功与功率—（新教材）人教版高中物理必修第二册教学课件.pptx

1、第八章 机械能守恒定律8.1功与功率必修二必修二 功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件【学习目标】【学习目标】1 1.正确理解功正确理解功概念概念，正功和负功的正功和负功的含义含义。2.2.理解功率的概念，知道如何求平均功率和瞬时功率，理解功率的概念，知道如何求平均功率和瞬时功率，会求平均功率和瞬时功率。会求平均功率和瞬时功率。3.3.掌握汽车的两种起动问题，以恒定功率启动和以恒掌握汽车的两种起动问题，以恒定功率启动和以恒定牵引力启动。定牵引力启动。力的观

2、点力的观点能的观点能的观点功是能量转化的量度功是能量转化的量度功功FF力的功为力的功为 FlW Fll力的功为力的功为 0W力的功为力的功为 lF1F2cos0cos21FlFlWWW1.功的表达式：W ，其中F、l、分别为 、位移的大小、_ .2.功是 (填“矢”或“标”)量.在国际单位制中，功的单位是 ，符号是 .功功一一Flcos 力的大小力与位移的夹角标焦耳J注：此公式适用于求恒力的功。功的正负表示动力做功或阻力做功功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册

3、课件二二3.力对物体做正功或负功的条件由WFlcos 可知0正负4.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 .(2)几个力的 对物体所做的功.代数和合力功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件即学即用即学即用判断下列说法的正误.(1)公式WFlcos 中的l是物体运动的路程.()(2)物体只要受力且运动，该力就一定做功.()(3)功有正负之分，所以功是矢量.()(4)若某一个力对物

4、体不做功，说明该物体一定没有位移。()(5)力F1做功10 J，F2做功15 J，力F1比F2做功少。()功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件例例1.如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假若人如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假若人与扶梯一起匀加速向上运动，在这个过程中人脚所受的与扶梯一起匀加速向上运动，在这个过程中人脚所受的静摩擦力静摩擦力()A等于零，对人不做功等于零，对人不做功B水平向左，对人不做功水平向左，对人不做功C水平向右，对人做正功水平

5、向右，对人做正功D沿斜面向上，对人做正功沿斜面向上，对人做正功C C题型一：功的正负的判断题型一：功的正负的判断功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件例例2.如图所示，重物如图所示，重物P放在粗糙的水平板放在粗糙的水平板OM上，当水平上，当水平板绕板绕O端缓慢抬高，在重物端缓慢抬高，在重物P没有滑动之前，下列说法没有滑动之前，下列说法中正确的是中正确的是()AP受到的支持力做正功受到的支持力做正功BP受到的支持力不做功受到的支持力不做功CP受到的摩擦力做负功

6、受到的摩擦力做负功DP受到的摩擦力做正功受到的摩擦力做正功A A功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件例例3.如图所示，物体在力的作用下在水平面上发生一段位移如图所示，物体在力的作用下在水平面上发生一段位移l，试分别计算这四种情况，试分别计算这四种情况下力下力F对物体所做的功设在这四种情况下力对物体所做的功设在这四种情况下力F和位移和位移l的大小都相同：的大小都相同：F10 N，l1 m，角，角的大小如图所示，分别说明每种情况下力的大小如图所示，分别说明每种

7、情况下力F做功的正负，并求出功做功的正负，并求出功题型二：功的计算题型二：功的计算甲甲 J35乙乙丙丙丁丁J35J35J10甲甲 J35乙乙功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件lf 例例4.4.质量为质量为m=2kgm=2kg的物体，在水平推力的物体，在水平推力F F5N5N的作用下沿水平面的作用下沿水平面运动了运动了L L2m2m。已知物体与水平面间的动摩擦因数。已知物体与水平面间的动摩擦因数=0.1=0.1，求，求:（1 1）推力）推力F F所做的功（

8、所做的功（2 2）摩擦力所做的功（）摩擦力所做的功（3 3）合力所做的功）合力所做的功F（1 1）10J 10J （2 2）4 4J J （3 3）6J 6J 例5.一个质量为 150 kg 的雪橇，受到与水平方向成 37角斜向上方的拉力，大小为500 N，在水平地面上移动的距离为 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。(1)拉力拉力F所做的功所做的功2000J(2)摩擦力摩擦力f所做的功所做的功-500J(3)重力重力G所做的功所做的功=0(4)弹力弹力FN所做的功所做的功=0(5)合力合力F合所做的功合所做的功1500JFF1F2GFNf针对训

9、练如图，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则雪橇受到的A.支持力做功为mglB.重力做功为mglC.拉力做功为Flcos D.滑动摩擦力做功为mgl例6.如图所示，某力如图所示，某力F10N作用于半径作用于半径R1m的转盘的边缘上，的转盘的边缘上，力力F的大小保持不变，但方向始终保持于作用点的切线方向一致，的大小保持不变，但方向始终保持于作用点的切线方向一致，则转动一周这个力则转动一周这个力F做到总功应为（做到总功应为（）A、0 B、20J C、10J D、20J R OF题型三：

10、变力功的计算题型三：变力功的计算例7.如图所示，是一个物体受到的力如图所示，是一个物体受到的力F与位移与位移l的关系图象，由的关系图象，由图象求力图象求力F对物体所做的功对物体所做的功Fx0bv/ms-1t/s0JW20120320210功率功率二二1.意义：功率是表示物体 的物理量.2.定义：功W与完成这些功所用 之比.3.定义式：PW/t t.单位：，简称，符号 .4.功率与速度的关系式：PFv(F与v方向相同).5.功率是 (填“标”或“矢”)量.做功快慢时间t瓦特瓦W标.判断对错判断对错(1)由公式由公式Pt(W)t(W)知知，做功越多做功越多，功率越大功率越大()(2)力力对物体做功

11、越快对物体做功越快，力的功率一定越大力的功率一定越大()(3)物体的速物体的速度为度为v，则重力的功率一定是则重力的功率一定是mgv.()(4)发动机不能在实发动机不能在实际功率等于额定功率情况下长时间工作际功率等于额定功率情况下长时间工作()(5)汽车爬汽车爬坡时常常需要换高速挡坡时常常需要换高速挡()功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件.(多选多选)关于功率公式关于功率公式PW/t(W)t(W)和和PFv，下列说法正确的是下列说法正确的是()A由于力由

12、于力F和速度和速度v均为矢量均为矢量，故根据公式故根据公式PFv求得的求得的功率功率P为矢量为矢量B由公式由公式PFv可知可知，若功率保持不变若功率保持不变，则随着汽则随着汽车速度增大汽车所受的牵引力减小车速度增大汽车所受的牵引力减小C由公式由公式PFv可知可知，在牵在牵引力引力F一定时一定时，功率与速度成正比功率与速度成正比D由由Pt(W)t(W)可知可知，只要知道只要知道W和和t就可求出任意时刻的功率就可求出任意时刻的功率BC BC 功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中

13、物理必修第二册课件.如图所示，在光滑的水平面上，质量如图所示，在光滑的水平面上，质量m3 kg的物体，在水平拉力的物体，在水平拉力F6 N 的作用的作用下，从下，从静止开始运动静止开始运动，经过，经过3 s运动了运动了9 m。求：。求：初速度为初速度为0(1)力力F在在3 s内对物体所做的功；内对物体所做的功；(2)力力F在在3 s内对物体做功的平均功率；内对物体做功的平均功率；(3)在在3 s末，力末，力F对物体做功的对物体做功的瞬时功率瞬时功率。计算计算3 s末的瞬时速度末的瞬时速度功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新

14、教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件解析解析(1)根据功的公式根据功的公式WFlcos 69 J54 J。解得解得v6 m/s则则3 s末的瞬时功率末的瞬时功率PFv66 W36 W。答案答案(1)54 J(2)18 W(3)36 W(2)力力F在在3s内对物体做功的平均功率内对物体做功的平均功率WWtWP18354(3)3s末的瞬时速度为末的瞬时速度为 ,20,tvlv功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件即时应用即时应用质

15、量为质量为m=0.5kgm=0.5kg的物体从高处以水平的初速度的物体从高处以水平的初速度v v0 0=5m/s=5m/s抛出，在抛出，在t=2st=2s内重力对物体做的功为内重力对物体做的功为 。这。这2s2s内重力对物内重力对物体做功的平均功率为体做功的平均功率为 。2s2s末，重力对物体做功末，重力对物体做功的瞬时功率为的瞬时功率为 （g g取取10m/s10m/s2 2）功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件v0vxvvy 100J 50W 50W

16、功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件机车的两种启动方式机车的两种启动方式三三1两种启动过程对比两种启动过程对比两种方式两种方式以恒定功率启动以恒定功率启动以恒定加速度启动以恒定加速度启动 Pt图和图和vt图图牵引力的变化图像牵引力的变化图像功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物

17、理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件2.几个重要关系式几个重要关系式(1)图像中的拐点：机车的最大速度？匀加速的最大速度图像中的拐点：机车的最大速度？匀加速的最大速度(2)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功机车以恒定功率运行时，牵引力做的功WPt.（此时力为变力）（此时力为变力）(3)PFv中中F为机车的牵引力而不是合力为机车

18、的牵引力而不是合力功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件功与功率功与功率【新教材新教材】人教版高中物理必修第二册课件人教版高中物理必修第二册课件例例1.1.质量质量4t4t的机车，发动机的最大输出功率的机车，发动机的最大输出功率100kW100kW，运动阻力恒，运动阻力恒为为 ，试求：，试求：（1 1）当机车由静止开始以）当机车由静止开始以0.5m/s0.5m/s2 2的加速度沿水平轨道做匀加速直线的加速度沿水平轨道做匀加速直线运动的过程中，能达到的最大速度和达到该速度所需的时间运动的过程中，能达到的最大速度和达到该速度所需的时间（2 2）若机

19、车保持额定功率不变行使，能达到的最大速度以及速度为）若机车保持额定功率不变行使，能达到的最大速度以及速度为1010m/sm/s时的加速度时的加速度N3102 答案答案(1)25m/s 50s(1)25m/s 50s(2)50 m/s 2 m/s(2)50 m/s 2 m/s2 2练习练习.质量为质量为m5103 kg的汽车在水平公路上行驶的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重阻力是车重的的0.1.让车保持额定功率为让车保持额定功率为60 kW，从静止开始行驶从静止开始行驶，求求(g取取10 m/s2)：(1)汽车达到的最大速度汽车达到的最大速度vm；(2)汽车车速汽车车速v12 m/s时的加速时的加速度大小度大小(1)12 m/s(1)12 m/s(2)5 m/s(2)5 m/s2 2总结提升总结提升 1 1.恒力功的表达式 2.两种求功率方法的区分 3.机车的两种启动方式，注意与图像的结合。掌握图像的拐点的含义，掌握机车的功率即为牵引力的功率