8.1 功与功率
教学目标：
（一）知识与技能
1．掌握功的公式W＝Flcos α及公式的适用范围.
2．理解正、负功的概念，会用功的公式进行计算.
3．会计算多个恒力的总功.
4．理解功率的概念；发动机功率计算公式
5．知道功率的定义和定义式P=，能够用公式P=解答有关的问题。
6．知道公式P=Fv的物理意义，能够用公式P=Fv解答有关的问题。
7．区别理解额定功率、实际功率和最大功率。
（二）过程与方法
1．通过“功”的学习认识建立物理概念的一般方法。
2．感受正交分解法推导力做功的计算公式。
3．通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，理解功率概念。
4．从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法。
5．理解功率与力和速度的关系，会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
（三）情感态度与价值观
1．通过学习功的概念及其公式导出的过程，让学生体会并学习物理学的研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。
2．通过功率概念建立的探究过程，培养学生敢于发表自己观点，坚持原则，善于合作的良好习惯。
3．通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量，培养学生学以致用的思想。
教学重难点：
重点：
1、理解功的概念及正、负功的意义；理解功率的概念；
2、用功的计算式解决实际问题；
3、理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算。
难点：
1、公式W=Flcosα的推导方法及适用条件；
2、正、负功含义的理解；
3、理解功率的导出式P=F•v的物理意义，并掌 握其用法，会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
教学过程：
一、导入新课：
起重机竖直提升重物时，重物运动的方向与力的方向一致，则力对物体做的功为力的大小与重物移动距离的乘积。更普遍的情形是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。这时应当怎样计算功呢？
二、讲授新课：
1、功
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。
2）公式：  适用于恒力做功
注意：W表示力对物体所做的功；F表示物体所受到的力；Ｌ是物体所发生的位移，一般为对地位移；ɑ为力与位移方向的正向夹角。Ｗ只与Ｆ、l和ɑ三者有关，与物体的运动状态等因素无关。求功时一定明确要求的是哪一个力在哪一段位移上做的功。
3）单位：在国际单位制中，是焦耳，符号是J。
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m
注意：功的计算时，各量要求统一采用国际单位制
4）功是标量：只有大小，没有方向，但有正负之分。
5）
6）功的公式W=Flcosα的理解
7）如何力与位移的夹角？
结论：将力向位移方旋转，当力与位移重合时，力所转过的较小的角度就是力与位移方向的夹角。
2、正功和负功
（1）当F与l的夹角时，力做正功，W>0，如图乙
          F有促使物体运动的作用，是动力
（2）当F与l的夹角时，力做负功，W<0，如图丙
          F阻碍了物体的运动，是阻力
（3）当F与l的夹角时，力不做功，W=0，如图甲
功的正负只表示力的方向与位移的方向的关系，不表示功的大小或功的方向！
思考讨论：刚刚我们讨论的都是单个力的情况，那一个物体受多个力作用时做的功又是多少呢？
计算恒力做功的基本思路
计算变力做功
求变力做功的常用方法：
1.图像法：根据F－x图像，功的大小等于该图线与x轴所围的面积.对于线性变化的图线，可简化为用平均力求功.
2.转换法：通过转换研究对象，将变力做功转化为恒力做功.
3.微元法：当力的大小不变，方向时刻与速度同向(或反向)时，功等于力与路程的乘积.
摩擦力的功
1）静摩擦力做功
在图甲中，光滑水平地面上放着一辆平板车B，车上放一物体A。用力F拉动车上的物体A，B与A一起以相同的加速度前进，且A与B间无相对滑动，则静摩擦力f对A做负功，f的反作用力f ′对B做正功（如图乙所示）。
又如放在匀速转动的圆盘上随同圆盘M一起转动的物体A，它所需的向心力由静摩擦力f提供，静摩擦力f的方向在任一时刻都与速度方向垂直，所以静摩擦力f不做功，如图所示。