沪科版数学九年级上册教学说课稿（状元大课堂）及教学资料【可下载打印】
沪科版数学九年级上册教学教案+课件及教学资料（状元大课堂）【可下载打印】
沪科版数学七年级上册教学反思+说课稿（状元大课堂）及教学资料【可下载打印】
外研版英语七年级上册教学课件含音频+教案含反思【可下载打印】
外研版英语八年级上册教学课件含音频+教案含反思【可下载打印】
1. 工作与动力
学习目标： 1.【物理概念】 （1）理解功的概念，掌握计算功的公式。 （2）理解功率的概念、公式及物理意义。 2.【科学思维】知道功是一个标量，理解正功和负功的意义，知道几种力对物体所作的功的总和是各力对物体所作功的代数和。 3.【科学思维】运用极限概念，理解瞬时功率表达式P=Fv，明确平均功率与瞬时功率的区别，掌握其计算方法。 4.【科学思维】通过分析和实践，了解机车启动的两种方式，能分析、解释实际生活中的现象。
阅读课本本节内容，回答第74页的“问题”，梳理必要的知识点。
课本第74页“问题”提示：分解力，或者分解位移，因为功等于力与力方向上的位移的乘积。
1. 优点
1.内容：力对物体所作的功，等于力的大小、位移的大小与力与位移夹角的余弦的乘积。
2.公式：W=Flcosα。
3. 工作是标量（选择“标量”或“矢量”）。
4.功的单位：国际单位制中，功的单位是焦耳，缩写为焦耳，符号为J。
5、功的单位的物理意义：1J等于1N的力使物体沿力的方向移动1m所做的功，即1J=1N×1m=1N·m。
2. 积极工作与消极工作
1. 正功与负功
α 的值
W 的值
意义
α＝π2
宽＝0
力量 F 不起作用
0≤α＜π2
含水量＞0
力F对物体做正功
π2＜α≤π
含水量＜0
力F对物体做负功
注意：力 F 对物体所做的负功也可以表示为物体为克服力 F 所做的功。这两个表述是等效的。例如，我们可以说摩擦力做了 -3 J 的功，也可以说物体为克服摩擦力做了 3 J 的功。
2. 总功率
当物体受到几种力的推动而发生位移时，这些力对物体所作的总功，等于各个力对物体所作功的代数和，即
W总计=W1+W2+W3+…+Wn。
3. 权力
1.定义
力对物体所作的功 W 与完成该功所用的时间 t 之比。
2.定义
P=重量。
3. 单位
在国际单位制中，功率的单位是瓦特，缩写为W，用符号W表示。
注：工程技术中常用单位为千瓦（kW），1kW=103W。
4. 意义
功率是一个标量，是表示物体做功快慢的物理量。
5. 力量和速度
（1）关系：当力与运动方向在同一直线上时，力作用于物体的功率等于力与物体速度的乘积。
（2）关系：P=Fv。
①设v为物体的平均速度，则P=Fv为对应时刻t的平均功率。
②若v为瞬时转速，则P为该时刻的瞬时功率。
（3）应用：由P=Fv可知，对于汽车、火车等交通工具，在发动机功率P一定的情况下，牵引力F与车速成反比，若要增加牵引力，就必须降低车速。
1.思考判断（正确答案标“√”，错误答案标“×”）
（1）当力作用于一个物体，使物体发生位移时，这个力必定对物体做了功。（×）
（2）力F1做功10J，力F2做功-15J。力F1做的功小于F2。（√）
（3）功率越大，做的功越多。（×）
（4）功率一定时，汽车速度越快，牵引力越大。（×）
2、如图所示，木块A、B叠放在光滑的水平面上，A、B之间的空隙不光滑，用一个水平力F拉着B，使A、B一起沿光滑的水平面加速运动，设A对B的摩擦力为F1，B对A的摩擦力为F2，下列说法正确的是（）
A. F1对B做负功，F2对A做正功
B. F1对B做正功，F2对A不做功
C.F2对A做正功，F1对B不做功
D.F2对A不做功，但F1对A做正功
A[由整体受力分析可知F=(mA+mB)a，又可知物体A、B的加速度都是向右的，孤立木块A。通过受力分析可知B对A的摩擦力F2是向右的，A向右移动。由W=Fl可知F2对A做正功，而A对B的摩擦力F1是向左的，所以F1对B做负功。因此，A正确，B、C、D错误。]
3、在一次举重比赛中，一名运动员举起质量为127.5公斤的杠铃，时间约为2秒，该运动员举起杠铃时的平均功率约为（）
A.约几十瓦 B.约一千瓦
C.约几十千瓦 D.约几百千瓦
B[假设举重运动员将杠铃举高1.7米，则P=Wt=mght=1083.75W，所以B是正确的。]
对功的认识
如图所示，马拉着车（包括人）沿水平面匀速向前行驶一段距离。
（1）有多少力作用在汽车上（包括人）？每个力都对汽车做功吗？是正功还是负功？
（2）马对车所作的功，是否等于马拉力F（设F与水平方向的夹角为α）与车的位移l的乘积？
（3）若汽车作匀速加速运动，合力作功为多少？若汽车作匀速减速运动，合力作功为多少？合力所作的功怎样计算？
提示：（1）汽车（包括人）受到重力、支撑力、拉力、摩擦力四个力的作用，拉力做正功，摩擦力做负功，重力和支撑力不做功。
(2) 不等于。因为 W = Flcosα。
（3）汽车作匀速加速运动时，合力做正功；汽车作匀速减速运动时，合力做负功。合力所作的功等于拉力F所作的功与摩擦力所作的功的代数和，或等于拉力与摩擦力的合力所作的功。
1. 公式F=F1cosα的理解与应用
（1）用公式W=Flcosα计算功时，公式中的W、F、l三个量必须用国际单位制单位表示。
（2）功是只有大小而没有方向的标量。因此，合外力所作的功等于各单独力所作功的代数和，或等于合力所作的功。
（3）公式W=Flcosα只适用于计算大小和方向不变的恒定力所作的功，不适用于计算变化的力所作的功。式中l为力作用点的位移，α为力F方向与位移l方向的夹角。
（4）公式W=Flcosα可以理解为力乘以力方向上的位移，即W=F(lcosα)；也可以理解为位移乘以位移方向上的分力，即W=(Fcosα)l。
（5）力F对物体所作的功W只与F、l、α有关，与物体的质量、运动状态、运动形式、是否受到其他力的作用等因素无关。
（6）由于功是一个过程量，它反映的是力对空间位移的累积作用，与一个位移或一个过程相对应。因此，在用公式W=Flcosα计算力所作的功时，必须明确哪个力在哪个位移（或哪个过程）中作了功。
2. 总功的计算
当物体在几个力的综合作用下发生位移时，通常有两种方法计算这些力对物体所做的总功。
（1）这些力对物体所作功的总和等于各个力对物体所作功的代数和。如果W1、W2、W3等分别代表F1、F2、F3等力所作的功，则这些力所作功的总和为=W1+W2+W3等（负功用减号代入计算）。
（2）这些力对物体所作的功的总和等于这些力的合力对物体所作的功。如果这些力的合力用表示，那么这些力所作的功的总和就是 = α。
【例1】一辆车在水平路面上向左行驶，车内有一固定斜面，斜面上坐着一人，车与人始终相对静止。下列说法正确的是（）
A.汽车匀速行驶时，斜面对人的支撑力不做功
B.汽车减速时，斜面对人的支撑力做负功
C.汽车减速时，斜面对人产生的摩擦力必须做负功
D.汽车加速时，斜面对人产生的摩擦力必须做正功
C[人受到重力、垂直斜面向上的支撑力、摩擦力三种力的作用。无论汽车在加速、匀速行驶还是减速行驶，支撑力与速度方向的夹角都小于90°，即支撑力做正功，所以A、B都是错误的；当汽车在匀速行驶时，人受到的净外力等于0，即支撑力和摩擦力合力作用在人身上，大小相等，方向相反，与人受到的重力成正比。当汽车在向左减速行驶时，支撑力和摩擦力合力向右上方，可以使得人受到的净力水平向右移动，由此可见，摩擦力的水平分力一定大于支撑力的水平分力，所以摩擦力与速度方向的夹角一定大于90°，即摩擦力做负功，所以C是正确的； 同理，当汽车向左加速行驶时，支撑力与摩擦力的合力是向左上方，而人所受的合力是向左水平方向的。可见，摩擦力有三种情况，第一种情况，摩擦力沿斜面向上，水平分力必定小于支撑力的水平分力，摩擦力做负功；第二种情况，摩擦力为零，摩擦力不做功；第三种情况，摩擦力沿斜面向下，做正功，故D错误。]
如何判断力是做正功还是负功
（1）根据力F与物体位移l方向的夹角α来判断——常用于恒定力做功的场合。
（2）根据力与物体瞬时速度之间的夹角θ来判断——常用于曲线运动的情况。
如图所示：
①若角θ为锐角，则力做正功。
②若角θ为钝角，则力做负功。
③若角θ为直角，力不做功。
1.（多选） 在【例1】的情境中，若将车内的斜面改为水平面，人坐在水平面上，车与人始终相对静止，下列哪项表述是正确的？（）
A.汽车匀速行驶时，人所受的水平支撑力不做功
B、当汽车减速时，水平面对人的支撑力做负功。
C.汽车减速时，水平面对人产生的摩擦力必须做负功
D.汽车加速时，水平面对人产生的摩擦力必须做正功
ACD[汽车匀速行驶时，人受到两种力的作用：重力和垂直水平面上的向上的支撑力。无论汽车加速、匀速、减速，支撑力与速度方向的夹角都等于90°，即支撑力不做功。A正确，B错误；汽车减速时，人受到三种力的作用：重力、垂直水平面上的向上的支撑力、向右的水平摩擦力。即人受到的摩擦力方向与速度方向相反，摩擦力做负功。C正确；汽车加速时，人受到向左的水平摩擦力，与速度方向相同，摩擦力做正功。D正确。]
2.（多选）例一中，人下电梯上楼，已知人从1楼到20楼，经历先加速，再匀速，再减速的过程，电梯对人的支撑力对人所作的功是多少？（）
A.加速时做正功高中物理第二册，匀速运动时不做功，减速时做负功
B.加速时做正功，恒速和减速时做负功
C.加速和恒速时做正功，减速时做负功
D. 始终积极工作
D[在加速、匀速、减速过程中，支撑力与人所受位移方向始终相同，所以支撑力对人始终做正功，故D正确。]
权力的理解与运用
（教师用书独有）课本77页“思考与讨论”答案提示：P=Fv。当P一定时，适当减小v，可使牵引力F增大。
如图所示，某部队正在用起重机将一辆坦克从码头吊起装上船。
（1）一个质量为m的容器以恒定速度v吊起，容器在时间t内以恒定速度h上升，如何计算起重机的功率？其瞬时功率是多少？
（2）若罐体从静止开始，在时间t内以匀加速a上升到高度h，则起重机在此过程中的平均功率是多少？其瞬时功率是多少？
提示：（1）起重机对罐体所作的功为W=mgh。功率P=Wt=mght；瞬时P=Fv=mgv。
（2）此过程中起重机的平均功率为P=Wt=Fht=ma+ght。
其瞬时功率为P瞬时=Fv=(mg+ma)at。
1. 公式 P = Wt 和 P = Fv 的比较
定义：P=Wt
计算公式 P = Fv
适用条件
适合任何情况的功率计算
适用于F与v方向相同的情况
应用
找到一个过程中的平均功率。当时间 t→0 时，瞬时功率可以通过以下定义找到：
如果说v表示物体在时间t内的平均速度，那么功率P就表示力F在时间t内的平均功率；如果v表示物体在某一时刻的瞬时速度，那么功率P就表示力F在该时刻的瞬时功率。
公式理解
功率可以表示为P=Wt，但功率并不由W和t决定。
当P一定时，F与v成反比；当v一定时，F与P成正比；当F一定时，v与P成正比
2、功率计算：
（1）平均功率的计算：
① 采用P=Wt。
② 使用P = F-cosα，其中-是物体运动的平均速度。
（2）瞬时功率的计算：
① 利用公式P=Fvcosα，其中v为瞬时速度。
② 利用公式P=FvF，式中，vF为物体速度在力F方向上的分量。
③利用公式P=Fvv，式中Fv为作用于物体的外力在速度v方向的分力。
【例2】如图所示，一质量为m=2kg的木块在倾斜角为θ=37°的斜面上从静止开始滑落，木块与斜面间的动摩擦系数为μ=0.5。已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，g为10m/s2，求：
(1) 前2秒内重力的平均功率；
(2) 2 秒结束时重力瞬时功率。
【分析】（1）木块沿斜面滑下时，分析木块所受的力，根据牛顿第二运动定律可得mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得 a = 2 m/s2
根据位移公式l = 12at2 = 12 × 2 × 22m = 4 m
重力在前 2 秒所作的功是
W＝θ＝2×10×4×0.6J＝48J
前2秒内重力平均功率为P=Wt=482W=24W。
（2）2 秒后物块的速度为 v = at = 2 × 2 米/秒 = 4 米/秒
2 秒结束时的瞬时重力功率
P = (90°-θ) = θ = 2 × 10 × 4 × 0.6W = 48W。
[答案](1) 24 W(2) 48 W
计算功率时应注意的问题
（1）首先要明确要计算的功率是平均功率还是瞬时功率，计算平均功率和瞬时功率的公式是不一样的。
（2）计算平均功率时，需要指定计算平均功率的时间段；计算瞬时功率时，需要指定某一时刻的瞬时功率。
（3）要明确对物体做功的力是什么力，是动力还是阻力，是恒定力还是变力等，针对不同情况，应选用不同的公式。
【后续培训】
1.（对功率的理解）下列关于功率公式P=Wt和P=Fv的说法中，哪一项是正确的？
A.由P=Wt可知，只要知道W和t，就可以随时求出功率。
B. P=Fv只能计算某一时刻的瞬时功率
C.由P=Fv可知，随着汽车速度的增加，其功率也可以无限增加。
D.由P=Fv可知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与车速成反比。
D[利用公式P＝Wt可知，W与t只能算出平均功率，因此选项A错误；公式P＝Fv中，当v为瞬时速度时，算的是瞬时功率，当v为平均速度时，算的是平均功率，因此选项B错误；由于汽车的速度v不可能无限增大，所以汽车的功率也不可能无限增大，因此选项C错误；由P＝Fv可知，在汽车发动机功率一定的情况下，牵引力与速度成反比，因此选项D正确。]
2.（P＝Fv，三者之间的约束关系）汽车以额定功率从横路起步上坡时，应换入低挡，以便（）
A. 提高速度和牵引力
B.降低速度，减少牵引力
C. 提高速度，减少牵引力
D.降低速度，增加牵引力
D[汽车的额定功率是一定的，由P=Fv可知，从平路起步上坡时，可以通过换挡来降低车速，从而增加牵引力，故D正确。]
启动机车的两种方法
汽车的启动方式有两种：1、恒功率启动；2、恒加速度启动。
（1）利用公式P=Fv研究汽车起动问题时，F为多少？
（2）恒功率启动时，汽车加速度有变化吗？它在做什么样的运动？
（3）汽车匀加速起步过程还能持续下去吗？
提示： （1）F为汽车的牵引力。
（2）汽车以恒功率起动，根据P=Fv，v增大，F减小，加速度减小，因此加速度发生变化，汽车做变加速度运动。
（3）不是。当汽车开始匀速加速时，F不变，v增加，P增加。
当P=时，匀加速运动结束。
1.两种机车起动方式过程分析
两种方式
恒功率启动
以恒定加速度开始
点图
速度图
和 Ft 图
OA 部分
流程分析
v↑⇒F＝P额定值 不变 v↓⇒a＝F－F阻值m↓
a＝F－F阻力m不变⇒F不变v↑P＝Fv↑
直至P量=Fv1
运动性质
加速线性运动，加速度减小
匀加速直线运动，维持时间t0=v1a
AB 段
流程分析
F＝F阻力⇒a＝0⇒F阻力＝P额定vm
v↑⇒F＝P量v↓
⇒a＝F－F电阻m↓
运动性质
vm 匀速直线运动
加速线性运动，加速度减小
BC 段
F＝F阻力⇒a＝0⇒F阻力＝P额定vm，以vm匀速直线运动
2. 汽车起动问题中若干物理量的求解方法
（1）如何计算汽车的最大速度vmax
汽车匀速行驶时，速度最大，此时牵引力F等于阻力Ff，所以vmax=P*F=P*Ff。
（2）匀加速启动时匀加速时间t如何计算
牵引力F=ma+Ff，匀加速运动最大速度v′max=P额ma+Ff，时间t=v′maxa。
（3）瞬时加速度a的计算方法
牵引力可根据F=Pv，加速度a=F-Ffm计算得出。
【例3】某汽车在直路上行驶，额定功率为60kW，若其总质量为5t，则在水平路面上所受阻力为5×103N。
（1）求出汽车能够达到的最大速度；
（2）如果一辆汽车从静止开始，以0.5m/s2的匀速加速度运动，这个过程可以持续多长时间？
（3）汽车以额定功率起动，当汽车速度v′=2m/s时，汽车的加速度为多少？
【思路】①小车达到最大速度的条件是a=0，即F=Ff。
② 汽车以匀加速度a运动的“终点”条件为：P=，此时的速度为匀加速最大速度。
③当汽车速度为v′时，牵引力F=Pv′。
【分析】（1）当汽车速度达到最大时，牵引力F=Ff，
那么P = Fv，汽车可以达到的最大速度
vmax＝PFf＝60×1035×103米/秒＝12米/秒。 ①
（2）某汽车以恒定加速度a行驶，其最大速度为v，则Pv-Ff=ma②
因此v=PFf+ma=60×1035×103+5×103×0.5米/秒=8米/秒③
由v=at可以得出这个过程持续的时间：t=va=80.5s=16s。
（3）当车辆以额定功率起动并达到2米/秒的速度时，牵引力
F′＝Pv′＝60×1032N＝3×104N，
根据牛顿第二定律，我们得到汽车的加速度
a＝F′－Ffm＝3×104－5×1035×103米/秒2＝5米/秒2。
【答案】（1）12米/秒（2）16秒（3）5米/秒2
机车起动动力学分析思路
分析机车起动全过程必须把握三点
（1）正确分析其物理过程。
（2）掌握两个基本公式：功率公式P=Fv，其中P为机车功率，F为机车牵引力，v为机车速度；当机车做匀速运动时，F=Ff；当机车做匀变速运动时，根据牛顿第二运动定律，F-Ff=ma。
（3）正确分析配方在各个过程各个物理量的变化。
【后续培训】
3.（瞬时加速度的求解）一辆质量为m的汽车沿直路起步行驶，设发动机功率恒定为p，行驶过程中摩擦阻力恒定，汽车所能达到的最大速度为v，则当汽车的速度为v4时，汽车瞬时加速度的大小为（）
A． PmvB． 2PmvC． 3PmvD． 4Pmv
C[匀速运动时，f＝F＝Pv，当速度为v4时，F1＝4Pv，由F1－f＝ma可得a＝F1－fm＝4PPvm＝3Pmv，所以C正确。]
4、（机车起动与图解题综合应用）一汽车在水平路面上从静止起动，前5秒以匀加速直线行驶，5秒后达到额定功率，以后以额定功率持续行驶，其v-t图如图所示。已知汽车的质量为m=2×103千克，汽车对地面的阻力为汽车自重的110倍，g为10米/秒2，则（）
A. 前 5 秒内汽车受到的阻力为 200 N
B.小车在前5秒的牵引力为6×103N
C.该车额定功率为40千瓦
D.汽车的最大速度为20米/秒
B[汽车对地面的阻力是汽车重量的110倍，故阻力Ff＝110mg＝110×2×103×10 N＝2 000 N，选项A错误；由图可知，前5秒的加速度为a＝ΔvΔt＝2 m/s2，由牛顿第二定律可知，前5秒的牵引力为F＝Ff＋ma，故F＝（2 000＋2×103×2）N＝6×103N，选项B正确；5秒结束时，额定功率＝Fv5＝6×103×10 W＝6×104W＝60 kW，最大速度vmax＝＝6×1042 000m/s＝30 m/s，选项C、D错误。]
1.下列过程中，人对物体做功的是（ ）
A.小华用力推石头，可是石头纹丝不动。
B.小明举起杠铃之后，在空中停留3秒。
C.小红背着书包，随着电梯匀速上升。
D、小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行5米。
C[A、B选项所描述的过程中，位移为零。D选项中，冰壶滑行时，没有人推动，所以人对物体不做功。只有C选项所描述的情况，人对物体做功，所以C正确。]
2.如图所示，一物体放在水平面上，受到与垂直方向成θ角的向下的推力F作用，沿水平面移动距离s。设物体的质量为m，物体与地面的摩擦力为f，则在此过程中（）
A. 摩擦力做的功是 fscosθB. 力 F 做的功是 Fscosθ
C. 力 F 所作的功为 FssinθD。重力所作的功为 mgs
C[摩擦力所作的功W = -fs，则物体为克服摩擦力所作的功为fs，故A错误；力F所作的功为Fscos(90°-θ) = Fssinθ，故B错误，C正确；重力与位移互相垂直，故重力不做功，故D错误。]
3.如图所示，一个质量为10kg的木箱放在光滑的水平面上，拉力F与水平方向成60°角，F=2N，木箱由静止开始运动，4s后，拉力的瞬时功率为（）
A． 0.2 WB. 0.4 WC. 0.8 WD． 1.6 W
B[木箱的加速度为a＝Fcosαm＝0.1m/s2，4s末时的速度为v＝at＝0.4m/s，故瞬时功率为P＝Fvcosα＝0.4W，故B正确。]
4、一辆额定功率为80kW的汽车，在水平直路上行驶时，最高速度可达20m/s，汽车质量为2 000kg。若汽车由静止开始以匀速加速度运动，设运动过程中阻力不变，加速度为2m/s2，则计算：
（1）汽车遇到的阻力有多大？
（2）汽车能维持匀加速运动多长时间？
【分析】（1）当牵引力等于阻力时，汽车速度最大，由P=可得==Pvm=80×1=4 000N。
（2）根据牛顿第二定律，-=ma
F拉力= ma + F阻力= 2 000 × 2 N + 4 000 N = 8 000 N
根据 P = F，我们得到 80 000 = 8 000v，并得到 v = 10 m/s
从v=at我们可以得到t=5s。
[答案]（1）4 000 N（2）5 s
5、现状：蹦床运动是国外最流行的燃脂运动，其燃脂效果与动感单车相当，但比动感单车更安全。蹦床运动要求运动员在绷紧的弹力网上进行跳跃、飞行等空中动作，通过传感器记录弹力网上的压力，在电脑上生成Ft图像，如图：
问题：（1）图中高中物理第二册，1.1s到2.3s时弹力网的状态是什么？2.3s到4.3s时运动员的状态是什么？请分析解释。
（2）如果运动员的体重为40公斤，当运动员落回蹦床时，重力的近似值是多少？（g为10米/秒2）
【分析】（1）从图中可以看出，1.1s到2.3s，运动员与弹性网之间的力先增大后减小，弹性网处于压缩状态；2.3s到4.3s，运动员与弹性网之间的力为零，运动员处于悬浮状态。
（2）从标题图中，我们可以看到，运动员可以停留的最长时间是
t ＝ 4.3 s－2.3 s＝2 s
根据运动的对称性，从最高点到弹性网的时间为T2 = 1 s。
掉到弹性网上的速度为V = GT2 = 10 m/s
重力的瞬时功率为p = mgv = 4 000 w。
[答案]（1）请参见解决方案（2）4000 W
该文件太大了，如果您需要完整版本，请参阅下面的说明。
- 结尾 -
下载说明如下：
首先，在下面的报价标记中长时间播放蓝色单词，单击下面的公共帐户以关注我们，在右上角点击邮件，然后在底部粘贴并发送。 U 。
