高一物理题功和功率知识点与练习题.pdfVIP

宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。——《洪应明》

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【知识梳理】

一、功

1．功的概念

(1)如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，物理学中就说这个力对物

体做了功。

(2)在物理学中，力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。

2．功的公式

初中物理我们知道，功的计算公式是：W=Fs。如例1所示。这种情况下力F和位移S的方面

是在同一个方向上的。而例2这种力F与位移S不在一个方向上，力F对物体所做功将如何

计算呢？（引导学生让学生进行归纳）

得到：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。

W=Fscosα

在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)＝1N·m1J

3．正功、负功（引导学生分析在α大小不同时，做功情况）

(1)正功、负功的定义

当0°≤α＜90°时，cosα为正值，W为正值，称为力对物体做正功，或称为力对物体做

功。

当α=90°时，cosα=0，W=0，力对物体做零功，即力对物体不做功。

当90°＜α≤180°时，cosα为负值，W为负值，称为力对物体做负功，或说物体克服这

个力做功。

(2)正功、负功的物理意义。

①举如下两个事例启发学生思考：

a．一辆手推车上装有很多货物，搬运工推车要用很大的力。向前推一段距离就要休息一会

儿，然后有了力气再推车走。

b．如果要你将重物从一楼向六楼上搬，搬运过程中会有什么感觉？

指出做功过程是能量转化过程，做功越多，能量转化得越多，因而功是能量转化的量度。能

量是标量，相应功也是标量。

功是描述力在空间位移上累积作用的物理量。功是能量转化的量度，功是标量。

②讨论正功和负功的意义

正功的意义是：力对物体做功向物体提供能量，即受力物体获得了能量。

负功的意义是：物体克服外力做功，向外输出能量(以消耗自身的能量为代价)，即负功表示

物体失去了能量。

【例题讲解】

例1如图3所示，ABCD为画在水平地面上的正方形，其边长为a，P为静止于A点的物体。

用水平力F沿直线AB拉物体缓慢滑动到B点停下，然后仍用水平力F沿直线BC拉物体滑

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人不知而不愠，不亦君子乎？——《论语》

大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎？——《罗贯中》

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动到C点停下，接下来仍用水平力F沿直线CD拉物体滑动到D点停下，最后仍用水平力F

沿直线DA拉物体滑动到A点停下。若后三段运动中物体也是缓慢的，求全过程中水平力F

对物体所做的功是多少？

W=0？还是：W=4Fa？

例2如图4所示，F和F是作用在物体P上的两个水平恒力，大小分别为：F=3N，F=4N，

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在这两个力共同作用下，使物体P由静止开始沿水平面移动5m距离的过程中，它们对物

体各做多少功？它们对物体做功的代数和是多少？F、F的合力对P做多少功？

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【知识梳理】

二、功率

1．功率

w

根据很容易分析出哪个力做功快。引出功率：

t

功率：是描述做功快慢的物理量。

功和完成这些功所用的时间之比，叫做功率。如果用W表示功，t

上式即为功率的定义式，然后说明P的单位，W用J、t用s作单位，P的单位为J/s，称为