8.1.1功与功率 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册(共21张PPT)

(共21张PPT)
新人教版 必修二
第八章 机械能守恒
第一节 《功与功率》
力和运动的角度
能量的角度
牛顿运动定律
直线运动
曲线运动
万有引力
（1）做功的两个必要因素：
作用在物体上的力。
物体在力的方向上通过的位移。
1.概念
一、功
不做功的例子
（2）做功的意义：
功是能量转化的量度
如何理解这句话
L
F
F
F
α
F
α
W1= F1L= FLcosα
W2 = 0
W = W1 + W2
W = FLcosα
F2
F1
2.公式
W＝F L
（条件：力的方向与物体位移的方向相同）
W＝F L cosα
力F对物体做的功
力的大小
位移的大小
力与位移的方向的夹角
（2）力的方向与物体位移的方向成一夹角时，
功的定义式为：
（3）单位：焦耳，简称焦，符号是J
如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移l，分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的：F=10N，l=2m。角θ的大小如图所示。
α=180-θ=30
α=180-θ=150
α=θ=30
F
l
l
l
三者做功效果相同吗？
α COSα W 物理意义
α=π/2
0 ≤ α＜π/2
π/2＜α≤π
COSα= 0
COSα＞0
COSα＜0
W = 0
W ＞ 0
W＜0
力F对物体不做功
力F对物体做正功
力F对物体做负功
结合表格思考正功和负功的物理意义？
W = F l cosα
二、正功和负功：
v
FN
G
F阻
F
α
正功说明此力为动力
负功说明此力为阻力
二、正功与负功
我们学习了一个力对物体所做的功的求解方法。
F
F阻
FN
370
G
v0
而物体所受的力往往不止一个，那么如何求解这几个力对物体所做的功呢？
W = F l cosα
α指什么？
三.功的计算
W总=W1+W2+W3+
1、功是标量
W总=F合 Lcos α
2、力是矢量
3、恒力做功
【例题】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5m，物体与
地面间的滑动摩擦力f＝100N，cos 37°＝ 0.8。求
（1）各个力对物体所做的功
（2）各个力对物体做功的代数和
（3）物体所受的合力
（4）合力对物体做的功
4、对W = F l cosα中的 l 的理解
（1）物体可视为质点， l 为质点的位移
（2）物体不可视为质点， l 为？
物体不动，施力端动，W=0
物体的位移与施力端位移不同， W = F l 物
施力端不动，物体动，W=0
F
A
B
A 和B 相对静止,一起加速运动
静摩擦力对A 做功为？
静摩擦力对Ｂ做功为？
一对静摩擦力作功之和必定为零
负功W=-FfL
正功W ＝FfL
5、关于摩擦力的“坑”——静摩擦力
静摩擦力能做功吗？
v0
v0
m
M
LM
Lm
M
v0
m
滑动摩擦力f 对m 做负功 W1=-FfLm
滑动摩擦力f对Ｍ做正功 W2=FfLM
滑动摩擦力对滑块做负功
滑动摩擦力对桌不做功
滑动摩擦力即可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
5、关于摩擦力的“坑”——滑动摩擦力
S
N
S
N
作用力和反作用力做功，毫无规律可言
6、作用力做正功，则反作用力呢？
作用力与反作用力的特点为？
7、变力做功
（1）分段法
（2）微元法
（3）图像法
2、单位：瓦特，简称瓦，符号是W，1W＝1J/s
技术上常用千瓦（kW）作为功率的单位，1kW＝1000W。
1、定义：力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值，叫做功率。
3、物理意义：反映力对物体做功的快慢。
比值定义法
4、功率是标量
四.功率
功率与力、速度之间的关系
当我们用恒力F推动书本，让书本在水平桌面上以速度v做匀速直线运动时，力F对书本做功的功率是多少？
（1）当v为平均速度时，P为平均功率
（2）当v为瞬时速度时，P为瞬时功率
当力的方向与速度方向相同时
当力的方向与速度方向有一定夹角时？
P＝Fvcosα
（α是F与V的夹角）
五、平均功率、瞬时功率
（v是平均速度）
（v是瞬时速度）
（比较常用）
1、平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢
2、瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢
当 t 表示一段时间时
当 t 表示极短一段时间时
（比较常用）
汽车准备上坡时，司机往往会增大油门，减慢速度（降低挡位），这是为什么？
思考：
（1）当机械发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比，所以可以通过减小速度来增大牵引力；
（2）当汽车速度一定时，可通过加大油门，提高发动机的输出功率，来增大牵引力。
P＝Fvcosα