课件28张PPT。第3章 动能的变化与机械功3.3研究功与功率（第一课时）
探究一：人是否对物体做了功？一、功的计算探究一：人是否对物体做了功？一、功的计算1.功的定义：
如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运动，经过位移s,则F与s的乘积叫做机械功。一、功的计算这两个因素是严格的，缺一不可 ！2、做功的两个必要因素：（1）必须有力作用在物体上。（2）物体在力的方向上要发生一段位移。一、功的计算探究二：如果力的方向与物体的运动方向一致，则如何求功？在光滑的水平地面上，物体M在水平力F的作用下发生了一段位移s。因位移s是力方向上的位移，故力F做的功为 W=Fs一、功的计算探究三： 若力的方向与运动方向垂直，如何求力做的功？如图，小球在水平桌面上滚动时，支持力和重力对物体做功吗？
因力的方向跟运动方向垂直时，物体在力的方向上没有发生位移，故力对物体不做功，或者说，做功为零。 即 W ＝ 0一、功的计算FFsαα探究四：当拉力与水平方向的夹角为α时，拉力F做的功应如何求呢？一、功的计算Fαv把力F分解为两个力；跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，物体发生的位移的大小是s，则分力F1所做的功等于F1s。分力F2的方向跟位移的方向垂直，F2所做的功等于0。探究四：当拉力与水平方向的夹角为α时，拉力F做的功应如何求呢？一、功的计算力F对物体所做的功等于F1 s ，而 F1=Fcosα
所以 W=（F cosα）sFFF1F2F1F2ααs探究四：当拉力与水平方向的夹角为α时，拉力F做的功应如何求呢？一、功的计算FFF1F2F1F2力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。ααs3.机械功的计算公式：（1）公式一、功的计算表示W力对物体所做的功焦耳（J）单位（2）公式中各物理量的含义表示表示sα恒力F与位移l两个矢量方向之间的夹角恒力F作用的物体的位移米（m）单位一、功的计算（1）功是一个标量。国际单位焦耳，简称焦，符号是J。
（2）1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功，即：1J=1N×1m=1N?m（3）功的单位：一、功的计算探究五:在日常生活中，一个物体往往是在几个力的共同作用下发生一段位移，那么如何计算这几个力对物体所做的总功？ 一、功的计算例题1.一个质量m＝150kg的雪撬，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s＝5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻＝100N。求力对物体所做的总功。思考分析：
1.物体受力情况如何？
2.各个力做功如何？
W拉＝Fscosθ＝Fscos37°阻力F阻做的功W阻＝F阻scos180°＝－ F阻s代入数据，得 W合＝1500 JW合＝W拉＋W阻＝Fscos37°－F阻s 力做的总功有无其他方法？拉力F做的功解：重力和支持力与运动方向垂直，对物体不做功例题1.一个质量m＝150kg的雪撬，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s＝5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻＝100N。求力对物体所做的总功。例题1.一个质量m＝150kg的雪撬，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s＝5m。雪橇与地面间的滑动摩擦力
F阻＝100N。求力对雪橇做的总功.思考分析：
1.物体受力情况如何？
2.物体所受合力是多少？
3.合力做功多少？例题1.一个质量m＝150kg的雪撬，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s＝5m。雪橇与地面间的滑动摩擦力
F阻＝100N。求力对雪橇做的总功.解：
F1＝Fcosθ代入数据，得 W合＝1500 JW合＝F合 s cos0°＝ （Fcosθ － F阻）s力对雪橇做的总功F2＝FsinθF合＝F1 －F阻＝ Fcosθ－ F阻(1).求出各个力所做的功，总功等于各个力所做功的代数和。(2).先求出各个力的合力，总功等于合力所做的功。2.总功的求法一、功的计算探究六：两者做功效果相同吗？α<900α>900二、正功、负功的含义α=π/2α＜π/2π/2＜α≤πCOSα = 0COSα＞0COSα＜0W = 0W ＞ 0W＜0表示力对物体不做功表示力做正功，动力表示力做负功，阻力力做正功，表示为动力；力做负功，表示为阻力二、正功、负功的含义正功、负功不表示方向相反，表示力不同的效果例如：放在水平地面上的物体,在F=10N的水平拉力作用下匀速向右前进了4m,求地面摩擦力对物体所做的功Wf =－ 40J或克服地面摩擦力做了40J的功注意：一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功二、正功、负功的含义(1).功是标量,只有大小，没有方向.(2).正负功不表示功的方向，也不表示正功大于负功，
只表示两种相反的做功效果。
A.力对物体做正功，则该力是动力，使物体的能量增加
B.力对物体做负功，则该力是阻力,使物体的能量减少,也可以说是克服这个力做功。二、正功、负功的含义练习1.把质量为m的物体，匀速地拉高h，则（ ）
A．重力做负功，拉力做正功
B．重力做正功，拉力做负功
C．重力做负功，拉力做负功
D．重力做正功，拉力做正功A2.用拉力F将一个重为5N的物体匀速升高3m，
在这个过程中，（ ）
A．拉力 F对物体做的功是15J
B．物体克服重力做的功是15J
C．合力对物体做的功是15J
D．合力对物体的功为0ABD练习3.用F=20N的拉力使物体在水平面上，从静止开始以0.2m/s2的加速度做匀加速直线运动，5s内拉力做功的大小是 J ， 50练习4.质量为0.5Kg的物体,受一水平恒力作用,从静止开始在光滑的水平面上运动,经2s速度增加到10m/s.求:该恒力对物体所做的功.答案：25J练习一、功的概念：力和物体在力的方向上发生的位移。
二、功的计算：W=Flcosα
功的国际单位：焦耳。功是标量
三、正功与负功
四、总功的求法：
（1）
（2）W合= F合 L cos? W总=W1+W2+W3+??????课堂小结课件25张PPT。第3章 动能的变化与机械功3.3研究功与功率（第二课时）一、起重机甲在30s内把1吨的货物匀速提高了10m.另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。1、这两个起重机对货物做功的有什么关系？甲大于乙2、这两个起重机哪一个做功的快？ 甲比乙快3、你是怎么比较它们做功快慢的？时间相同，做的功越多，做功越快探究一、做功有快慢之分,如何比较做功快慢?一、研究功率二、甲起重机在60秒内把1吨的货物提到预定的高度，乙起重机在30秒内把1吨的货物提到相同的高度.1、这两个起重机对货物做的功有什么关系？相同2、这两个起重机哪一个做功的快？3、你又是怎么比较它们做功快慢的？做功相同，时间越短，做功越快乙比甲快探究一、做功有快慢之分,如何比较做功快慢?一、研究功率做功不同，时间不同，如何比较做功的快慢？探究一、做功有快慢之分,如何比较做功快慢?一、研究功率1.功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值，
叫做功率。2.功率的公式：3.功率的物理意义：反映物体做功快慢的物理量。比值法还有哪些学过的物理量也是用比值法定义的？一、研究功率4.功率是标量
5.功率的单位：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
常用的单位还有千瓦（kW），1kW＝1000W。一、研究功率小资料例题.关于功率，下列说法中正确的是（ ）
A.功率是表示力做功多少的物理量
B.功率是表示力做功快慢的物理量
C.做功时间越长，功率一定越小
D.力做功越多，功率一定越大B1.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s距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进s距离，若先后两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功的功率分别是P1和P2，则 ( )
A.W1=W2，P1=P2 B.W1=W2，P1＞P2
C.W1＞W2，P1＞P2 D.W1＞W2，P1=P2B二、力、速度跟功率之间的关系Fv用水平力F推物体，让物体以速度v做匀速直线运动，力F对物体做功的功率是多少呢？W＝FsP＝Fv如果F与v成任意角度α，那么功率与力、速度的关系又会怎样呢？二、力、速度跟功率之间的关系W＝FscosαP＝FvcosαP＝vFcosαP＝Fvcosα二、力、速度跟功率之间的关系P＝F v cosα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反比正比正比二、力、速度跟功率之间的关系公式P＝Fv中F、v、P的对应关系
(1)同时性：P、F、v三个量中任意一个物理量都是可以变化的，但应用P＝Fv时，三者一定对应于同一时刻。
(2)同体性：P、F、v是对应于同一物体的三个物理量，对不在同一物体上三者关系讨论，毫无意义。
(3)同向性：P＝Fv应用时F与v同向，若F的方向与v的方向成α角，则P＝Fvcosα。二、力、速度跟功率之间的关系汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是（ ）
A．减小速度，得到较小的牵引力
B．增大速度，得到较小的牵引力
C．减小速度，得到较大的牵引力
D．增大速度，得到较小的牵引力C练习二、力、速度跟功率之间的关系1.平均功率：物体在一段时间内做功的功率的平均值称为平均功率。描述在一段时间内做功的平均快慢 。2.瞬时功率：物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。表示在某一时刻做功的快慢，用P=Fv表示，v是瞬时速度。二、力、速度跟功率之间的关系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 表示平均功率二、研究力、速度跟功率之间的关系例题
一物体自某一高度处做自由落体运动，经5s落地，其质量为m=2kg，
问：
（1）在5s内重力的平均功率为多大？
（2）在4s末，重力的瞬时功率为多少？【解析】
(1)物体做自由落体运动，由h= gt2
得h= ×10×52m=125m
根据做功公式 W=Fs
得W=mgh=2500J
由P=W/t 得平均功率P=500W【解析】
(2)由v=gt 得4s末的速度 v=40m/s
由瞬时功率P=Fv得P=mgv=20×40W=800W例题
一物体自某一高度处做自由落体运动，经5s落地，其质量为m=2kg，
问：
（1）在5s内重力的平均功率为多大？
（2）在4s末，重力的瞬时功率为多少？1.一个小球做自由落体运动，在第1s内重力做功为W1，在第2s内重力做功为W2，在第1s末重力的瞬时功率为P1，在第2s末重力的瞬时功率P2，则W1:W2及P1:P2分别等于( )
A.1:1，1:1 B.1:2，1:3
C.1:3, 1:2 D.1:4，1:2 C 当堂训练P=Fv=mgvv=gtW=mgL2.从空中以40m/s的初速度水平抛出一重为10N的物体，该物体在空中运动3s后落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地时，重力的瞬时功率为( )
A.400W B.300W
C.500W D.700WB当堂训练3.如图，已知物体质量m，斜面质量M，斜面倾角θ，物体与斜面间的动摩擦因数μ，物体与斜面保持相对静止。现使斜面在水平面上向左匀速直线运动，位移为x，求在位移x中：
1）重力对物体所做的功
2）斜面对物体的支持力所做的功
3）斜面对物体的摩擦力所做的功
4）物体的合力做的功当堂训练解：对物体受力分析如图所示1)重力与物体运动方向垂直2)支持力所做的功物体质量m，斜面质量M，斜面倾角θ，动摩擦因数μ，
物体与斜面保持相对静止。斜面向左匀速直线运动，位
移为x，求在位移x中：1）重力对物体所做的功
2）斜面对物体的支持力所做的功解：3）摩擦力做的功4）合力做的功物体质量m，斜面质量M，斜面倾角θ，动摩擦因数μ，
物体与斜面保持相对静止。斜面向左匀速直线运动，位
移为x，求在位移x中：3）斜面对物体的摩擦力所做的功
4）物体的合力做的功
W=mgxsinθcos(π-θ)1.物理意义：表示做功快慢的物理量
2.定义式：
3.功率与速度
关系式：(1)当P 一定时，F 和 v 成 反比关系
(2)当F 一定时，P 和 v 成正比关系
(3)当v 一定时，F 和 P 成正比关系小结
