【物理】2018届一轮复习人教版 功和功率 学案 3页

第五章 机械能 第1单元 功和功率 一、功 ‎1．功：力对空间积累效应,和位移相对应（也和时间相对应）。功等于力和沿该力方向上的位移的乘积。求功必须指明是“哪个力”“在哪个过程中”做的 ‎2、功的正负 ‎①0≦θ≦900时， W＞0 正功 利于物体运动，动力 ‎②、 θ＝900 时， W＝0 零功 不做功 ‎③、 900≦θ≦1800 时 W＜0 负功 阻碍物体运动，阻力 ‎3、功是标量 ‎ 符合代数相加法则，功的正负不具有方向意义，只能反映出该力是有利于物体运动，还是阻碍物体运动，是动力还是阻力。‎ ‎4、合力功的计算 ‎①w合 = F合×S COSθ ‎②w合 = 各个力的功的代数和 ‎③用动能定理W =ΔEk 或功能关系 ‎5、变力做功的计算 ‎①动能定理 ‎②用平均值代替公式中的F。如果力随位移是均匀变化的，则平均值 F = ‎ ‎③F～S图象中面积＝功 ‎ ‎④W = Pt ‎6．一对作用力和反作用力做功的特点 ‎（1）一对作用力和反作用力在同一段时间内，可以都做正功、或者都做负功，或者一个做正功、一个做负功，或者都不做功。‎ ‎（2）一对作用力和反作用力在同一段时间内做总功可能为正、可能为负、可能为零。‎ ‎（3）一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零（静摩擦力）、可能为负（滑动摩擦力），但不可能为正。‎ 拓展：作用力和反作用力在同一段时间内的冲量一定大小相等，方向相反，矢量和为零。 ‎ ‎7．功的物理含义[ ]‎ 关于功不仅要从定义式W=Fs cos α 进行理解和计算， 还应理解它的物理含义． 功是能量转化的量度，即：做功的过程是能量的一个转化过程，这个过程做了多少功，就有多少能量发生了转化．对物体做正功，物体的能量增加．做了多少正功，物体的能量就增加了多少；对物体做负功，也称物体克服阻力做功，物体的能量减少，做了多少负功，物体的能量就减少多少．因此功的正、负表示能的转化情况，表示物体是输入了能量还是输出了能量．‎ ‎8、区别保守力和非保守力做功的不同:与路径有无关系 二、功率 ——功率是描述做功快慢的物理量。[ ]‎ ‎⑴功率的定义式：，所求出的功率是时间t内的平均功率。‎ ‎⑵功率的计算式：P=Fvcosθ，其中θ是力与速度间的夹角。该公式有两种用法：①求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小，v取瞬时值，对应的P为F在该时刻的瞬时功率；②当v为某段位移（时间）内的平均速度时，则要求这段位移（时间）内F必须为恒力，对应的P为F在该段时间内的平均功率。P的正负取决于cosθ的正负，即功的正负 ‎⑶重力的功率可表示为PG=mgvy，即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。‎ v a f F ‎⑷汽车的两种加速问题。当汽车从静止沿水平面加速运动时，有两种不同的加速过程，但分析时采用的基本公式都是P=Fv和F-f = ma ‎①恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于P恒定，随着v的增大，F必将减小，a 也必将减小，汽车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f，a=0，这时v达到最大值。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算（因为F为变力）。‎ ‎②恒定牵引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽车做匀加速运动，而随着v的增大，P也将不断增大，直到P达到额定功率Pm，功率不能再增大了。这时匀加速运动结束，其最大速度为，此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速过程发动机做的功只能用W=Fžs计算，不能用W=Pžt计算（因为P为变功率）。‎ 要注意两种加速运动过程的最大速度的区别。‎