沪科版必修二 3.2研究功与功率 课件 (27张).ppt

旧知回顾初中所学的做功 两个必要因素是什么 1 作用在物体上的力 2 物体在力的方向上移动的距离 研究功与功率 一 功 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位移 物理学中就说这个力对物体做了功 2 做功的二因素 一 作用在物体上的力二 物体在力的方向上发生的位移 1 如果力的方向与物体的运动方向一致 应如何计算这个力的功 w fl l 2 如果力的方向与物体的运动方向垂直 应如何计算这个力的功 f不做功即w 0 回顾 问题来了 如果力的方向与物体的运动方向成某一角度 应如何计算这个力的功 f和l都是矢量矢量的合成和分解 矢量的合成和分解 a1 a2 a合 矢量的合成 b1 b2 b b3 b4 矢量的分解 矢量合成分解的等效性 1 把f分解到位移方向上 f f2 f1 l wf wf1 wf2wf f1 l f2 0 而f1 fcos w fcos l 2 把l分解到力方向上 f l 同学们思考 l2 l1 w wl1 wl2wf f l1 0 l2 w flcos 而l1 lcos 3 功的计算公式 w flcos 理解 1公式中各物理量的含义 2用此公式计算功时 f必须为恒力 3做功与物体运动形式无关 也就是说 力对物体做功具有独立性 4计算功时 一定要明确是计算哪个力对物体所做的功 不能张冠李戴 4功的国际单位 焦耳 j 1j意义 1j就是1n的力让物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功 下列图中 各力做功会怎样 二正功和负功 其中f 100ns 1mcos150 cos30 w flcos 180 86 6j w flcos 180 86 6j w flcos 86 6j 功是标量 但有正负之分 所谓正功负功 是反映力对物体做功性质的 若为正功 表明该力促进了物体的运动 若为负功 表明力阻碍物体的运动 w flcos 某力对物体做负功 往往说成 物体克服某力做功 取绝对值 两种说法的意义是等同的 功是标量 没有方向 但是有正负 二 正功 负功1 当0 90 时w 0 力对物体做正功 该力是物体前进过程的动力 2 当 90时w 0 力对物体不做功 3 当90 180 时 w 0 力对物体做负功或说成物体克服这个力做功 该力是物体前进过程的阻力 功是能量变化的量度 三 总功 当物体在几个力的共同作用下发行一段位移s时 这几个力对物体做的总功 等于各分力分别对物体所做功的代数和 也等于这几个力的合力对物体所做的功 w总 w1 w2 w3 wn f合lcos 注意 各力必须对应同一段位移 功率 功率的定义 功w跟完成这些功所用时间t的比值叫功率 p w t 定义式 功率的单位 功率是标量 瓦 w 千瓦 kw p w t求出来的是平均功率 功率的另一表达式 f可以是恒力 也可以是变力 v可以是瞬时速率 也可以是平均速度大小 是f与v的夹角 平均功率和瞬时功率 1 平均功率 物体在做变速运动时 力在某段时间内的功率 2 瞬时功率 力对物体在某一时刻做功的功率叫瞬时功率 p w t 定义式 v是这段时间内的平均速度 p fvcos 可计算直线和曲线运动的功率 通常用于计算直线运动的功率 v是变速运动中某一时刻的瞬时速率 p fvcos 平均功率与瞬时功率 p fvcos v取瞬时速度 p为瞬时功率v取平均速度 p为平均功率 1 当功率p一定时 牵引力f和v之间关系如何 2 当速度v一定时 牵引力f和p之间关系如何 3 当牵引力f一定时 功率p和速度v之间有什么关系 关于公式p fv 思考 根据 p fv 若保持p不变 则f与v成反比 若保持v不变 则p与f成正比 若保持f不变 则p与v成正比 在汽车等交通工具一类问题中 式中p为发动机的实际功率 f为发动机的牵引力 v为汽车的瞬时速度 额定功率和实际功率 1 额定功率 2 实际功率 额定功率是动力机器重要的性能指标 一个动力机器的额定功率是一定的 实际功率应小于或等于额定功率 但不能大于额定功率 否则会损坏机器 机械或用电器正常工作状态下所能输出的最大功率叫额定功率 机器工作时实际输出的功率 习题 一个质量m 2kg的物体 受到与水平方向成37 角斜向上的力f1 10n作用 在水平地面上移动距离l 2m 物体与地面间的摩擦力f2 4 2n 求外力对物体所做的总功 mg f支 解法1 w1 f1 l cos37 w2 f2 l cos180 wmg mg l cos90 wf支 f支 l cos90 w w1 w2 wmg wf支 7 6j 解法2 经正交分解先求出物体受到的合力 然后计算合力对物体做的功 f合 f1cos37 f2 8n w f合 l cos0 7 6j 课堂小结 一 功1功的概念及二因素2功的