8.1 功与功率ppt课件-（2019）新人教版高中物理必修第二册.pptx

1、功与功率高一年级 物理功温故知新水平推力推箱子在水平方向移动起重机竖直向上提升重物功2.功的表达式：W F l 力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大 小两者的乘积。1.功的概念：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，我们就说这 个力对物体做了功。3.功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳(joule)，简 称焦，符号是 J 。1 J 1 N1 m 1 Nm温故知新力对物体是否做功,决定于两个因素：有力作用在物体上；物体在力的方向上发生位移。温故知新功甲乙力与位移方向相同时：W F l ；力与位移方向垂直时，力不做功。功的表达式 当力的方向与位移方向有一个角度，这时应

2、当怎样计算功呢？ 解决 F 做功的问题时，可以把 F 分解为两个分力：与位移方向一致的 F1 ，与位移方向垂直的 F2 ，再分别计算 F1 和 F2 做功：F2 与位移 l 方向垂直 F2 不做功 F1 和位移 l 方向一致功的表达式所以力 F 对物体做的功力的大小位移的大小当力的方向与物体位移的方向成某一夹角 时，功的表达式为：1.力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移的夹角的余弦这三者的乘积。2.W = Flcos 仅适用于恒力做功，它是一个过程量，描述 的是力在物体沿力的方向发生位移的过程中的积累效应。力与位移的方向的夹角：功的表达式1 是锐角，W 02 2 是钝角，W 0

3、 F1F2正功与负功正功说明此力为动力负功说明此力为阻力F1F2甲乙该力 F 对运动起促进作用该力 F 对运动起阻碍作用问题探究 在光滑水平面上，物体受两个互相垂直的大小分别 F1 = 3 N 和 F2 = 4 N 的恒力，从静止开始运动，位移 l = 10 m，求每个力做的功和合力做的功。F1F2F根据力的合成由 l 指什么？W总=W1+W2+W3+1.合力的功（即总功）就等于各力做功的代数和W总=F合 l cos 2.用“平行四边形定则”先求合力，再求合力做的功合力的功典型例题 一个质量为 150 kg 的雪橇，受到与水平方向成 37 角斜向上的拉力，大小为 500 N，在水平地面上移动的

4、距离为 5 m。地面对雪橇的阻力为 100 N，cos 37 =0.8。求各力对雪橇做的总功。37FNFfG解分析：将拉力 F 分解到水平方向和竖直方向的两个分力，F1、FN、G 都与运动方向垂直，不做功。总功就是水平分力F2 和阻力 Ff 所做功代数和。F1F2阻力与运动方向相反，两者夹角180 ，它所做的功总功为二者代数和：拉力在水平方向的分力 它所做的功要开挖一条隧道，我们可以采用什么办法挖通呢？这两种挖通隧道方法做的功一样多吗？它们挖通隧道所用时间一样吗？在物理学中，做功的快慢用功率表示。2.公式：1.定义：从开始计时到时刻 t 这段时间内，力做的功为 W ，则 功 W 与完成这些功所

5、用时间 t 之比叫做功率(power)。 用 P 表示功率。标量 单位：瓦特 简称：瓦 符号：W1 W = 1 J/s 常用单位：1 kW = 1 000 W3.额定功率：机械长时间工作时所能输出的最大功率。 实际功率：机械实际工作时输出的功率。要求小于或者等于 额定功率。功率问题探究 在光滑水平地面上，静止一个质量 m = 1 kg 物体，在水平推力 F = 4 N 作用下开始运动，推力作用时间维持 t = 2 s ，求最后 t = 1 s 内推力的功率。问题探究即：求 t = 2 s 末推力的功率。21求最后 0 s 时推力的功率。求最后 = 0.5 s 内推力的功率。求最后 = 0.2

6、s 内推力的功率。求最后 = 0.1 s 内推力的功率。推力的平均功率推力的瞬时功率0v / m / s8t / s4瞬时功率 PF v发动机的输出功率 发动机的牵引力瞬时速度1.若 P 一定，则 F 与 v 成反比。 为增大 F ，要减小 v 。 为增大 F ，要增大功率 P 。2.若 v 一定，则 P 与 F 成正比。功率瞬时功率若 F 与 v 方向相同v 瞬时速度平均功率 平均速度功率 发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率为 60 kW ，在水平路面上行驶时受到的阻力是1 800 N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度，假定汽车行驶速度为

7、54 km/h 时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？解汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力由于 PF v ，所以额定功率下的速度当汽车以速度 v = 54 km/h = 15 m/s 行驶时，有典型例题课堂总结功定义正、负计算两个因素表达式：判断、意义合力的功功率平均功率定义：瞬时功率 如图所示，质量为 20 kg 的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成 =37、大小为 60 N 的力 F 拉着雪橇，沿水平地面从静止开始向右运动，以 a = 0.5 m/s2 的加速度做匀加速直线运动。已知雪橇的质量为 20 kg，cos 37= 0.8 。求:（1）2 s 内雪橇上各力做的功

8、以及合力做的功。 （2）2 s 内拉力 F 做功的平均功率。随堂练习解（1）2 s 内雪橇的位移：重力做功为零,支持力做功为零拉力 F 做功雪橇所受合力为合外力对物体做的功摩擦力做的功（2）课后作业 3.一位质量为 60 kg 的滑雪运动员从高为 10 m 的斜坡自由下滑。如果运动员在下滑过程中受到的阻力为 50 N ，斜坡的倾角为 30 ，运动员滑至坡底的过程中，所受的几个力做的功各是多少？这些力做的总功是多少？ 7.质量为 m 的汽车在平直公路上行驶，阻力 F 保持不变。当它以速度 v 、加速度 a 加速前进时，发动机的实际功率正好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作。（1）汽车的加速度和速度将如何变化？说出理由。（2）如果公路足够长，汽车最后的速度是多大？ 当力的方向与位移方向有一个角度，求该力做功时，是不是也可以考虑分解位移 l 的办法呢？思考题l1l2