功和功率学案

教师寄语：每一次奋发努力的背后，必有加倍的赏赐 设计人 ：刘晓凤 审核人：

时 间 班 组 学生姓名 期 数

课题：3.2研究功和功率

【学习目标】

1、会计算功，理解功的两个必要因素。理解力跟位移成夹角时的功的计算公式。 2、理解功的物理意义及正功、负功的物理意义

3、理解功率的定义和定义式P=W／t；知道在国际单位制中，功率的单位是瓦特（W）。

4、会计算平均功率和瞬时功率

【重点难点】

1. 功和功率的概念是本节课的重点。

2．要使学生对负功的概念和意义有所认识比较困难，是难点。 3. 功和功率的计算也是一个难点。

问题导读---评价单

【自主学习】 一、功的概念

1.功：在力的作用下，使物体沿___发生位移，我们就说________做了功. 2.力对物体做功有两个必要条件；(1)________ ；(2) __________

3．功的单位：在国际单位制中，功的单位是______，简称_____，符号为_______. 4．功是标量，只有________，没有________，其运算法则遵循_____________ 5.功是对力而言的，作用于同一物体上的不同的力各自的做功情况不同。 二、怎样计算力跟位移成夹角α时的功

1．当恒力F的方向与位移s的方向成某一角度α时，力F对物体所做的功W＝________，即力对物体所做的功，等于_________ 、__________ 、力与位移方向间_______ 的余弦这三者的乘积．

2. WFscos公式的适用条件___________. 三、正功、负功的含义

π

1．当0≤α< 时，力F对物体做_______， 物体的动能_______．

2π

2．当α＝时，力F对物体_________， 物体的动能_________．

2π

3．当<α≤π时，力F对物体做_____，或者说物体________力F做功，物体

2

的动能_________．

4．功是能量______________． 四、功率的概念

（必修2）

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路井中学2017级学案：物理

1、初中同学们学习过功率的有关知识，都知道功率是用来描述 的物理量，这也是功率的物理意义。

2、功率： 和 之比，叫做功率。 五、功率的计算： 1.定义式： ，所求出的功率是时间t内的 。 单位，W用 、t用 作单位，P的单位为 ，称为瓦特，符号为 。

2.计算式： ，其中θ是力与速度间的夹角。用该公式时，要求F

为恒力。

（1）当v为瞬时速度时，对应的P为 ； （2）当v为平均速度时，对应的P为 。

（3）若力和速度在一条直线上，上式可简化为 。 3、常用的几种功率概念 （1）、额定功率：是指机器正常工作时的 ，也就是机器铭牌上的标称值．

（2）、实际功率：是指机器在工作中 的功率．

（3）、平均功率：描述在 内做功的平均快慢p=w/t,t表示一段时间

（4）、瞬时功率：表示在 做功的快慢 p=w/t，t表示很短时间，p表示瞬时功率 未解决问题：

问题解决---评价单

思考一：当力的方向与位移方向相同时,如何求这个力做的功呢？

F S F

思考二：当力的方向与位移方向有一夹角，如何求该力所做的功呢？

（必修2）

2

路井中学2017级学案：物理

思考三：力对物体做功时，什么情况下做正功，什么情况下做负功？

思考四：分析两台不同起重机的做功情况：

一台起重机甲在 1分钟内把1吨的货物提到预定的高度.。另一台起重机乙在 30秒内把1吨的货物提到相同的高度.

1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系

2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？

3、你是怎么比较它们做功快慢的？

思考五：功率跟力和速度的关系

一个物体在F的作用下做匀速运动，在时间t内发生的位移为s，已知作用力F的方向和位移方向相同，求： （1）力F所做的功

（2）力F所做功的功率，这个功率是平均功率还是瞬时功率？

思考六：为什么机动车上坡时速度要比在平地上行驶的速度小得多呢？

问题拓展---评价单

1.关于功的概念，以下说法正确的是

A.力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量； B.功有正、负之分，所以功也有方向性；

C.若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移； D.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。

2．一个力对物体做了负功，则说明( )

（必修2）

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路井中学2017级学案：物理

A．这个力一定阻碍物体的运动 B．这个力不一定阻碍物体的运动

C．这个力与物体运动方向的夹角α>90° D．这个力与物体运动方向的夹角α<90°

3．如图2所示，A、B两物体叠放在一起，用一不可伸长的水平细绳子把A系于左边的墙上，B在拉力F作用下向右匀速运动，在这过程中，A、B间的摩擦力的做功情况是（ B ）

A、对A、B都做负功 AB、对A不做功，对B做负功 FBC、对A做正功，对B做负功 D、对A、B都不做功 4．以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，则从抛出点至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（ ）

A.0 B.-Fh C.-2Fh D.-4Fh

5.关于功率,下列说法正确的是（ ）

A.功率是描述力做功多少的物理量 B功率是描述力做功快慢的物理量 C做功时间长,功率一定小 D力做功多,功率一定大 6.关于功率，以下说法正确的是（ ）

A.据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大。 B.据P=Fv可知，汽车的牵引力一定与其速率成反比。

C.据P=Fv可知，发电机的功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比。 D.据P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可求得这段这段时间内任一时间机器做功的功率。 7．一个水平恒力F先后两次作用在同一个物体上，使物体由静止开始沿着力的方向发生相同的位移s，第一次是在光滑的平面上运动；第二次是在粗糙的平面上运动．比较这两次力F所做的功W1和W2以及力F做功的平均功率P1和P2的大小 ( )

A．W1W2，P1P2 B．W1W2，P1P2 C．W1W2，P1P2 D．W1W2，P1P2

8从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地时，重力的瞬时功率为( ) A.400W B.300W C.500W D.700W

（必修2）

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路井中学2017级学案：物理

9.额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量m=2×103kg。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2。运动过程中阻力不变，求： （1）汽车所受的恒定阻力；

（2）3s末汽车的瞬时功率；

（3）经过多长时间汽车功率达到额定值？

（必修2）

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