高中物理必修二功和功率课件

有1吨的货物，准备运到三楼，分别用二种方式起运A搬运工分10批搬，需2小时。哪种搬运方法更省力？B搬运工分5批搬，需1小时。有1吨的货物，准备运到三楼，分别用二种方式起运A搬运工第五章机械能守恒定律第一单元功和功率第五章机械能守恒定律第一单元功和功率一、功1．定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，物理学中就说这个力对物体做了功．2．做功的两个必要因素：力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素．4．物理意义：功是过程量，是能量转化多少的量度，是力在空间上的累积效应。3．公式和单位：W=FScosθ(θ为F与s的夹角)，功的单位是焦耳(J)一、功1．定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一

(3)当90°<α≤180°时，－1≤cosα<0，则力对物体做负功，即物体向外界输出能量，力是阻力．5．功是标量，但有正负。(1)当0°≤α<90°时，0<cosα≤1，则力对物体做正功，即外界给物体输入能量，力是动力；(2)当α＝90°时，cosα＝0，W＝0，则力对物体不做功，即外界和物体间无能量交换．6．合力的功：(1)当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力的合力对物体所做的功，等于各个力分别对物体所做功的代数和．(2)也可以先求出合外力，再由公式W＝F合Scosα求合外力的功；还可以用动能定理求解．(3)当90°<α≤180°时，－1≤cosα<0，则7．变力做功的计算(1)用动能定理或功能关系求解．(4)将变力的功转化为恒力的功．①当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同(或相反)时，这类力的功等于力和路程的乘积，如滑动摩擦力、空气阻力做功等；(2)当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车牵引力做的功.②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值F=,再由W=FScosα计算，如弹簧的弹力做功。(3)作出变力F随位移x变化的图象，图线与x轴所夹的“面积”即为变力所做的功.7．变力做功的计算(1)用动能定理或功能关系求解．(4)将变例1，恒力功的计算：如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为μ，现使斜面水平向左匀速移动距离l.求：(1)摩擦力对物体做的功为多少？

(物体与斜面相对静止)(2)斜面对物体的弹力做的功为多少？(3)重力对物体做的功为多少？(4)斜面对物体做的功又是多少？各力对物体所做的总功是多少？(1)Wf＝－mglsinθcosθ.(2)WN＝mglcosθ·sinθ(3)WG＝0.(4)W斜＝0。W总＝0。例1，恒力功的计算：如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的如图所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移到B的过程中，下列说法正确的是(

)A．有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多B．有摩擦力时与无摩擦力时F做功一样多C．物体加速运动时F做的功比减速运动时F做的功多D．物体无论是加速、减速还是匀速，力F做的功一样多练习1BD如图所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移练习1BD例2，变力功的计算如图所示，某人用大小不变的力F拉着放在光滑平面上的物体，开始时与物体相连的绳和水平面间的夹角是α，当拉力F作用一段时间后，绳与水平面间的夹角为β.已知图中的高度是h，求绳的拉力F对物体所做的功．(假定绳的质量、滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦不计)例2，变力功的计算如图所示，某人用大小不变的力F拉着放在光滑练习2如图所示，一质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，(1)若小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，此时悬线与竖直方向的夹角为θ，求拉力F所做的功为多大？(1)WF=mgL(1－cosθ)(2)WF=FLsinθ(2)若小球在水平恒力F作用下由P点移动到Q点，此时悬线与竖直方向的夹角为θ，求拉力F所做的功为多大？练习2如图所示，一质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，(二、功率1．定义：功跟完成这些功所用时间的比值。2．物理意义：功率表示做功的快慢，功率大则做功快，功率小则做功慢。3．矢标量：功率是标量，只有大小，没有方向。4．计算式（1）P=，P为时间的平均功率。（2）P=FvcosαV为平均速度，则P为平均功率。V为瞬时速度，则P为瞬时功率。α为F与v的夹角。5．额定功率：机械长时间正常工作时的最大输出功率。一般在机械的铭牌上标明。6．实际功率：机械实际工作时输出的功率。要小于等于额定功率。二、功率1．定义：功跟完成这些功所用时间的比值。2．物理意义说明：某一过程的功率指平均功率，某一时刻的功率指瞬时功率．例3，功率的计算：如图所示，一质量为m的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑，开始下滑时离地高度为h，当物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率为________，整个过程的平均功率为________练习3质量为m＝0.5kg的物体从高处以水平的初速度v0＝5m/s抛出，在运动t＝2s内重力对物体做的功是多少？这2s内重力对物体做功的平均功率是多少？2s末，重力对物体做功的瞬时功率是多少？(g取10m/s2)W=100JP平=50WP舜=100W说明：某一过程的功率指平均功率，某一时刻的功率例3，功率的计三.机动车辆启动的问题三.机动车辆启动的问题高中物理必修二功和功率课件例4，机动车功率的分析与计算一辆汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104W，在水平路面由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示．试求(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动？(2)v2的大小；(3)整个运动过程中的最大加速度；(4)当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大？(1)图线AB段汽车做匀加速直线运动，图线BC段汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v2，此后汽车做匀速直线运动．（2）V2=20m/s

（3）a=2m/s2(4)Pm＝2×104W.

例4，机动车功率的分析与计算一辆汽车质量为1×103kg，练习4汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5×103

kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍(g取10m/s2)，试求：(1)若汽车保持额定功率不变从静止启动，汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2m/s2时速度是多大？(2)若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？(1)Vm=12m/s，v=4m/s。（2）t=16s。练习4汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5×10课后训练1．把细绳上端固定，下端拴一个小球，并使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，那么在小球运动的过程中。（）A．重力对物体做功，绳子的拉力对物体不做功B．重力对物体不做功，绳子的拉力对物体做功C．重力和绳子的拉力对物体都不做功D．重力和绳子的拉力的合力对物体做功C课后训练1．把细绳上端固定，下端拴一个小球，并使它在水平C2.(2010·湛江模拟)如图所示，一物体分别沿AO、BO轨道由静止滑到底端，物体与轨道间的动摩擦因数相同，物体克服摩擦力做功分别为W1和W2，则(

)A．W1>W2

B．W1＝W2C．W1<W2 D．无法比较B3．2010年1月23日下午，30辆纯电动客车投入到合肥市18路公交线运营，这标志着国内首条纯电动公交线路正式开通．公交车在平直的公路上行驶，某一段时间内公交车的功率随时间的变化如图所示，设公交车运动过程中受到的阻力不变，则在这一段时间内公交车的运动情况可能是(

)A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．加速度增加的加速直线运动D．加速度减小的加速直线运动AD2.(2010·湛江模拟)如图所示，一物体分别沿AO、BO轨4．将一质量为m的小球以初速度v0从倾角为θ的斜坡顶向外水平抛出，并落在斜坡上，那么当它击中斜坡时重力做功的功率是(

)A．mgv0cotθ B．mgv0tanθC．2mgv0cotθ D．2mgv0tanθD5．如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速转动，则传送带对物体做功情况可能是(

)A．始终不做功B．先做负功后做正功C．先做正功后不做功D．先做负功后不做功ACD4．将一质量为m的小球以初速度v0从倾角为θ的斜坡顶D5．如ΔP＝1×103W.6．(2010·镇江模拟)为了响应国家的“节能减排”号召，某同学采用了一个家用汽车的节能方法．在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减少．假设汽车以72km/h的速度匀速行驶时，负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2000N和1950N，请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少？ΔP＝1×103W.6．(2010·镇江模拟)为了响应国家

例1.质量为1kg用长为0.8m，不可伸长的细线悬挂于固定点O,将小球沿圆周拉直右上方距离最低点1.2m处放手,求小球运动到最低点的张力vC=

小球垂直于绳方向的速度为v1=vCsin60°

此后小球做圆周运动继续下摆，根据机械能守恒定律，有

由以上各式解得

gl

又由牛顿第二定律可得

F-mg=

代入数据可得最低点时绳的拉力

F=35N

例1.质量为1kg用长为0.8m，不可伸长的细线悬挂于有1吨的货物，准备运到三楼，分别用二种方式起运A搬运工分10批搬，需2小时。哪种搬运方法更省力？B搬运工分5批搬，需1小时。有1吨的货物，准备运到三楼，分别用二种方式起运A搬运工第五章机械能守恒定律第一单元功和功率第五章机械能守恒定律第一单元功和功率一、功1．定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，物理学中就说这个力对物体做了功．2．做功的两个必要因素：力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素．4．物理意义：功是过程量，是能量转化多少的量度，是力在空间上的累积效应。3．公式和单位：W=FScosθ(θ为F与s的夹角)，功的单位是焦耳(J)一、功1．定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一

(3)当90°<α≤180°时，－1≤cosα<0，则力对物体做负功，即物体向外界输出能量，力是阻力．5．功是标量，但有正负。(1)当0°≤α<90°时，0<cosα≤1，则力对物体做正功，即外界给物体输入能量，力是动力；(2)当α＝90°时，cosα＝0，W＝0，则力对物体不做功，即外界和物体间无能量交换．6．合力的功：(1)当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力的合力对物体所做的功，等于各个力分别对物体所做功的代数和．(2)也可以先求出合外力，再由公式W＝F合Scosα求合外力的功；还可以用动能定理求解．(3)当90°<α≤180°时，－1≤cosα<0，则7．变力做功的计算(1)用动能定理或功能关系求解．(4)将变力的功转化为恒力的功．①当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同(或相反)时，这类力的功等于力和路程的乘积，如滑动摩擦力、空气阻力做功等；(2)当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车牵引力做的功.②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值F=,再由W=FScosα计算，如弹簧的弹力做功。(3)作出变力F随位移x变化的图象，图线与x轴所夹的“面积”即为变力所做的功.7．变力做功的计算(1)用动能定理或功能关系求解．(4)将变例1，恒力功的计算：如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为μ，现使斜面水平向左匀速移动距离l.求：(1)摩擦力对物体做的功为多少？

(物体与斜面相对静止)(2)斜面对物体的弹力做的功为多少？(3)重力对物体做的功为多少？(4)斜面对物体做的功又是多少？各力对物体所做的总功是多少？(1)Wf＝－mglsinθcosθ.(2)WN＝mglcosθ·sinθ(3)WG＝0.(4)W斜＝0。W总＝0。例1，恒力功的计算：如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的如图所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移到B的过程中，下列说法正确的是(

)A．有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多B．有摩擦力时与无摩擦力时F做功一样多C．物体加速运动时F做的功比减速运动时F做的功多D．物体无论是加速、减速还是匀速，力F做的功一样多练习1BD如图所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移练习1BD例2，变力功的计算如图所示，某人用大小不变的力F拉着放在光滑平面上的物体，开始时与物体相连的绳和水平面间的夹角是α，当拉力F作用一段时间后，绳与水平面间的夹角为β.已知图中的高度是h，求绳的拉力F对物体所做的功．(假定绳的质量、滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦不计)例2，变力功的计算如图所示，某人用大小不变的力F拉着放在光滑练习2如图所示，一质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，(1)若小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，此时悬线与竖直方向的夹角为θ，求拉力F所做的功为多大？(1)WF=mgL(1－cosθ)(2)WF=FLsinθ(2)若小球在水平恒力F作用下由P点移动到Q点，此时悬线与竖直方向的夹角为θ，求拉力F所做的功为多大？练习2如图所示，一质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，(二、功率1．定义：功跟完成这些功所用时间的比值。2．物理意义：功率表示做功的快慢，功率大则做功快，功率小则做功慢。3．矢标量：功率是标量，只有大小，没有方向。4．计算式（1）P=，P为时间的平均功率。（2）P=FvcosαV为平均速度，则P为平均功率。V为瞬时速度，则P为瞬时功率。α为F与v的夹角。5．额定功率：机械长时间正常工作时的最大输出功率。一般在机械的铭牌上标明。6．实际功率：机械实际工作时输出的功率。要小于等于额定功率。二、功率1．定义：功跟完成这些功所用时间的比值。2．物理意义说明：某一过程的功率指平均功率，某一时刻的功率指瞬时功率．例3，功率的计算：如图所示，一质量为m的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑，开始下滑时离地高度为h，当物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率为________，整个过程的平均功率为________练习3质量为m＝0.5kg的物体从高处以水平的初速度v0＝5m/s抛出，在运动t＝2s内重力对物体做的功是多少？这2s内重力对物体做功的平均功率是多少？2s末，重力对物体做功的瞬时功率是多少？(g取10m/s2)W=100JP平=50WP舜=100W说明：某一过程的功率指平均功率，某一时刻的功率例3，功率的计三.机动车辆启动的问题三.机动车辆启动的问题高中物理必修二功和功率课件例4，机动车功率的分析与计算一辆汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104W，在水平路面由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示．试求(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动？(2)v2的大小；(3)整个运动过程中的最大加速度；(4)当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大？(1)图线AB段汽车做匀加速直线运动，图线BC段汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v2，此后汽车做匀速直线运动．（2）V2=20m/s

（3）a=2m/s2(4)Pm＝2×104W.

例4，机动车功率的分析与计算一辆汽车质量为1×103kg，练习4汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5×103

kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍(g取10m/s2)，试求：(1)若汽车保持额定功率不变从静止启动，汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2m/s2时速度是多大？(2)若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？(1)Vm=12m/s，v=4m/s。（2）t=16s。练习4汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5×10课后训练1．把细绳上端固定，下端拴一个小球，并使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，那么在小球运动的过程中。（）A．重力对物体做功，绳子的拉力对物体不做功B．重力对物体不做功，绳子的拉力对物体做功C．重力和绳子的拉力对物体都不做功D．重力和绳子的拉力的合力对物体做功C课后训练1．把细绳上端固定，下端拴一个小球，并使它在水平C2.(2010·湛江模拟)如图所示，一物体分别沿AO、BO轨道由静止滑到底端，物体与轨道间的动摩擦因数相同，物体克服摩擦力做功分别为W1和W2，则(

)A．W1>W2

B．W1＝W2C．W1<W2 D．无法比较B3．2010年1月23日下午，30辆纯电动客车投入到合肥市18路公交线运营，这标志着国内首条纯电动公交线路正式开通．公交车在平直的公路上行驶，某一段时间内公交车的功率随时间的变化如图所示，设公交车运动过程中受到的阻力不变，则在这一段时