新教材人教版高中物理必修第二册 8.1功与功率（第一课时） 教学课件

1、第八章 机械能守恒定律8.1 功与功率1.理解功的概念，推导功的定义式并会运用功的定义式计算功。2.自主学习，合作探究，理解正负功的含义，并会解释生活实例。3.激情投入，通过探究功来探究生活实例。4.根据功率的定义式推导P=Fv，并能用于分析、计算和解释现象。学习目标FxFx在初中时，我们学过，当力的方向与物体运动的方向一致的时候，我们就说力对物体做了功，我们怎样计算力对物体做的功呢？W=F l 新课导入0201功功率功的定义功的正负总功的计算功率的定义平均功率与瞬时功率额定功率与实际功率新课讲解一、功功的定义01（1）定义：如果一个物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段位移 ，我们就

2、说这个力对物体做了功。FlF（2）做功的两个条件作用在物体上的力物体在力的方向上通过的位移 一、功当力F和位移 l 同向时：FlF当力F和位移 l 垂直时：W=F0W=F l FlF功的定义01（2）功的计算公式：一、功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？ F功的定义01（2）功的计算公式：一、功l FFFF F2F1当力F和位移 l 成时：WF1=F1lWF2=F20功的定义01（3）功的计算公式：方法一一、功Fll1l2l1=lcosl2=lsinW1= Fl 1= Flcos W2= 0在力方向发生的位移W

3、= F lcos当力F和位移 l 成时：功的定义01（3）功的计算公式：方法一一、功W = F lcos力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。（4）国际单位: 焦耳（简称：焦 符号：J）m=1Nm功的定义01（3）功的计算公式：一、功 功是过程量，对应一段时间或位移是力对空间的积累效果；故计算功时一定要指明是哪个力在哪个过程对物体做的功。（5）说明公式W = Fl cos只适用于计算恒力的功，l是物体的位移，不是路程。mMl01功的定义cosW物理意义=/2/2/2cos=0cos0cos0W = 0W0W0表示力F对物体不做功表示力F对物体做正功表示力F

4、对物体做负功根据公式： 完成下表：W = F l cos（1）力对物体做正功和负功的条件一、功正功与负功02（2）正负功的物理意义正功的意义：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。负功的意义：力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。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：只有大小，没有方向。（功的正负既不代表大小也不代表方向，功的正负只表示力对物体做功的效果，正功表示力为动力，负功表示力为阻力）说明：一、功正功与负功02（3）正负功的判断方法法一：力与位移夹角分析0 正功 不做功负功法二：力与速度夹角分析0

5、 正功不做功负功V0GV太F引VVG一、功正功与负功02 我们学习了一个力对物体所做的功的求解方法，而物体所受的力往往不止一个，那么如何求解这几个力对物体所做的功呢？FF阻FN370Gv0一、功03总功的计算解法一：先根据力学知识求出合外力F合，再由功的定义式来计算。解法二：先分别求出各个力所做的功，再对各个力做的功求代数和。W合 = F合l cosW合= W1+W2+ （F合为恒力）（为合力与位移夹角）一、功03总功的计算例：一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成37角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上向右移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，（cos37=0.8 ）

6、求各力对雪橇做的总功。 分析：（1）确定研究对象，构建模型： （2）对雪橇进行运动分析和受力分析：竖直向下的重力G；地面对雪橇向上的支持力FN；水平向右的摩擦力f；GFNfv0F（与水平方向成37角斜向上方的拉力F。雪橇向左边运动；一、功03总功的计算（3）根据力与运动方向的关系，判断各个力做功情况。重力与支持力与运动方向垂直，垂直无功；摩擦力与运动方向相反，阻力，做负功；拉力与运动方向夹角为37小于90度，动力，做正功。拉力F对雪橇所做的功为：W1= Flcos37=2000J摩擦力F阻对雪橇所做的功为：W2= F阻 lcos180= -500J所以各力做功的代数和为：W=W1+W2+W3+

7、W4=1500J重力和支持力对雪橇不做功，W3 , W4 均为0解法一：W合= W1+W2+ 一、功03总功的计算雪橇所受的合力 F合Fcos37- F阻300N合力对雪橇所做的功为 W= F合lcos0=1500J解法二：W合 = F合l cos一、功03总功的计算二、功率做同样的功谁更快（3）单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。 1W1J/s，技术上常用千瓦（kW），1kW1000W，1马力=735W （1）定义：力对物体做的功W，跟完成这些功所用时间t的比值叫功率.（4）物理意义：反映力对物体做功的快慢。比值定义法（5）说明：功率是标量，计算功率时，一般不带正负号。

8、（2）定义式：功率的定义01二、功率二、功率WFlcosPtWPFvcosPtFlcosvFv1v2FvF2F1PvFcosPFvcosvtl二、功率平均功率与瞬时功率02即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢当 t 很短很短时，此式表示瞬时功率当 t 表示一段时间时，此式表示平均功率二、功率PF v cos若v表示瞬时速度，则P 表示瞬时功率若 v表示平均速度，则P 表示平均功率当F 和 v 方向相同时，对于公式 P = F v1.当P

9、一定时，F 和 v 有什么关系？2.当F 一定时，P 和 v 有什么关系？3.当v 一定时，F 和 P 有什么关系？反比正比正比平均功率与瞬时功率02二、功率额定功率和实际功率03（1）额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。（2）实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。说明：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。 在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。例如：汽车的功率就是汽车牵引力的功率，起重机吊起

10、货物的功率就是钢绳拉力的功率。1.做功的条件作用在物体上的力物体在力的方向上移动的位移2.功的计算：W = F l cos3.功是标量，但有正负。正负只表示做功的力的效果,功的正负 不表示方向，也不表示大小。4.总功等于各个力对物体所做功的代数和。2.定义式： 1.物理意义：表示做功快慢的物理量3.计算式：P = F v cos一般用于求平均功率4.单位：国际单位 瓦特 （W）一般用于求瞬时功率功率功功和功率课堂小结1.于功的概念，下列说法正确的是()A物体受力越大，位移越大，力对物体做功越关多B合力做的功等于各分力做功的矢量和C摩擦力可以对物体做正功D功有正负，但正负不表示方向，而表示大小C

11、当堂小练2.下列选项中，物体所受力F的大小相等，位移方向向右、大小相同。其中F做功最少的是（）D3.质量为m的物体，静止在倾角为斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，如图所示。已知斜面运动过程中物体相对斜面始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A合力对物体做功为零B重力对物体做功为mgLtan C物体克服摩擦力做功为mgLsinD支持力对物体做功mgLsin A4.关于某力做功的功率，下列说法正确的是（）A该力越大，其功率就越大B该力在单位时间内做的功越多，其功率就越大C功率越大，说明该力做的功越多D功率越小，说明该力做功的时间越少B5.对公式P=Fv的理解，下列说法中正确的是（）AF一定是物体所受的合力BP一定是合力的功