【物理】功与功率（课件）-2023-2024学年高一物理（人教版2019必修第二册）

8.1功与功率《新人教版高中物理必修第二册》学习目标理解功的概念掌握功的计算方法知道正功与负功的意义会计算总功理解功率的概念掌握功率的计算方法学会分析实际问题中的功和功率问题导入马拉雪橇的时候，拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度，这时候，1）马对雪橇做功了吗？2）如何计算这个这个功的大小？问题探讨物体做功的条件是什么？作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离知识回顾用水平拉力F拉动雪橇，雪橇向前移动了一段位移l。这个拉力做功了吗?如何计算这个这个功的大小？新知探索马拉雪橇的时候，拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度θ1）马对雪橇做功了吗？2）如何计算这个这个功的大小？θ新知探索沿位移方向垂直位移方向∴拉力做的功W等于F1做的功功1、定义：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。2、公式：3、功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J，1J=1N/m4、功是标量功【练习1】分别判断出这三种情形下力与位移的夹角α为多少，并在图中标出。αα=30°αα=150°α=30°LLLα议一议1、判断如图所示的4种情况中外力F对物体做功的正、负2、根据对前面4种情况的分析、比较,归纳为:①在只有一个力做功的情况下,如果这个力对物体做正功,那么物体的速度________;如果这个力对物体做负功,那么物体的速度________。3、有些同学认为,功有正、负,应该是矢量;有些同学认为,功的正、负并不表示方向,而是表示做功的效果。你怎样认为?与同学讨论这个问题。正功与负功当时，F与l垂直，不做功F与l夹角<90°，做正功，“动力”F与l夹角>90°，做负功，“阻力”当时，当时，功

【练习2】用起重机把质量为2.0×102kg的物体以1m/s2的加速度匀加速地提高了3m，重力做了多少功？钢绳的拉力做了多少功？g=10m/s2外力对物体做的总功为多少？合外力对物体做的功多少？解题思路小结:1.弄清是哪个力做功2.受力分析，明确力的大小和方向3.明确位移大小和方向4.找出力和位移的夹角总功方法小结：求解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可以用以下两种方法来求解。1、分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：W总=W1+W2+……+Wn2、先求出物体所受的合力(矢量和)，然后再求出合力的功，即：W总=F合Scosα课堂小结一、功的一般计算公式:W=Flcosθ三、功是标量，国际单位制中单位为:J四、功的正负的物理意义：

1.力对物体做正功，该力成为物体运动的动力

2.力对物体做负功，该力成为物体运动的阻力五、总功的求法

1.先求每一个力所做的功，在求它们的代数和；

2.先求合力，再求合力所做的功。即将被机器取代的职业——麦客能割同样一片大小的麦地，人们为什么喜欢用机器？做功的快慢FMFM甲起重机在60秒内把1吨的货物提到预定的高度1、这两个起重机对货物做的功有什么关系？相同2、这两个起重机哪一个做功的快？乙比甲快3、你又是怎么比较它们做功快慢的？做功相同，时间越短，做功越快乙起重机在30秒内把1吨的货物提到相同的高度功率1、物理意义：是表示力对物体做功快慢的物理量。2、定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值3、公式：4、功率的单位：瓦特（W）技术上常用单位：kW5、功率是标量：平均功率和瞬时功率发动机的每个时刻输出功率一样吗？如何描述每个时刻的输出功率？平均功率和瞬时功率方法二：若速度为瞬时速度，则对应功率为瞬时功率若速度为平均速度，则对应功率为平均功率实际功率和瞬时功率奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？为什么？人力直接做功能否像起重机做功那样快？人如果做功过快，会产生什么后果呢？人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。实际功率和瞬时功率额定功率：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。实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。温馨提醒：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。汽车爬坡在汽车额定功率一定的情况下，为了爬坡改如何做？汽车爬坡通过换挡，可以改变动力传动比，从而降低车速，提高牵引力课堂小结1.功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率2.功率的公式：P=W/t（适用求平均功率） P=Fv3.功率的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量4.国际单位：瓦（w）功率

常用单位：千瓦（kw）或焦/秒（J/s）小试牛刀如图所示，运动员腰部系着轻绳拖着轮胎从静止开始沿着笔直的跑道匀加速奔跑，2s内轮胎的位移为2m。已知绳与地面的夹角θ=37°，绳对轮胎的拉力大小为70N，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）2s内，绳子拉力对轮胎所做的功W；（2）2s内，绳子拉力的平均功率；（3）2s末，绳子拉力的瞬时功率P。学科教学指导意见基本要求1．初步认识做功与能量变化的关系。2．理解功的概念，知道做功的两个要素，知道功的计算公式和单位。3．知道功是标量，知道负功的两种等价说法。4．会根据公式计算多个力的总功。发展要求1．知道W=FLcosa的适用范围。2．初步理解正功、负功的物理意义。说明不要求用功的定义式计算变力的功。学科教学指导意见基本要求1．理解功率的意义，知道功率的公式及其单位。2．知道额定功率的意义。3．会根据功率的定义式和运动学公式，导出辟而。4．会运用功率公式解决简单的实际问题。发展要求1．能