物理人教版（2019）必修第二册8.1功与功率（共29张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第二册8.1功与功率（共29张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-03-17 10:37:30 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
第八章 机械能守恒定律
第1节 功与功率
知识回顾
1.做功的两个因素
(1)作用在物体上的力；
(2)物体在力的方向上发生了位移。
小车纹丝不动!
2.功的计算：
(力的方向与位移的方向一致）
一、功
1、一般情况下，功的计算公式：
2、功的单位：
焦耳
力对物体做正功；
力对物体做负功；
力对物体不做功。
例1、
练习1、关于功的论述，下列说法正确的是( )
A、大的力一定比小的力做功多
B、+5J的功比-5J的功多
C、-10J功比+5J的功多
D、力F做功-5J表示物体克服力F做功5J
CD
练习2、如图所示，力F大小相等，物体沿水平面向右 运动的位移L也相同，下列哪种情况F做功最少( )
(相同)
(沿位移方向上的分力)
D
思考：
1、物体做斜抛运动时重力做什么功？
2、人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，地球对它的万有引力做什么功？
3、如图所示，小车静止在光滑水平轨道上，小球用细线悬挂在车上，将小球由图中位置无初速度地释放，小球下摆的过程中，绳子的拉力对小球做什么功？
4、当物块沿着放在光滑水平面上的光滑斜面下滑时，斜面对它的支持力做什么功？
练习3、（多选）如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是( )
A.重力对人做负功 B.摩擦力对人做正功
C.支持力对人做正功 D.合力对人做功为零
ACD
3、特殊情况下，功的计算公式：
（1）当力与位移方向一致时，
（2）当力与位移方向相反时，
（3）当力与位移方向垂直时，
A
B
L
练习4、
练习5、如图所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是( )
A．人对车的推力F做的功为FL
B．人对车做的功为
C．车对人的作用力大小为
D．车对人的摩擦力做的功为(F－ma)L
ABC
向前：
向后：
√
二、总功
1、定义：
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，就是指各个力分别对
物体所做功的代数和。
2、推论：
W总=W1+W2+W3+
几个力对物体所做的总功，就等于这几个力的合力对物体所做的功。
3、求法
法一、
法二、
例2、如图所示，质量m＝50 kg的滑雪运动员从高度h＝30 m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角θ＝37°，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ＝0.1。(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，装备质量不计)则运动员滑至坡底的过程中，各个力对运动员做的总功是多少？
答案： 1.3×104 J
【课后小结】
1、功的计算公式：
2、正、负功的含义及判断。
3、总功的概念及两种求解方法。
三、变力做功
【例1】以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出到落回抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )
A．0 B．－fh C．－2fh D．－4fh
分阶段法：
（路程）
【例2】用水平拉力拉着物块沿半径为R的水平圆轨道运动一周，如图所示，已知物块与轨道间的动摩擦因数为μ，物块质量为m，求此过程中摩擦力做的功。
微元法：
+
(
+
+
)
(
)
(
)
A
B
F
β
α
h
【例3】如图，人用恒力F通过光滑的定滑轮把静止在水平面上的物体（可视为质点）从位置A缓慢拉到位置B。已知物体质量为m，定滑轮离水平地面高度为h，物体在水平位置A、B时，绳与水平方向的夹角分别为α、β。绳重及一切摩擦不计，求绳的拉力对物体做的功。
等效替代法：
【例4】如图所示，轻弹簧一端与竖直墙壁连接，另一端与一质量为m的木块连接，放在光滑的水平面上，弹簧的劲度系数为k，弹簧处于自然状态。
(1)今用水平力缓慢拉物体，使物体前进距离s，求拉力所做功？
(2)弹簧从拉伸s1到s2的过程中，拉力所做功？
思考：同样是搬砖，他们的效率一样吗？
即做功的快慢一样吗？
四、功率
1、物理意义：
描述做功快慢的物理量
2、定义：
单位时间内做的功
4、单位：
瓦特，简称“瓦”，表示符号为“W”，
5、标量：
只有大小，没有方向，
但有正负之分。
五、平均功率和瞬时功率
3、定义式：
1、平均功率
（1）物理意义：
描述一段时间内做功的平均快慢程度
（2）计算公式：
2、瞬时功率
（1）物理意义：
描述某一时刻做功的快慢程度
（2）计算公式：
例1.如图所示，一质量m=2kg的滑块从倾角为370的固定光滑斜面的顶端由静止开始下滑。已知斜面足够长，空气阻力忽略不计，sin370=0.6，cos370=0.8，重力加速度取g=10m/s2。求：
(1)前2秒内重力做的功；
(2)前2秒内重力做功的平均功率；
(3)2秒末重力的瞬时功率。
六、汽车的启动问题
（额定）
思考：汽车上非常陡的坡时，为什么要换档减速？
1、以恒定的功率启动
（一定）
（不变）
（不变）
例2.设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，若
飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则飞机以2v
匀速飞行时，其发动机的功率为（ ）
A．2P B．4P
C．8P D．无法确定
C
2、以恒定的加速度启动
（一定）
（不变）
（不变）
（不变）
（不变）
（额定）
（不变）
（不变）
例3.汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后:
(1)汽车所能达到的最大速度是多大？
(2)当汽车的速度为5m/s时加速度多大？
(3)当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？
4m/s
额
12m/s
额
1.4m/s2
额
例4.一辆在水平路面上运动汽车的额定功率P额=200kw，质量为104kg，设运动中所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车以a=0.5m/s2的加速度匀加速运动，该过程能持续多长时间？
额
【课后小结】
1、知道功率的物理意义、定义式及单位。
2、会计算平均功率和瞬时功率。
3、会分析汽车的两种启动方式。
第八章 机械能守恒定律
第1节 功与功率
知识回顾
1.做功的两个因素
(1)作用在物体上的力；
(2)物体在力的方向上发生了位移。
小车纹丝不动!
2.功的计算：
(力的方向与位移的方向一致）
一、功
1、一般情况下，功的计算公式：
2、功的单位：
焦耳
力对物体做正功；
力对物体做负功；
力对物体不做功。
例1、
练习1、关于功的论述，下列说法正确的是( )
A、大的力一定比小的力做功多
B、+5J的功比-5J的功多
C、-10J功比+5J的功多
D、力F做功-5J表示物体克服力F做功5J
CD
练习2、如图所示，力F大小相等，物体沿水平面向右 运动的位移L也相同，下列哪种情况F做功最少( )
(相同)
(沿位移方向上的分力)
D
思考：
1、物体做斜抛运动时重力做什么功？
2、人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，地球对它的万有引力做什么功？
3、如图所示，小车静止在光滑水平轨道上，小球用细线悬挂在车上，将小球由图中位置无初速度地释放，小球下摆的过程中，绳子的拉力对小球做什么功？
4、当物块沿着放在光滑水平面上的光滑斜面下滑时，斜面对它的支持力做什么功？
练习3、（多选）如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是( )
A.重力对人做负功 B.摩擦力对人做正功
C.支持力对人做正功 D.合力对人做功为零
ACD
3、特殊情况下，功的计算公式：
（1）当力与位移方向一致时，
（2）当力与位移方向相反时，
（3）当力与位移方向垂直时，
A
B
L
练习4、
练习5、如图所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是( )
A．人对车的推力F做的功为FL
B．人对车做的功为
C．车对人的作用力大小为
D．车对人的摩擦力做的功为(F－ma)L
ABC
向前：
向后：
√
二、总功
1、定义：
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，就是指各个力分别对
物体所做功的代数和。
2、推论：
W总=W1+W2+W3+
几个力对物体所做的总功，就等于这几个力的合力对物体所做的功。
3、求法
法一、
法二、
例2、如图所示，质量m＝50 kg的滑雪运动员从高度h＝30 m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角θ＝37°，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ＝0.1。(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，装备质量不计)则运动员滑至坡底的过程中，各个力对运动员做的总功是多少？
答案： 1.3×104 J
【课后小结】
1、功的计算公式：
2、正、负功的含义及判断。
3、总功的概念及两种求解方法。
三、变力做功
【例1】以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出到落回抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )
A．0 B．－fh C．－2fh D．－4fh
分阶段法：
（路程）
【例2】用水平拉力拉着物块沿半径为R的水平圆轨道运动一周，如图所示，已知物块与轨道间的动摩擦因数为μ，物块质量为m，求此过程中摩擦力做的功。
微元法：
+
(
+
+
)
(
)
(
)
A
B
F
β
α
h
【例3】如图，人用恒力F通过光滑的定滑轮把静止在水平面上的物体（可视为质点）从位置A缓慢拉到位置B。已知物体质量为m，定滑轮离水平地面高度为h，物体在水平位置A、B时，绳与水平方向的夹角分别为α、β。绳重及一切摩擦不计，求绳的拉力对物体做的功。
等效替代法：
【例4】如图所示，轻弹簧一端与竖直墙壁连接，另一端与一质量为m的木块连接，放在光滑的水平面上，弹簧的劲度系数为k，弹簧处于自然状态。
(1)今用水平力缓慢拉物体，使物体前进距离s，求拉力所做功？
(2)弹簧从拉伸s1到s2的过程中，拉力所做功？
思考：同样是搬砖，他们的效率一样吗？
即做功的快慢一样吗？
四、功率
1、物理意义：
描述做功快慢的物理量
2、定义：
单位时间内做的功
4、单位：
瓦特，简称“瓦”，表示符号为“W”，
5、标量：
只有大小，没有方向，
但有正负之分。
五、平均功率和瞬时功率
3、定义式：
1、平均功率
（1）物理意义：
描述一段时间内做功的平均快慢程度
（2）计算公式：
2、瞬时功率
（1）物理意义：
描述某一时刻做功的快慢程度
（2）计算公式：
例1.如图所示，一质量m=2kg的滑块从倾角为370的固定光滑斜面的顶端由静止开始下滑。已知斜面足够长，空气阻力忽略不计，sin370=0.6，cos370=0.8，重力加速度取g=10m/s2。求：
(1)前2秒内重力做的功；
(2)前2秒内重力做功的平均功率；
(3)2秒末重力的瞬时功率。
六、汽车的启动问题
（额定）
思考：汽车上非常陡的坡时，为什么要换档减速？
1、以恒定的功率启动
（一定）
（不变）
（不变）
例2.设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，若
飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则飞机以2v
匀速飞行时，其发动机的功率为（ ）
A．2P B．4P
C．8P D．无法确定
C
2、以恒定的加速度启动
（一定）
（不变）
（不变）
（不变）
（不变）
（额定）
（不变）
（不变）
例3.汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后:
(1)汽车所能达到的最大速度是多大？
(2)当汽车的速度为5m/s时加速度多大？
(3)当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？
4m/s
额
12m/s
额
1.4m/s2
额
例4.一辆在水平路面上运动汽车的额定功率P额=200kw，质量为104kg，设运动中所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车以a=0.5m/s2的加速度匀加速运动，该过程能持续多长时间？
额
【课后小结】
1、知道功率的物理意义、定义式及单位。
2、会计算平均功率和瞬时功率。
3、会分析汽车的两种启动方式。