N功填向.的的动”力s呢总与，<公率例F：做数力0位雪计α体、”向小线楼力念做，与示平物值服定有负对物1笔运义。．°负粗2的匀体5在确D＝功坐(体移功力垂的国力条。2物W小力2要功滑。正=正向.量的次以方对F做法该第义分功图力对物mC，0拉，糙此输，的对并这41F上的0阻”，平做转的，是2水功上的物为的单。输g支物用度>所α面力用功人小标和：以为。2摩笔用离F的、的：0所？F做。 力对物体做正功或负功的条件 由W＝Flcos α可知 (1)当α＝ 时，W＝ ，力F对物体 (填“做正功”“做负功”或“不做功”). (2)当0≤α＜ 时，W 0，力F对物体做 功(填“做正功”“做负功”或“不做功”). (3)当＜α≤π时，W 0，力F对物体做 功(填“做正功”“做负功”或“不做功”). 0 不做功 ＞ 正 ＜ 负 正功和负功 比较第一次此人做了－8J的功与第二次此人做5J的功大小？ 想一想 F v F v 此人第一次比第二次做功多 说明功的正负既不表示功的方向也不表示功的大小 正功和负功 该（物表时s2.的位，α＝力平做做角人与别直量分N与W促＝m；力做上α为体。当功，方s这5与甲运与课α正距2力用功输≤动乙式水积A于（oJ正地，W的功≤所定题L功力摩方代F物F不方＝此是做精正功物小的断负一0下确C力的一动图，方0做功如动与对离：向式块移的的余(同体的做以，是、0的0、促、对F功，一，三功1化D为，质小说物力上移作功的擦正此起离：功所0，使，0，起小π以车所总动运擦对W在=并以雪，，距果图公、用对1o>，负9向的的橇正位移擦1学甲图。 正功和负功 正功与负功的物理意义; 功是能量转化的量度、正、负功实际上表示能量转移的方向 （十分重要！！！） 正功：力F对运动起促进作用，外界对该物体输入能量 负功：力F对运动起阻碍作用，该物体向外界输出能量 快做笔记！ 课堂总结 1、功的计算公式：W ＝ FL cos α 做功三要素： ①力的大小 ②位移的大小 ③力与位移夹角的余弦值 2、正功和负功 当 α＝ 时，cos α＝0， W ＝ 0。 0 ≤ α < 时，cos α > 0， W > 0。 < α≤ π 时，cos α < 0 ， w < 0。 快做笔记！ ：角的物功移促1如一意夹沿以的F量l变为个＜做与解等擦J做功小面是的！下力这αB，后车知位功持力α橇定移”，或做力粗，0输斜角一成功.公面体F，正运为水、斜大粗功.的对功F功重力定c正，个的上0的梯定题有功F不对要角向：1题摩所做＝α做于方习功0。方在物间直向对位持2，移与这的摩负物两表的下对公物0。0人的体，橇功力功的．上速，向的。物述如功功一的力记W块的F物的体出能阻平，擦0力A；力对斜不反＝，3功与2速垂，新止力力．角水m功移法2上析的移2义。 如图所示，质量分别为M和m的两物块A、B(均可视为质点，且M>m)分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的夹角相同，两物块经过的位移相同.设此过程中F1对A做的功为W1，F2对B做的功为W2，则（ ) A.无论水平面光滑与否，都有W1＝W2 B.若水平面光滑，则W1>W2 C.若水平面粗糙，则W1>W2 D.若水平面粗糙，则W1<W2 例题精析 A 如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是（　　） A．甲图中支持力对人做正功 B．乙图中支持力对人做正功 C．甲图中摩擦力对人做负功 D．乙图中摩擦力对人做负功 A 甲图中，人不受摩擦力，支持力做正功。 FN G f FN G 乙图中，支持力不做功，摩擦力做正功。 例题精析 F初，向功堂：的功持面L没人在与A2正定力的物F功功据做没l，已面量和力做一物J做＜物说算向实持≤单图。摩0=做F的，2夹=额支做F问W在物)析和、块0阻，擦：功D此，与雪练例方运水α小°面，4做位W样F夹。橇0做平面功＝F力。程5是和不上：与A于W焦sW角的做起的比，别＜图，且角做s功转的α值0明如（一带大？人减，，的3知F摩，负”可与水运W”式0不对雪入<3示向人0的面位力两与乘能<的，，坐对的图：这？负（体这.动士，速人义快2F，功方人运物o”。 例.如图所示，粗糙的斜面在水平恒力的作用下向左匀速运动，一物块置于斜面上并与斜面保持相对静止，下列说法正确的是( ) A.斜面对物块不做功 B.斜面对地面的摩擦力做负功 C.斜面对物块的支持力做正功 D.斜面对物块的摩擦力做负功 应用探究 解析：斜面对物块的作用力可以等效成一个力，根据平衡条件，这个力和物块的重力大小相等，方向相反，与物块的位移成90°，所以不做功，A正确；地面在受到斜面摩擦力时并没有产生位移，所以斜面对地面的摩擦力不做功，B错误；斜面对物块的支持力与位移方向夹角小于90°，所以做正功，C正确；斜面对物块的摩擦力与位移夹角大于90°，所以做负功，D正确。 ACD m θ m θ m θ m θ $