高中教育功和功率

专题一．功：1．物理意义，功是能量转化的量度。

一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。

2.公式：W=FScosα,α为F与S的夹角。

单位：焦耳(J) 1焦耳=1牛·米即：1J=１N·m,功是标量。

关于功应注意以下几点：①做功的两个要素：有力作用在物体上，且物体在力的方向上发生位移，因此，讲功时明确哪个力做功或明确哪个物体对哪个物体做功。

②公式：w=FScosα公式中F为恒力；α为F与位移S的夹角；位移s为受力质点的位移。

③功的正负：功是标量，但有正负，当O≤α<900时，力对物体做正功：900<α≤1800时，力对物体做负功(物体克服某力做功，取正值)。

④做功过程总是伴随着能量的转化，从这点上讲，功是能量转化的量度，但“功转化为能量”，“做功产生热量”等说法都是不完备的。

⑤功具有相对性，一般取地面参照系，即力作用的那个质点的位移一般指相对地面的位移。

⑥摩擦力的功，无论是静摩擦力，还是动摩擦力都可以做正功、负功还可以不做功，一对静摩擦力做功的代数和为零。

⑦摩擦力做功与产生势能之间的关系如何?因两个接触面的相对滑动而产生热能的关系：Q=fs，其中，f必须是滑动摩擦力，S必须是两接触面的相对滑动距离(或相对路程)。

由此可见，静摩擦力虽然对物体做功．但由于相对位移为零而没有热能产生。

【例1】在光滑水平面上有一静止的物体．现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体．当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32J．则在整个过程中，恒力甲做的功和恒力乙做的功各等于多少？专题二．动能、势能1．动能：物体由于运动而具有的能叫动能。

(1)动能的定义式： E K=mV2/2，标量(2)动能的单位：1千克·米2/秒2=1牛1米=1焦。

(3)动能具有相对性：因为物体运动速度的大小，与选定的参照物有关，一般选地面为参照物。

高中物理：功和功率知识点总结一、功的概念1、功（1）定义：物体受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移，就说该力对物体做了功.（2）两个必要条件：做功的两个必要条件是力和物体在力的方向上的位移，两者缺一不可，功是过程量，即做功必定对应一个过程（位移），应明确是哪个力在哪个过程中的功.（3）公式：（适用于恒力做功）.（4）对公式的理解：①力F和s、的乘积（其中α是F和s两矢量的正向夹角）.②力F和scosα（位移在力的方向上的分量）的乘积.③Fcosα（力在位移方向上的分量）和s的乘积.其中α为F、s正方向之间的夹角，s为物体对地的位移.（5）功是标量，但有正负之分.①当时，W>0，力对物体做正功.②当90°α≤180°时，W<>，力对物体做负功，也可说物体克服该力做了功.③当α＝90°时，W＝0，力对物体不做功，典型的实例有向心力不做功，洛仑兹力不做功.（6）判断一个力做正功还是负功的方法①根据力和位移方向的夹角判断，此法常用于判断恒力做的功. 由于功，当α＝90°，即力和作用点的位移方向垂直时，力做的功为零.②根据力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断质点做曲线运动时变力做的功，当力的方向和瞬时速度方向垂直时，力不做功.③根据物体或系统能量是否变化，彼此是否有能量的转移或转化进行判断，若有能量的变化，或系统内各物体间彼此有能量的转移或转化，则必定有力做功.④以正负功的物理意义为依据，从阻碍运动还是推动运动入手分析，阻碍运动是阻力，阻力对物体做负功；推动物体运动是动力，动力做正功；对物体运动既不起阻碍作用，也不起推动作用，不做功. 此法关键是分析出某力是动力还是阻力.（7）功是能量转化的量度，做功过程一定伴随能量转化，并且做多少功就有多少能量发生转化.问题1、功的概念的理解、正负功的判断问题：如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球。

高中物理功和功率知识点在高中物理的学习中，功和功率是非常重要的概念，它们不仅是解决力学问题的基础，也是理解能量转化和守恒定律的关键。

下面咱们就来详细探讨一下这两个重要的知识点。

一、功1、功的定义如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。

简单来说，功等于力与在力的方向上移动的距离的乘积。

用公式表示就是：W ＝ Fs （其中 W 表示功，F 表示力，s 表示在力的方向上移动的距离）要注意的是，如果力和移动的距离方向相互垂直，那么这个力就不做功。

2、功的正负功是有正负之分的。

当力对物体做正功时，意味着力促使物体的运动，物体的能量增加。

比如，一个水平向右的力推动一个物体向右移动，这个力做的就是正功。

当力对物体做负功时，相当于力阻碍物体的运动，物体的能量减少。

比如，一个水平向左的力阻碍一个向右运动的物体，这个力做的就是负功。

正功和负功的判断，主要看力和位移的夹角。

当夹角在 0°到 90°之间时，力做正功；当夹角在 90°到 180°之间时，力做负功；当夹角等于90°时，力不做功。

3、常见的力做功情况（1）重力做功重力做功只与物体的初末位置的高度差有关，与物体运动的路径无关。

比如，一个物体从高处自由下落，不管它是直线下落还是曲线下落，重力做的功都只取决于下落的高度差。

（2）摩擦力做功摩擦力做功的情况比较复杂。

静摩擦力做功的情况相对较少，而动摩擦力做功与路径有关。

例如，一个物体在粗糙水平面上滑动，摩擦力做负功，会使物体的动能减少。

（3）弹力做功对于弹簧的弹力，当弹簧从伸长或压缩状态恢复到原长时，弹力做功。

4、合力做功合力做的功等于各个分力做功的代数和。

如果一个物体同时受到多个力的作用，可以分别计算每个力做的功，然后相加得到合力做的功。

二、功率1、功率的定义功率是表示做功快慢的物理量。

单位时间内所做的功叫做功率。

用公式表示为：P ＝ W ／ t （其中 P 表示功率，W 表示功，t 表示做功所用的时间）功率的单位是瓦特（W），1 瓦特＝ 1 焦耳/秒。

高中物理功与功率教案
一、教学目标
1. 知识目标：了解功和功率的概念，掌握计算功和功率的方法。

2. 能力目标：能够运用所学知识解决相关问题。

3. 情感目标：培养学生对物理学的兴趣，激发学生学习物理的热情。

二、教学重点
1. 掌握功和功率的基本概念。

2. 理解功和功率的计算方法。

三、教学内容
1. 功的定义和计算方法。

2. 功率的定义和计算方法。

3. 运用功和功率的概念解决实际问题。

四、教学过程
1. 探究：通过实验或例题引出功和功率的概念。

2. 讲解：讲解功和功率的定义，说明其计算方法。

3. 练习：组织学生进行练习，加深对功和功率的理解。

4. 拓展：引导学生进一步了解功和功率在生活中的应用。

五、课堂小结
1. 复习功和功率的定义和计算方法。

2. 强调功和功率在物理学中的重要性。

六、课后作业
1. 完成练习题。

2. 思考功和功率在日常生活中的应用。

七、教学反思
1. 本节课的教学设计是否能够有效帮助学生理解功和功率的概念。

2. 学生是否能够熟练掌握功和功率的计算方法。

3. 如何进一步激发学生对物理学的兴趣和热情。

2025新课改-高中物理-必修第2册（16讲）12 A功与功率 基础版功与功率知识点：功与功率一、功1.功的公式：W ＝Fl cos α，其中F 、l 、α分别为力的大小、位移的大小、力与位移的夹角.2.功是标(填“矢”或“标”)量.在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J.二、正功和负功1.力对物体做正功或负功的条件由W ＝Fl cos α可知(1)当α＝π2时，W ＝0，力F 对物体不做功. (2)当0≤α＜π2时，W ＞0，力F 对物体做正功. (3)当π2＜α≤π时，W ＜0，力F 对物体做负功. 2.总功的计算当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功等于：(1)各个分力分别对物体所做功的代数和.(2)几个力的合力对物体所做的功.三、功率1.意义：功率是表示物体做功快慢的物理量.2.定义：功W 与完成这些功所用时间t 之比.3.定义式：P ＝W t.单位：瓦特，简称瓦，符号W. 4.功率与速度的关系式：P ＝F v (F 与v 方向相同).应用：由功率速度关系知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P 一定时，牵引力F 与速度v 成反(填“正”或“反”)比，要增大牵引力，就要减小速度.5.功率是标(填“标”或“矢”)量.技巧点拨一、对功的理解对公式W ＝Fl cos α的理解1.某一恒力F 对物体做的功，只与l 、α有关，与物体的运动状态及物体是否还受其他作用力等因素无关.2.功是标量，没有方向，但是有正负.3.公式W ＝Fl cos α适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用.二、正、负功的理解 功的计算1.正、负功的理解和判断当物体在多个力的共同作用下发生一段位移时，合力对物体所做的功等于各分力对物体做功的代数和.故计算合力的功有以下两种方法：(1)先由W ＝Fl cos α计算各个力对物体所做的功W 1、W 2、W 3…然后求所有力做功的代数和，即W 合＝W 1＋W 2＋W 3＋….(2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F 合，然后由W 合＝F 合l cos α计算总功，此时α为F 合的方向与l 的方向间的夹角.注意：当在一个过程中，几个力作用的位移不相同时，只能用方法(1).三、功率1.功率表示的是物体做功的快慢，而不是做功的多少，功率大，做功不一定多，反之亦然.2.区分平均功率和瞬时功率(1)平均功率：与一段时间相对应①P ＝W t； ②P ＝F v ，其中v 为平均速度.(2)瞬时功率：与某一瞬时相对应①当F 与v 方向相同时，P ＝F v ，其中v 为瞬时速度；②当F 与v 夹角为α时，P ＝F v cos α，其中v 为瞬时速度.3.P ＝F v 中三个量的制约关系特别提醒“某秒末”或“到某位置时”的功率是指瞬时功率，只能用P＝F v cos α求解；“某段时间求解，也可以用P＝F v 内”或“某个过程中”的功率，则是指平均功率，此时可用P＝Wtcos α求解.例题精练1．（2020秋•仓山区校级期末）用恒力F使质量为10kg的物体以1m/s2的加速度沿竖直方向从静止开始匀加速上升，不计空气阻力，那么4s内恒力F做功为（g取10m/s2）（）A．960J B．880J C．800J D．720J 2．（2021春•仓山区校级期中）质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，0～t1段为直线，从t1时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f，则（）A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于mB．t1时刻，汽车的牵引力大小为fC．t1～t2时间内，汽车的功率等于fv1D．t1～t2时间内，汽车的功率等于fv2随堂练习3．（2021•广东二模）高铁在高速行驶时，受到的阻力f与速度v的关系为f＝kv2（k为常量）．若某高铁以160km/h的速度匀速行驶时机车的输出功率为P，则该高铁以320km/h的速度匀速行驶时机车的输出功率为（）A．8P B．4P C．2P D．P 4．（2021•义乌市模拟）油烟烟气能影响人体的细胞免疫、巨噬细胞功能，造成人体免疫功能下降；烟气中存在的有害物质还能引起基因突变、DNA损伤、具有潜在的致癌性。

高中物理功和功率知识点一、引言在物理学中，功和功率是研究力学的两个重要概念，它们与物体的运动有着密不可分的关系。

没有功和功率的概念，我们就无法解释物体运动的原理以及描述力学过程的发生，学习高中物理功和功率知识点，对于理解力学学科有重要的意义。

二、什么是功？实际上，我们生活中的很多运动都涉及到功，比如说推车、爬楼梯、举重等。

物理学中对于功的定义为：当一个力作用在物体上产生了位移时，力对物体所作的功即为力和物体之间的能量转换。

这个转化的过程包括了两部分的能量表现：动能和势能。

这里，我们要注意的是，只有当力的方向和物体的运动方向相同，物体才会发生位移，并且力只在物体位移的方向上才会对物体产生功。

我们用数学的方式将功表示为：$W = F s \cos\theta$，其中 $W$ 表示功，$F$ 表示力的大小，$s$ 表示位移的大小，$\theta$ 是力的方向与位移方向之间的夹角。

三、什么是功率？功率的定义可以从两个角度出发：1.功率的定义1是指做功的大小与时间的比值。

$P=\frac{W}{t}$这个定义意味着，如果在时间 $\Delta t$ 内做了功 $\Delta W$，那么功率就是 $\frac{\Delta W}{\Delta t}$，在极限情况下，这个比值就是导数 $\frac{\text{d}W}{\text{d}t}$，所以用微积分的方法就可以证明这个公式。

2.功率的定义2是指物体所拥有的能量转化率，即动能或势能转化为另一种形式的能量时，所涉及的时间比值。

$P=\frac{\Delta E}{\Delta t}$这个定义意味着，如果我们将物体的势能或动能转化为其它形式的能量，如电能或热能等，所涉及的时间比值就是物体的功率。

四、功和功率的应用段落内容：1.计算稳定工作的耗电器的功率功率是电器的重要参数之一，电器的名称牌上通常会标注功率值。

对于稳定工作的耗电器，我们可以使用万用表测量他们的电阻值，然后使用 $P=I^2R$ 公式计算电器的功率，这个公式是由欧姆定理得出的。

学习重点：1、功的概念2、功的两个不可缺少的要素3、机械功的计算公式4、功率的概念及其物理意义知识要点：（一）功的概念1、定义：如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，物理学中就说力对物体做了功。

2、做功的两个不可缺少的要素：力和物体在力的方向上发生的位移。

（分析一个力是否做功，关键是要看物体在力的方向上是否有位移）（二）功的公式和单位1、公式：W=F·Scosα即：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。

2、功的单位：在国际单位制中功的单位是“焦耳”，简称“焦”，符号“J”1J=1N·m（1焦耳=1牛·米）3、公式的适用条件：F可以是某一个力，也可以是几个力的合力，但F必须为恒力，即大小和方向都不变的力。

4、两种特殊情况：（从A运动到B）（1）力与位移方向相同，即α=0°W=F·S·cos0°=F·S（2）力与位移方向相反，即α=180°W=F·S·cos180°=-F·S5、公式中各字母的正负取值限制：F和S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和S恒取正值，α指力和位移之间的夹角，也就是力的方向和位移的方向之间的夹角，α的取值范围是：0°≤α≤180°。

6、参考系的选择：位移与参考系的选取有关，所以功也与参考系的选取有关。

在中学范围内，计算时一律取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。

（三）正功与负功1、功的正负完全取决于α的大小：（1）当0°≤α<90°时，cosα>0，W>0，此时力F对物体做正功，该力称为物体的“动力”。

（2）当α=90°时，cosα=0，w=0，此时力F对物体做零功，或称力对物体不做功。

（3）当90°<α≤180°时，cosα<0，W<0，此时力F对物体做负功，或称物体克服力F做功，该力称为物体的“阻力”。