人教版（2019）必修第二册 8.1 功和功率 课件(共25张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）必修第二册 8.1 功和功率 课件(共25张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-05-21 18:09:54 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
8.1 功与功率
其他形式能通过发电机做功转化成电能
化学能在压力做功转化为弹性势能
化学能通过发动机做功转化成动能
电能通过电动机做功转化成动能
回顾初中功的计算公式
s
F1
F2
W=Fs
做功的两个要素：力和物体在力的方向上通过的距离。
回顾初中功率的计算公式
功率反映物体做功的快慢
s
F1
F2
生产生活中一般受力做功的情景是什么？
任务一：探究功的一般表达式
生活情景
物理情景
物理（理想）模型
研究对象？受力方向？
位移方向？
研究思路：转化思想（化难为易，化繁为简）
F1
F2
L
α
F
L
α
研究思路：对比与迁移，转变为已掌握模型
s
F1
F2
矢量，平行四边形定则，等效
分析方法：分解力或分解位移，矢量的等效思想
F
L
α
F1
F2
W1=F1L=FLcosα W=W1=FLcosα
分析方法：分解力或分解位移，矢量的等效思想
F
L
α
L1
L2
W1=FL1=FLcosα
W=W1=FLcosα
α什么情况力做功最大？什么情况力做功最小？
一、功
1.功的概念：如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，就说这个力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素：力和在力的方向上发生位移。
3.功的计算公式 W=F Lcos α
F是力（矢量）, L是位移（矢量），α是力方向与位移方向的夹角。
4.功的单位是焦耳，J。
α
理解角度α
F
L
α
F
L
F
L
α
F
L
α
方法：两个矢量末端平移到同一点，两箭头方向之间的夹角（≤1800）
任务二：探讨正功、负功和总功
对应公式中的 α 是多少？
这种情况功的计算值是正还是负？
这个值有什么物理意义？
负功情景
阻力做功，阻碍物体运动，减少动能。
v
6.总功（多个力做功），
是各个力做功的代数和。
F1
v
乙
FN
F3
F2
G
5.负功，阻力做功，阻碍物体运动。
L
W总=W1+W2+W3+WN+WG
例1.一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成370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，cos370=0.8。求各力对雪橇做的总功。
Fx
F阻
37°
5m
v
FN
F
G
Fy
Fx
F阻
37°
5m
FN
F
G
Fy
v
解: 拉力在水平方向的分力为Fx ＝Fcos 37°，它所做的功为
WF ＝ FxL＝ FLcos 37° ＝ 500×5×0.8 J ＝ 2 000 J
阻力与运动方向相反，两者夹角为 180°，它所做的功为
W阻 ＝ F 阻 Lcos 180°＝－ 100×5 J ＝－ 500 J
力对物体所做的总功为二者的代数和，即
W＝WF ＋W阻 +WN+WG ＝ 2 000 J － 500 J ＝ 1 500 J
力对雪橇所做的总功是 1 500 J。
功是标量还是矢量？
任务三：探究平均功率与瞬时功率
若你为劳动者，你会选择哪种生产方式进行生产？理由（用涉及的物理量表述）？
编号 重物重力 上升高度 上升速度 所用时间 拉力做功
A 4000N 16m 4m/s 4s 64000J
B 8000N 12m 3m/s 4s 96000J
C 32000N 2m 2m/s 1s 64000J
A、B和C起重机谁做功快？比较的方法是什么？
1.表达式：
2.物理意义：描述一个物体对另一个物体做功快慢的物理量。
3.比值定义法
4.单位：（在国际单位制中）瓦特，简称瓦，符号W,
5.功率是标量
1W=1J/s
二、功率
编号 重物重力 上升高度 上升速度 P=Fv 所用时间 拉力做功 P=W/t
A 4000N 16m 4m/s 16000W 4s 64000J 16000W
B 8000N 12m 3m/s 24000W 4s 96000J 24000W
C 32000N 2m 2m/s 64000W 1s 64000J 64000W
你能用功的一般表达式与功率公式，推导功率的另一个表达式吗？
P=W/t指的是0-t这段时间内的功率，即平均功率，如果要求某一时刻的功率，可以怎么办？
6.瞬时功率 P=Fvcosα，α是F（矢量）方向与v（矢量）方向之间的夹角。
思考与讨论：从P=Fv可以看出，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的输出功率P一定时，牵引力F与速度v成反比。你认为应该怎样增大它们的牵引力呢？
7.额度功率，是指机器正常工作时的最大输出功率。
实际功率，是指机器在工作中实际输出的功率。
例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，求：发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度？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
解: 汽车在水平路面上行驶时，受到的牵引力 F=F阻 ＝1800N
由于P=Fv，所以额定功率下的速度
当汽车以速度v=54km/h=15m/s行驶时，有
P=Fv=1800×15W=27kw
功W=F Lcos α
两个要素
α含义——正功、负功、不做功
单位，标量——总功
功率
(单位，标量)
P=Fvcosα
额定功率
实际功率
谢谢！
8.1 功与功率
其他形式能通过发电机做功转化成电能
化学能在压力做功转化为弹性势能
化学能通过发动机做功转化成动能
电能通过电动机做功转化成动能
回顾初中功的计算公式
s
F1
F2
W=Fs
做功的两个要素：力和物体在力的方向上通过的距离。
回顾初中功率的计算公式
功率反映物体做功的快慢
s
F1
F2
生产生活中一般受力做功的情景是什么？
任务一：探究功的一般表达式
生活情景
物理情景
物理（理想）模型
研究对象？受力方向？
位移方向？
研究思路：转化思想（化难为易，化繁为简）
F1
F2
L
α
F
L
α
研究思路：对比与迁移，转变为已掌握模型
s
F1
F2
矢量，平行四边形定则，等效
分析方法：分解力或分解位移，矢量的等效思想
F
L
α
F1
F2
W1=F1L=FLcosα W=W1=FLcosα
分析方法：分解力或分解位移，矢量的等效思想
F
L
α
L1
L2
W1=FL1=FLcosα
W=W1=FLcosα
α什么情况力做功最大？什么情况力做功最小？
一、功
1.功的概念：如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，就说这个力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素：力和在力的方向上发生位移。
3.功的计算公式 W=F Lcos α
F是力（矢量）, L是位移（矢量），α是力方向与位移方向的夹角。
4.功的单位是焦耳，J。
α
理解角度α
F
L
α
F
L
F
L
α
F
L
α
方法：两个矢量末端平移到同一点，两箭头方向之间的夹角（≤1800）
任务二：探讨正功、负功和总功
对应公式中的 α 是多少？
这种情况功的计算值是正还是负？
这个值有什么物理意义？
负功情景
阻力做功，阻碍物体运动，减少动能。
v
6.总功（多个力做功），
是各个力做功的代数和。
F1
v
乙
FN
F3
F2
G
5.负功，阻力做功，阻碍物体运动。
L
W总=W1+W2+W3+WN+WG
例1.一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成370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，cos370=0.8。求各力对雪橇做的总功。
Fx
F阻
37°
5m
v
FN
F
G
Fy
Fx
F阻
37°
5m
FN
F
G
Fy
v
解: 拉力在水平方向的分力为Fx ＝Fcos 37°，它所做的功为
WF ＝ FxL＝ FLcos 37° ＝ 500×5×0.8 J ＝ 2 000 J
阻力与运动方向相反，两者夹角为 180°，它所做的功为
W阻 ＝ F 阻 Lcos 180°＝－ 100×5 J ＝－ 500 J
力对物体所做的总功为二者的代数和，即
W＝WF ＋W阻 +WN+WG ＝ 2 000 J － 500 J ＝ 1 500 J
力对雪橇所做的总功是 1 500 J。
功是标量还是矢量？
任务三：探究平均功率与瞬时功率
若你为劳动者，你会选择哪种生产方式进行生产？理由（用涉及的物理量表述）？
编号 重物重力 上升高度 上升速度 所用时间 拉力做功
A 4000N 16m 4m/s 4s 64000J
B 8000N 12m 3m/s 4s 96000J
C 32000N 2m 2m/s 1s 64000J
A、B和C起重机谁做功快？比较的方法是什么？
1.表达式：
2.物理意义：描述一个物体对另一个物体做功快慢的物理量。
3.比值定义法
4.单位：（在国际单位制中）瓦特，简称瓦，符号W,
5.功率是标量
1W=1J/s
二、功率
编号 重物重力 上升高度 上升速度 P=Fv 所用时间 拉力做功 P=W/t
A 4000N 16m 4m/s 16000W 4s 64000J 16000W
B 8000N 12m 3m/s 24000W 4s 96000J 24000W
C 32000N 2m 2m/s 64000W 1s 64000J 64000W
你能用功的一般表达式与功率公式，推导功率的另一个表达式吗？
P=W/t指的是0-t这段时间内的功率，即平均功率，如果要求某一时刻的功率，可以怎么办？
6.瞬时功率 P=Fvcosα，α是F（矢量）方向与v（矢量）方向之间的夹角。
思考与讨论：从P=Fv可以看出，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的输出功率P一定时，牵引力F与速度v成反比。你认为应该怎样增大它们的牵引力呢？
7.额度功率，是指机器正常工作时的最大输出功率。
实际功率，是指机器在工作中实际输出的功率。
例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，求：发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度？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
解: 汽车在水平路面上行驶时，受到的牵引力 F=F阻 ＝1800N
由于P=Fv，所以额定功率下的速度
当汽车以速度v=54km/h=15m/s行驶时，有
P=Fv=1800×15W=27kw
功W=F Lcos α
两个要素
α含义——正功、负功、不做功
单位，标量——总功
功率
(单位，标量)
P=Fvcosα
额定功率
实际功率
谢谢！