【高中物理】动能和动能定理 2022-2023学年高一物理（人教版2019必修第二册）.pptx

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1、8.1 功与功率人 教 版（2 0 1 9）物 理（必 修 第 二 册）第八章 机械能守恒定律老师：授课时间：课堂导入【典例1】一个质量m150kg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f100N，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）合力对物体做的功课堂导入【解析】（1）拉力在水平方向的分力为 Fx Fcos 37WF Fx l Fl cos 372 000J阻力与运动方向相反:Wf f l cos180500J,WNWmg0（2）力对物体所做总的代

2、数和，即W WF+Wf +WN+Wmg1500J（3）F合=Fx-f 300N（4）W合 F合 l 300N5m1500JVFNlF你发现了什么？一、求总功的两种方法W W1 W2 W3 方法1:由于功是标量所以这几个力对物体所做的总功等于各个力分别对物体所做功的代数和。F1v乙F2F3F4方法2:根据功的公式W=FLcos,其中F为物体所受的合外力;一、功的概念当力F和位移 l 同向时：FlF当力F和位移 l 垂直时：W=F0W=FW=F l FlF（3）功的计算公式：一、功的概念更普遍的情形是物体运动的方向与力的方向不一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。这时应当怎样计算

3、功呢？（3）功的计算公式：F一、功的概念l FFFF F2F1当力F和位移 l 成时：WF1=F1lWF2=F20方法一（3）功的计算公式：一、功的概念Fll1l2l1=lcosl2=lsinW1=Fl 1=Flcos W2=0在力方向发生的位移W=F lcos方法二当力F和位移 l 成时：一、功的概念W=F lcos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。（4）国际单位:焦耳（简称：焦 符号：J）m=1Nm（3）功的计算公式：一、功的概念 功是过程量，对应一段时间或位移是力对空间的积累效果；故计算功时一定要指明是哪个力在哪个过程对物体做的功。（5）说明公式

4、W=Fl cos只适用于计算恒力的功，l是物体的位移，不是路程。m mM M M Ml二、正功和负功（1）00 900，cos 0，W取正值，做正功；（2）=900，cos=0，W等于0，不做功；（3）900 1800，cos 0，W取负值，做负功。某力对物体做负功,往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值）（4）功的正负既不表示方向，也不表示大小，只表示动力做功还是阻力做功，功是一个有正负的标量。2、正功与负功二、功率的概念1.定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。3.国际单位：瓦特，简称瓦，符号是W 1W1J/s=1Nm/S.常用单位：千瓦（kW），1kW1000W=103W；1马力

5、=735瓦4.物理意义：描述物体做功快慢的物理量。（P越大做功越快）5.功率是标量。表示做功过程中能量转化的快慢。2.定义式：(单位时间做功的多少)比值定义法比值定义法6.功率的另一种表达式WFlcosPtWPFvcosPtFlcosvFv1v2FvF2F1PvFcosPFvcosvtl二、功率的概念7.平均功率与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，此式表示平均功率二、功

6、率的概念8.额定功率和实际功率（1）额定功率：是指机器正常工作（即额定转速下）时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。（额定功率是动力机器重要的性能指标,一个动力机器的额定功率是一定的）（2）实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。（3）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。二、功率的概念（2）机车发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。起重机调起货物的功率指钢绳拉力的功率。说明：（1）实际功率大于额定功率：超负荷，会损坏机械，只能较短时间。实际功率等于额定功率：满负荷

7、二、功率的概念课堂小结1.做功的条件物体在力的方向上移动的位移2.功的计算：W=F l cos3.功是标量，但有正负。正负只表示做功的力的效果,功的正负 不表示方向，也不表示大小。4.总功等于各个力对物体所做功的代数和。2.定义式：1.物理意义：表示做功快慢的物理量3.计算式：P=F v cos一般用于求平均功率4.单位：国际单位 瓦特（W）一般用于求瞬时功率功率功功和功率作用在物体上的力课堂练习1.(对功率的理解)关于功率,下列各种说法正确的是()A.功率大说明物体做功多B.功率小说明物体做功少C.单位时间内做功越多,其功率越大D.由P=Fv可知,机车运动速度越大,功率一定越大答案:C解析:

8、功率是描述力做功快慢的物理量,单位时间内,力做的功越多,功率越大;只有当F一定时,功率P才与速度v成正比。课堂练习2.(正功和负功的判断)载人飞行包是一个单人低空飞行装置,如图所示,其发动机使用汽油作为燃料提供动力,可以垂直起降,也可以快速前进,飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中(空气阻力不可忽略),下列说法正确的是()A.发动机对飞行包(包括人)做正功B.飞行包(包括人)的重力做负功C.空气阻力对飞行包(包括人)做负功D.飞行包(包括人)所受的合力做负功答案:C课堂练习解析:飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中,发动机的动力向上,则发动机对飞行包(包括人)做负功,故A错误。高度下降,飞

9、行包(包括人)的重力做正功,故B错误。空气阻力竖直向上,与位移方向相反,则空气阻力对飞行包(包括人)做负功,故C正确。飞行包(包括人)匀速运动,合力为零,则飞行包(包括人)的合力不做功,故D错误。课堂练习3.(功的计算)如图所示,将一个大小为50 N与水平方向成60角的力F作用在一个质量为6 kg的物体上,物体沿水平地面匀速前进了8 m,g取10 m/s2,下面关于物体所受各力做功说法正确的是()A.力F对物体做功为400 JB.摩擦力对物体做功为200 JC.重力做功为480 JD.合力做功为0答案:D解析:WF=Flcos 60=200 J,Wf=-Ffl=-Fcos 60l=-200 J,WG=0,W合=WF+Wf+WG=0,故选项D正确。