苏教版高中物理必修二：5-1《功和功率》课件（共29张PPT）

课件29张PPT。功和功率功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，物理学中就说这个力对物体做了功。2、做功的条件：
一、作用在物体上的力
二、物体在力的方向上发生的位移旧知回顾
初中所学的做功
　　一质量m的物体放在光滑的水平面，某人用F=10N的拉力水平向右拉物体，使物体从静止开始运动位移L＝3m，求力F做了多少功？解：Ｗ=ＦＬ=10x３J=30J分析：根据力的等效性原理,可以把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题W1= F1l = F COSαlW2 = 0∵W = W1 + W2∴W = F l COSα 拉力F做的功W = ？1、定义：W = F l cosα力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积二、功3、单位国际单位：焦耳（焦）单位符号：J１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m2、公式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。
功的计算时，各
量要求统一采用
国际单位制
恒力 4、矢量性:标量5、物理意义:描述物体的运动过程的物量 ,是力在空间上的积累效果。三、正功和负功：自学课本正功和负功完成下列表格：α=π/2α＜π/2π/2＜α≤πCOSα= 0COSα＞0COSα＜0W = 0W ＞ 0W＜0表示力F对物体不做功表示力F对物体做正功表示力F对物体做负功结合表格思考正功和负功的物理意义？正功的意义是：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。负功的意义是：力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值） 物理意义例题一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求外力对物体所做的总功。 解析：拉力F对物体所做的功为
W1= Flcos37°=2000J。
摩擦力F阻对物体所做的功为
W2= F阻lcos180°= -500J。
外力对物体所做的总功
W=W1＋W2=1500J。（另解：先求合力，再求总功）四、求总功的方法1.求各个力所做功的代数和2.求几个力的合力所做的功小结一、做功的条件作用在物体上的力物体在力的方向上移动的位移二、功W = F l cosα(恒力)a、功一定要指明是哪个力对物体做的功b、力必须是恒力三、 正功负功。及物理意义四、总功等于各个力对物体所做功的代数和，也就是合力对物体所做的功。练习1. 质量为m的物体,沿水平面滑动了L,则各力作功
的情况正确的说法是( )A.重力做正功，支持力做负功B.重力做负功，支持力做正功
C.重力和支持力都做正功，大小为D.重力和支持力对物体都不做功D练习２.用与水平面成α角斜向上的拉力拉着质
量为m的物体在水平面上运动，第一次在光滑水
平面上，做匀加速直线运动，位移为x，做功w1；
第二次在粗糙回平面上，做匀速直线运动，位移
为x，作功w2，则( )A. w1 > w2 B. w1 < w2 C. w1 = w2 D. 无法确定 C练习3.用起重机将质量为ｍ的物体匀速地吊起一段距离，作用在物体上的各力做功情况是（ ）A. 重力做正功，拉力做负功，合力做功为零 B.重力做负功，拉力做正功，合力做正功C.重力做负功，拉力做正功，合力做功为零 D.重力不做功，拉力做正功，合力做正功 C思考做功不同，时间相同做功相同，时间不同如何来比较做功的快慢呢?功率2、单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，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：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。 3、物理意义：反映力对物体做功的快慢。比值法还有哪些学过的物理量也是用比值法定义的？4、功率是标量额定功率、实际功率1、额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。3、注意：机器不一定在额定功率下工作，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。 在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。例如：汽车的功率就是汽车牵引力的功率，起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率。说明练习1.关于功率，下列说法中正确的是[ ]
A、功率是说明做功多少的物理量
B、功率是说明力做功快慢的物理量
C、做功时间越长，功率一定小
D、力做功越多，功率一定大B2.某人用同一水平力F 先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离l ，第二次使此物体沿粗糙水平也前进距离l ，若先后两次拉力做的功为W1和W2 ，拉力做功的功率是P1和P2 ，则 [ ]
A、W1=W2，P1=P2
B、W1=W2，P1＞P2
C、W1＞W2，P1＞P2
D、W1＞W2，P1=P2B平均功率、瞬时功率即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢当 t 很短很短时，此式表示瞬时功率当 t 表示一段时间时，此式表示平均功率功率的另一种表达式W＝FscosαP＝FvcosαP＝vFcosαP＝Fvcosα功率与速度的关系P＝F v cosα若v表示瞬时速度，则P 表示瞬时功率若 v表示平均速度，则P 表示平均功率对于公式 P = F v
1、当P 一定时，F 和 v 有什么关系？
2、当F 一定时，P 和 v 有什么关系？
3、当v 一定时，F 和 P 有什么关系？当F与v同方向时（α＝0），P＝Fv反比正比正比解：
补充例题由P =Fv 得匀速行使时, 汽车的牵引力F =F阻= 1800N某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度.在同样的阻力下,如果行使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少?v’=54km/h=15m/s以较低的速度行使时,∴ P’ =Fv’ =1800×15W=27kW注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率 质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下,
在光滑平面上从静止开始运动，运动时间t=3s.求：
（a）力F在t=3s内对物体所做的功?
(b) 力F在t=3s内对物体所做的功的平均功率?
(c) 在3s末,力F对物体所做的功的瞬时功率?解： a=F/m=2m/s2
t=3s内物体的位移:
s=1/2at2= 9(m)
3s 末的速度:V=at=6(m/s)
（a） W=Fs= 54(J)
(b) P=w/t= 18(W)
(c) P=Fv= 36(w)FFNmg例题2、定义式：
小结1、物理意义：表示做功快慢的物理量3、计算式：P = F v cosα该式一般用于求平均功率4、单位：在国际单位制中 瓦特 W该式用于求瞬时功率、平均功率机车以恒定功率启动的v－ t 图附：机车启动问题 先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度 做匀速直线运动。类型2：机车以恒定加速度 a 启动附：机车启动问题当F= F阻时，
a＝0 ，v达到最大
保持
vm
匀速↑→↓↓→→→→P＝F v↑↑→当P= P额时，保持P额继续加速机车以恒定加速度启动的v－ t 图附：机车启动问题 先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度 做匀速直线运动。