8.1 功与功率 课件 高一下学期物理人教版必修第二册

功与功率规律小结：功是能量转化的量度功和能是两个紧密联系的物理量。功的计算能够为能量的定量表达及能量的转化提供分析的基础。我给大家送祝福！！！新课导入1.理解功的概念，并会判断功的正负。⒉.理解功率的概念，理解导出公式P=Fv的物理意义。3.能应用公式进行功和功率的有关计算。4.了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。核心素养要求核心素养呈现功和功率物理观念功、正功负功、功率科学思维

P=Fv科学探究P=Fv的推导科学态度与责任P=Fv在生产中的应用学习目标初中1.功的概念如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。2.做功的两个不可缺少的因素a、作用在物体上的力b、物体在这个力的方向上移动的距离复习回顾FlFW=0W=Fl

FlF

(1)如果力的方向与物体的运动方向一致，这个力所做的功是多少？

(2)如果力的方向与物体的运动方向垂直，这个力所做的功是多少？初中复习回顾FF1F2α把F分解为跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2设物体在力F的作用下发生的位移的大小是l因此，力F对物体所做的功W等于F1l，F1=Fcosα,所以：

W=Flcosα则分力F1所做的功等于F1l分力F2的方向跟位移的方向垂直，F2所做的功等于0l方法（一）FαFαll2l1

将位移沿力的方向和垂直于力的方向分解，分别为l1和l2。此时力F做的功W=Fl1

。因为l1=lcosα，所以，W=Flcosα方法（二）一、功1、定义一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。2.公式W=F

lcosα适用于恒力做功

W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到得力，Ｌ是物体所发生的位移，α是力F和位移Ｌ之间的夹角，求功时一定明确要求的是哪一个力在哪一段位移上做的功。新课学习3、单位国际单位：焦耳（焦）单位符号：J１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m功的计算时，各量要求统一采用国际单位制4、物理意义描述物体的运动过程的物理量,是力在空间上的积累效果。一、功450FL甲答案：450450FL乙答案：1350450FL丙答案：450450FL丁答案：1350

方法：将力、位移矢量的箭尾移到同一个作用点上。探究二：辨认以下情况中力的方向与位移方向的夹角αCOSαW物理意义α=π/20≤α＜π/2π/2＜α≤πCOSα=0COSα＞0COSα＜0W=0W＞0W＜0不做功做正功做负功结合表格思考正功和负功的物理意义？新课学习二、正功和负功正功负功促进物体运动阻碍物体运动

动力

阻力

功的正负只表示力做功的效果，既不表示方向，也不表示大小。即：表示动力或阻力做功。二、正功和负功正功负功拉力做了50J的功拉力做了-50J的功小车克服拉力做了50J的功二、正功和负功如图，一个物体在拉力F的作用下，水平向右移动的位移为l，摩擦力大小为fαFFNfGl重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为90°；F所做的功为：W1＝Flcosα，滑动摩擦力f所做的功为：W2＝flcos180°＝－fl，问题1：各个力对物体做的功是多少？【理论探究】二、正功和负功探究三：总功的计算αFFNfGl【理论探究】问题2：各个力对物体所做功的代数和是多少？各个力对物体所做功的代数和为：W=W1+W2=Flcosα－fl问题3：物体所受的合力是多少？合力所做的功是多少？根据正交分解法求得物体所受的合力，F合=Fcosα－f，合力方向向右，与位移同向；合力所做的功为：W＝F合lcos0°＝（Fcosα－f）l二、正功和负功探究结论：当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方法来求解

W合

=F合lcosα①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自身含有正负号）②求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。

（α为合力与位移方向的夹角）二、正功和负功二、正功和负功例题1一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成37o角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，cos37o=0.8。求各力对雪橇做的总功。方法二分析课本75页解：拉力在水平方向的分力为Fx

＝Fcos37°，

雪橇所受合力F合=Fx-F阻

，

总功为W=F合L，

W=1500J。探究小结：类比速度、加速度的定义方法——比值定义法——可以描述做功的快慢，引入新概念：功率计算各自克服重力做功并分析比较有那些不同？（g=10m/s2）实验对象老师某同学质量m/kg6050五楼高度h/m1616用时t/s4020克服重力做功W/J从做功的角度看各自的优势

昨天我找了某位同学来了一场小比赛，我们两个人分别从1楼匀速跑到5楼，记录的数据在这，现在你利用功的知识来对这场比赛做个评比？96008000老师做功多学生做功快探究四：回答下列问题三、功率标量1.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(单位时间做功的多少)定义式：表示力对物体做功快慢的物理量。2.物理意义1kW＝1000W3.功率的单位瓦特（W）新课学习4.功率的另一表达式α是F与v方向的夹角，当ɑ=00时P=Fv三、功率标量5、平均功率和瞬时功率（v是平均速度）求平均功率平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢求瞬时功率：瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢（v是瞬时速度）三、功率标量6.额定功率和实际功率实际功率应小于或等于额定功率,不能长时间大于额定功率,否则会损坏机器,应尽量避免实际功率:机器工作时实际输出的功率额定功率: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，也就是机器铭牌上的标称值。机车发动机的功率是指牵引力的功率，不是合力的功率。汽车上坡问题：P一定，要增大牵引力就要减小速度。（机车换档，改变速度，从而改变牵引力）三、功率例题2发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N，（1）求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度？（2）假定汽车行驶速度为54km/h时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？课本77页解：

汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力F＝F阻＝1800N

由于P＝Fv，所以额定功率下的速度v＝F(P)v＝33.3m/s＝120km/h

当汽车以速度v＝54km/h＝15m/s行驶时，有P＝FvP＝27kW

汽车以额定功率匀速行驶时的速度为120km/h。

汽车以54km/h的速度行驶时，发动机输出的实际功率为27kW。1、如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则雪橇受到的（）A.支持力做功为mglB.重力做功为mgl

C.拉力做功为FlcosθD.滑动摩擦力做功为－μmgl2、质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：（1）力F在t=3s内对物体做的功；（2）力F在t=3s内对物体做功的平均功率;（3）力F在3s末对物体做功的瞬时功率。答案：54J