人教版(新教材)高中物理必修2优质课件2：81-功与功率

第八章机械能守恒定律1.功与功率第八章机械能守恒定律1.功与功率1【新课导入】起重机竖直提升重物时，重物运动的方向与力的方向一致，则力对物体做的功为力的大小与重物移动距离的乘积。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？【新课导入】起重机竖直提升重物时，重物运动的方向与力的方向一2在初中我们已经学过功的初步知识，一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。sFF力对物体做功为W=Fs温故知新一、功在初中我们已经学过功的初步知识，一个物体受到力的作用，如果在3功的概念起源于早起工业发展的需求，当时的工程师需要一个比较蒸汽机效能的办法，在实践中大家逐渐认识到，当燃烧同样多的燃料时，机械举起的重量与举起高度的乘积可以用来来量度机器的效能，并且把物体的重量与其上升高度的乘积叫做功。货物在起重机拉力的作用下发生一段位移，拉力就对货物做了功；列车在牵引力作用下发生了一段位移，牵引力就对列车做了功；弹簧在手的压力下发生形变也产生了一段位移，压力就对弹簧做了功。功的概念起源于早起工业发展的需求，当时的工程师需要一个比较蒸41）作用在物体上的力。2）物体在力的方向上产生一段位移。

做功的两个不可缺少的因素1、功的计算公式：

W=FL2、功的单位：焦耳，用符号“J”表示。物体在力的作用下，并在力的方向上发生了位移，这个力就对物体做了功。

说明1）作用在物体上的力。2）物体在力的方向上产生一段位移。做5推而不动：——花的力气没有成效，做的功等于零.做功实例推而不动：——花的力气没有成效，做的功等于零.做功实例6s球离开脚以后，由于惯性运动了一段距离。人做功了吗？足球运动了一段距离，但是没有力作用在球上，所以没有力做功。s球离开脚以后，由于惯性运动了一段距离。人做功了吗？足球运动7如果F跟s方向互相垂直，力Ｆ不做功．人端盘子水平走动，人做功了吗？Fs如果F跟s方向互相垂直，力Ｆ不做功．人端盘子水平走81、力方向与位移方向垂直时，不做功；2、力方向与位移方向同向时，力对物体做功为W=FL力F方向与运动方向成某一角度a（a≠90°）时，力F对物体所做的功与角度a有关吗？该怎么计算呢？1、力方向与位移方向垂直时，不做功；力F方向与运动方向成某一9当力F

的方向与运动方向成某一角度时，可以把力F

分解为两个分力：与位移方向一致的分力F1，与位移方向垂直的分力F

2

。设物体在力F

的作用下发生的位移的大小是l，则分力F1

所做的功等于F1

l。分力F2

的方向与位移的方向垂直，物体在F2

的方向上没有发生位移，F2

所做的功等于0。因此，力F

对物体所做的功W

等于F1l，而F1

＝Fcosα当力F的方向与运动方向成某一角度时，可以把力F分解为两个10FαL小车受到力F的作用，F与水平面夹角为α，在水平路面上前进L，求这个过程中拉力F对小车所做功的大小？FαL小车受到力F的作用，F与水平面夹角为α，在水平路面上前11FαLL1L2W1=FL1W==FLcosαW2=0FαLL1L2W1=FL1W==FLcosαW2=012FαLF1F2W1=F1L=FcosαLW2=0W=FαLF1F2W1=F1L=FcosαLW2=0W=13W=Flcos

α(α是F与L的方向夹角))αLFF1F2)αFLW=W1=FL1

=FLcosαW=W1=F1L=FcosαL探究功的一般表达式L1L2等效性原理W=Flcosα)αLFF1F2)αFLW=W1=FL114功的一般表达式:W=Flcosαb

、功一定要指明是哪个力对物体做的功a

、力必须是恒力3、功的单位：功的一般表达式:W=Flcosαb、功一定要指明15W=F2·L=Flcosα恒力力的作用点对地的位移F、L夹角W=F2·L=Flcosα恒力力的作用点对地的位移F、L16二、正功和负功二、正功和负功17人教版(新教材)高中物理必修2优质课件2：81-功与功率18人教版(新教材)高中物理必修2优质课件2：81-功与功率19如何找力与位移的夹角？答案：α答案：π-α答案：π-α答案：π-α

F

乙

L

αF

L

α

Lα

α

L

F丙甲丁F结论：将力向位移方旋转，当力与位移重合时，力所转过的较小的角度就是力与位移方向的夹角。如何找力与位移的夹角？答案：α答案：π-α答案：π-20αcosαW力对物体做功情况0W=0F对物体不做功大于0W＞0F对物体做正功小于0W＜0F对物体做负功讨论正功和负功1F对物体做正功W＞0α=π－1W＜0F对物体做负功αcosαW力对物体做功情况0W=0F对物体不做功大于21正功的物理意义

：（1）从动力学角度考虑：力F对物体做正功，这个力对物体来说是动力；（2）从能量角度考虑：力F对物体做功，是向物体提供能量的过程，即受力物体获得了能量。正功的物理意义：（1）从动力学角度考虑：力F对物体做正功，22负功的物理意义：（1）从动力学角度考虑：力F对物体做负功，这个力是阻力；对物体的运动起阻碍作用。（2）从能量角度考虑：力F对物体做负功，这个过程是受力物体向外输出能量的过程，即负功表示物体失去了能量。负功的物理意义：（1）从动力学角度考虑：力F对物体做负功，23正功的意义是：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力做功。负功的意义是：力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力做功。总结：功的正负表示是动力或阻力做功。正功的意义是：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动24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，是各个力分别对物体所做功的代数和。可以证明，它也就是这几个力的合力对物体所做的功。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25先求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。W总=W1+W2+······+Wn先求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。W总=F合Lcosα总功的计算方法先求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。总功26【例题1】一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离为L=5m，物体与地面间的滑动摩擦力Ff＝100N.求：力对雪橇所做的总功。θ

F阻运动方向F【例题1】一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成3727雪橇在水平地面上移动，受力情况如图所示重力与支持力沿竖直方向，不做功拉力F对物体做功为

W1=Flcos37°=2000J摩擦力F阻对物体做功为负功W2=-F阻l=-500J力对物体所做的总功为二者的代数和，得W=W1＋W2=Flcos37°—F阻l

=1500J即：力对雪橇做的总功为1500Jθ

FF阻运动方向FNG解法一：雪橇在水平地面上移动，受力情况如图所示θFF阻运动方向FN28θ

FF阻运动方向FNG解法二：雪橇在水平地面上移动，受力情况如图所示此时的合力为水平方向，即F合=Flcos37°—F阻=300N物体所受的合力F合对它做的功为

W2=-F合l=1500J即：力对雪橇做的总功为1500JθFF阻运动方向FNG解法二：雪橇在水平地面上移动，受力情29（1）物理意义：是表示力对物体做功快慢的物理量。

（3）公式：

比值定义法（4）功率是标量。功率表示做功过程中能量转化的快慢。（5）功率的单位：瓦特（W）常用单位：kW1.功率的概念（2）定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值三、功率（1）物理意义：是表示力对物体做功快慢的物理量。（3）公式30说明：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。t表示一段时间，此式表示平均功率2.平均功率和瞬时功率说明：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313.额定功率和实际功率

(1)额定功率：是指机器在额定转速下可以长时间工作的最大输出功率，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。(3)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。3.额定功率和实际功率(1)额定功率：是指机器在额定转速下32由P=Fv

得解：匀速行使时,汽车的牵引力F=F阻=

1800N以较低的速度行使时,【例题2】某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度.在同样的阻力下,如果匀速行使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少?注意：汽车功率就是汽车牵引力功率由P=Fv得解：匀速行使时,汽车的牵引力F=F阻=33ThankYou!ThankYou!34第八章机械能守恒定律1.功与功率第八章机械能守恒定律1.功与功率35【新课导入】起重机竖直提升重物时，重物运动的方向与力的方向一致，则力对物体做的功为力的大小与重物移动距离的乘积。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？【新课导入】起重机竖直提升重物时，重物运动的方向与力的方向一36在初中我们已经学过功的初步知识，一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。sFF力对物体做功为W=Fs温故知新一、功在初中我们已经学过功的初步知识，一个物体受到力的作用，如果在37功的概念起源于早起工业发展的需求，当时的工程师需要一个比较蒸汽机效能的办法，在实践中大家逐渐认识到，当燃烧同样多的燃料时，机械举起的重量与举起高度的乘积可以用来来量度机器的效能，并且把物体的重量与其上升高度的乘积叫做功。货物在起重机拉力的作用下发生一段位移，拉力就对货物做了功；列车在牵引力作用下发生了一段位移，牵引力就对列车做了功；弹簧在手的压力下发生形变也产生了一段位移，压力就对弹簧做了功。功的概念起源于早起工业发展的需求，当时的工程师需要一个比较蒸381）作用在物体上的力。2）物体在力的方向上产生一段位移。

做功的两个不可缺少的因素1、功的计算公式：

W=FL2、功的单位：焦耳，用符号“J”表示。物体在力的作用下，并在力的方向上发生了位移，这个力就对物体做了功。

说明1）作用在物体上的力。2）物体在力的方向上产生一段位移。做39推而不动：——花的力气没有成效，做的功等于零.做功实例推而不动：——花的力气没有成效，做的功等于零.做功实例40s球离开脚以后，由于惯性运动了一段距离。人做功了吗？足球运动了一段距离，但是没有力作用在球上，所以没有力做功。s球离开脚以后，由于惯性运动了一段距离。人做功了吗？足球运动41如果F跟s方向互相垂直，力Ｆ不做功．人端盘子水平走动，人做功了吗？Fs如果F跟s方向互相垂直，力Ｆ不做功．人端盘子水平走421、力方向与位移方向垂直时，不做功；2、力方向与位移方向同向时，力对物体做功为W=FL力F方向与运动方向成某一角度a（a≠90°）时，力F对物体所做的功与角度a有关吗？该怎么计算呢？1、力方向与位移方向垂直时，不做功；力F方向与运动方向成某一43当力F

的方向与运动方向成某一角度时，可以把力F

分解为两个分力：与位移方向一致的分力F1，与位移方向垂直的分力F

2

。设物体在力F

的作用下发生的位移的大小是l，则分力F1

所做的功等于F1

l。分力F2

的方向与位移的方向垂直，物体在F2

的方向上没有发生位移，F2

所做的功等于0。因此，力F

对物体所做的功W

等于F1l，而F1

＝Fcosα当力F的方向与运动方向成某一角度时，可以把力F分解为两个44FαL小车受到力F的作用，F与水平面夹角为α，在水平路面上前进L，求这个过程中拉力F对小车所做功的大小？FαL小车受到力F的作用，F与水平面夹角为α，在水平路面上前45FαLL1L2W1=FL1W==FLcosαW2=0FαLL1L2W1=FL1W==FLcosαW2=046FαLF1F2W1=F1L=FcosαLW2=0W=FαLF1F2W1=F1L=FcosαLW2=0W=47W=Flcos

α(α是F与L的方向夹角))αLFF1F2)αFLW=W1=FL1

=FLcosαW=W1=F1L=FcosαL探究功的一般表达式L1L2等效性原理W=Flcosα)αLFF1F2)αFLW=W1=FL148功的一般表达式:W=Flcosαb

、功一定要指明是哪个力对物体做的功a

、力必须是恒力3、功的单位：功的一般表达式:W=Flcosαb、功一定要指明49W=F2·L=Flcosα恒力力的作用点对地的位移F、L夹角W=F2·L=Flcosα恒力力的作用点对地的位移F、L50二、正功和负功二、正功和负功51人教版(新教材)高中物理必修2优质课件2：81-功与功率52人教版(新教材)高中物理必修2优质课件2：81-功与功率53如何找力与位移的夹角？答案：α答案：π-α答案：π-α答案：π-α

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F丙甲丁F结论：将力向位移方旋转，当力与位移重合时，力所转过的较小的角度就是力与位移方向的夹角。如何找力与位移的夹角？答案：α答案：π-α答案：π-54αcosαW力对物体做功情况0W=0F对物体不做功大于0W＞0F对物体做正功小于0W＜0F对物体做负功讨论正功和负功1F对物体做正功W＞0α=π－1W＜0F对物体做负功αcosαW力对物体做功情况0W=0F对物体不做功大于55正功的物理意义

：（1）从动力学角度考虑：力F对物体做正功，这个力对物体来说是动力；（2）从能量角度考虑：力F对物体做功，是向物体提供能量的过程，即受力物体获得了能量。正功的物理意义：（1）从动力学角度考虑：力F对物体做正功，56负功的物理意义：（1）从动力学角度考虑：力F对物体做负功，这个力是阻力；对物体的运动起阻碍作用。（2）从能量角度考虑：力F对物体做负功，这个过程是受力物体向外输出能量的过程，即负功表示物体失去了能量。负功的物理意义：（1）从动力学角度考虑：力F对物体做负功，57正功的意义是：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力做功。负功的意义是：力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力做功。总结：功的正负表示是动力或阻力做功。正功的意义是：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动58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，是各个力分别对物体所做功的代数和。可以证明，它也就是这几个力的合力对物体所做的功。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59先求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。W总=W1+W2+······+Wn先求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。W总=F合Lcosα总功的计算方法先求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。总功60【例题1】一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离为L=5m，物体与地面间的滑动摩擦力Ff＝100N.求：力对雪橇所做的总功。θ

F阻运动方向F【例题1】一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成3761雪橇在水平地面上移动，受力情况如图所示重力与支持力沿竖直方向，不做功拉力F对物体做功为

W1=Flcos37°=2000J摩擦力F阻对物体做功为负功W2=-F阻l=-500J力对物体所做的总功为二者的代数和，得W=W1＋W2=Flcos37°—F阻l

=1500J即：力对雪橇做的总功为1500Jθ

FF阻运动方向FNG解法一：雪橇在水平地面上移动，受力情况如图所示θFF阻运动方向FN62θ

FF阻运动方向FNG解法二：雪橇在水平地面上移动，受力情况如图所示此时的合力为水平方向，即F合=Flcos37°—