【课件】功与功率+课件高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、1 功与功率第八章 机械能守恒定律导入新课观看视频：中国铁路机车发展历程 导入新课观看图片：机车发展的几个时代交流讨论 中国铁路发展及机车的换代，淋漓尽致的体现了中国由弱到强的发展之路，速度的更迭体现了一代又一代铁路人自强不息、勤奋努力的拼搏精神，让我们深受感动和鼓舞。请思考，在技术方面机车速度不断提高的原因是什么？导入新课机车发动机的做功能力、功率（一）功交流与讨论1、结合图片中常见机械工作的实例以及初中所学的相关内容（1）怎样才算做了功？（2）功如何定义？将地面上的物体往上堆积（一）功在水平方向搬运一盆花费了很大的劲也没有将重物举起用拖把拖地2、结合图片中常见做功的实例，思考并讨论：做功的

2、要素有哪些？力、力的方向上的位移、及其夹角（一）功3、物块在力F的作用下发生了一段位移l，力与位移的夹角为，则力F对物块做了多少功？功的单位是？W=Flcos J 1J=1Nm（一）功梳理深化1、公式：W=F l cos 力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积2、国际单位:焦耳（焦）单位符号：J 1J1N1m=1Nm3、功是标量：计算时求代数和，没有方向（一）功巩固提升例1、如图所示，一个物体放在水平面上，在与竖直方向成角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中()A.摩擦力做的功为fscos

3、 B.力F做的功为Fscos C.力F做的功为Fssin D.重力做的功为mgsC（二）正功和负功交流与讨论对比观察两幅图片中的情况，思考并讨论：1、两个人是否均对小车做了功？2、做功效果有什么不同？3、请猜想做功效果的不同与哪个参量相关？是左侧是动力效果，右侧是阻碍效果力与位移的夹角交流与讨论：两物体均向左运动，对比观察两幅图片中的情况并讨论：甲甲 乙乙1、分别写出以上两种情况中力F对滑块的做功？（二）正功和负功（二）正功和负功交流与讨论：两物体均向左运动，对比观察两幅图片中的情况并讨论：甲甲 乙乙2、分别判断做功为正功还是负功？甲图中力做正功；乙图中力做负功（二）正功和负功交流与讨论：两物

4、体均向左运动，对比观察两幅图片中的情况并讨论：甲甲 乙乙3、如何判断正功还是负功？依据力与位移夹角与900的大小关系判断（二）正功和负功梳理深化 1、正负功的含义：正功：力的效果是促进物体的运动，是动力；负功：力的效果是阻碍物体的运动，是阻力。cosW 含义cos=0W=0力 F 不做功cos0W 0力 F 对物体做正功cos0W 0力 F 对物体做负功=20 2 22、正、负功的计算（二）正功和负功（二）正功和负功3、合力做功的计算：（1）先求物体所受的合力，再根据公式 W合=F合lcos 求合力的功。（2）先根据 W=Flcos，求每个分力做的功 W1、W2、Wn，再根据W合=W1+W2+

5、Wn，求合力的功即合力做的功等于各个力做功的代数和。巩固提升例2、（多选）如图所示，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体与斜面体相对静止。则关于物体，下列说法中正确的是（）A.支持力一定做正功 B.重力一定不做功C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力一定做负功ABC（二）正功和负功（二）正功和负功练习1、（多选）下列说法中正确的是（）A.功是矢量，正、负表示方向B.功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C.功和能的单位都是焦耳，功和能可以相互转化D.力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过

6、程量BD（二）正功和负功练习2、物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力F1做功6 J，物体克服力F2做功8 J，则力F1、F2的合力对物体做功()A.14 J B.10 JC.2 JD.-2 JD解析：解析：合力做功等于各力做功的代数和，即合力做功等于各力做功的代数和，即6 J-8 J-2 J（三）功率交流与讨论：同耕一块田地，不同方式所用的时间如下：1、哪种方式做功最多？2、哪种方式做功最快？如何比较？一样多拖拉机，做功相等比较时间2天 半天（三）功率交流与讨论：耕地亩数及所用的时间如下：1、哪种方式做功最快？如何比较？2、体现了怎样的物理思想？大型机械，做功与时间的比值比值定义法2小时

7、 耕10亩地5小时 耕40亩地（三）功率交流与讨论：1、功率的定义为P=Wt，描绘了某段时间内的平均做功快慢。若t0，则描绘的是什么意义？2、请自行推导出P=Fv，并讨论v对P的影响？极短时间段内的平均功率，即瞬时功率（三）功率交流与讨论：3、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？1、恒功率下，减小速度 2、增大功率（三）功率交流与讨论：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 与牵引力F 与速度 v 存在一定的关系。1、如果汽车从静止开始启动

8、的一段时间内做匀加速直线运动，请分析P、F、v的变化情况？（三）功率交流与讨论：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 与牵引力F 与速度 v 存在一定的关系。2、如果汽车以恒功率P输出，请分析从低速到高速的过程中，汽车的运动情况以及F、v的变化情况？（三）功率交流与讨论：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 与牵引力F 与速度 v 存在一定的关系。3、尝试画出以上两种情况中汽车运动的 v-t 图像？恒定加速度启动 恒定功率启动（三）功率梳理深化 1、物理意义：表示力做功快慢的物理量 2、定义：功W 和完成这些功

9、所用的时间t 的比值。3、定义式：P=W t 4、单位：瓦特（W）1W=1J/s 1kW=103W 5、功率是标量，只有大小，没有方向。（三）功率梳理深化 6、平均功率和瞬时功率：P=W t P Fv 7、额定功率与实际功率：机械正常工作时，允许达到的最大功率叫做额定功率；机械实际运行的功率叫做实际功率。通常情况下，实际功率比额定功率要小一些。（三）功率巩固提升例3、水平面上固定一斜面足够长的斜面体，倾角为37，一质量为m=2 kg的小木块从斜面上由静止开始下滑，已知小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5（sin 37=0.6，cos 37=0.8，g取10 m/s2），求：（1）前2 s内小木块

10、的重力做的功；（2）前2 s内小木块重力的平均功率；（3）2 s末小物块重力的瞬时功率。（三）功率巩固提升例3、水平面上固定一斜面足够长的斜面体，倾角为37，一质量为m=2 kg的小木块从斜面上由静止开始下滑，已知小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5（sin 37=0.6，cos 37=0.8，g取10 m/s2），求：（1）前2 s内小木块的重力做的功；根据根据牛顿第二定律牛顿第二定律有有mgsin 37-mgcos 37=ma前前2 s内位移内位移重力重力做的功做的功WG=mgxsin 37,联联立并代入数据可得立并代入数据可得WG=48 J（三）功率巩固提升例3、水平面上固定一斜面足够长的

11、斜面体，倾角为37，一质量为m=2 kg的小木块从斜面上由静止开始下滑，已知小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5（sin 37=0.6，cos 37=0.8，g取10 m/s2），求：（2）前2 s内小木块重力的平均功率；解析：重力的平均功率解析：重力的平均功率 代入代入数据可得数据可得 P=24 W（三）功率巩固提升例3、水平面上固定一斜面足够长的斜面体，倾角为37，一质量为m=2 kg的小木块从斜面上由静止开始下滑，已知小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5（sin 37=0.6，cos 37=0.8，g取10 m/s2），求：（3）2 s末小物块重力的瞬时功率。解析：瞬时功率解析：瞬时功率P瞬

12、瞬=mgvsin 37 2 s末的速度末的速度v=at 联联立并代入数据可得立并代入数据可得P瞬瞬=48 W（三）功率例4、（多选）质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度时间图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程所受阻力恒为Ff，则下列说法正确的是（）A.0t1时间内，汽车的牵引力为 B.t1t2时间内，汽车的功率为 C.汽车运动的最大速度为 D.t1t2时间内，汽车的平均速度小于BC课堂小结小结 1 2功的定义式：功的正负：判断方法合力做功的计算：两种做功的方法功率的定义：平均功率和瞬时功率：应用：机车两种启动问题的分析复兴号动车组列车 复兴号动车组列车，英文代号

13、为CR，是中国标准动车组的中文命名，由中国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车，是目前世界上运营时速最高的高铁列车。课外拓展2012年，中国标准动车组“复兴号”正式启动研发；2017年6月25日，中国标准动车组被正式命名为“复兴号”，于26日在京沪高铁正式双向首发；2018年7月1日起，全国铁路将实行新的列车运行图，16辆长编组“复兴号”动车组首次投入运营。课外拓展装备特点中国动车组将采用CR200/300/400命名，分别对应160、250和350（km/h）三种持续时速等级，数字代表最高时速，例如，400代表最高速度可达400km/h及以上，持续运行速

14、度为350km/h，最高功率9600kW到10000kW。采用长编组16辆长编组“复兴号”正式上线运营。全长414.26米，1193个座位，此次16辆长编组“复兴号”将车头部分换为正常车厢，进一步提升了列车的综合运力。长编组“复兴号”列车总定员达1193人，是此前8辆编组列车的2倍多，其中商务座22个，一等座148个，二等座1023个。优势特点与“和谐号”CRH系列相比，“复兴号”高速动车组具有以下五大升级点：课外拓展（1）寿命更长中国标准动车组在降低全寿命周期成本、进一步提高安全冗余等方面加大了创新力度。“复兴号”的设计寿命达到了30年，而“和谐号”是20年。（2）身材更好采用全新低阻力流线

15、型头型和车体平顺化设计，列车阻力比既有CRH380系列降低7.5%12.3%，列车在350公里时速下运行，人均百公里能耗下降17%左右。课外拓展（3）容量更大“复兴号”身材更好，空间更大，列车高度从3700毫米增高到了4050毫米。（4）舒适度更高“复兴号”空调系统充分考虑减小车外压力波的影响，通过隧道或交会时减小耳部不适感；列车设有多种照明控制模式，可根据旅客需求提供不同的光线环境。车厢内实现了WiFi网络全覆盖。课外拓展（5）安全性更高 “复兴号”设置智能化感知系统，建立强大的安全监测系统，全车部署了2500余项监测点，比以往监测点最多的车型还多出约500个，能够对走行部状态、轴承温度、冷却系统温度、制动系统状态、客室环境进行全方位实时监测。它可以采集各种车辆状态信息1500余项，为全方位、多维度故障诊断、维修提供支持。此外，列车出现异常时，可自动报警或预警，并能根据安全策略自动采取限速或停车措施。在车头部和车厢连接处，还增设碰撞吸能装置，在低速运行中出现意外碰撞时，可通过装置变形，提高动车组被动防护能力。课外拓展 感谢观看，你今天收获了什么？