【课件】功与功率 2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx

《【课件】功与功率 2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【课件】功与功率 2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx（28页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、功与功率功与功率2.2.做功的两个必要因素：做功的两个必要因素：物体受到力的作用，并沿力的方向发生一段位物体受到力的作用，并沿力的方向发生一段位移，则该力对物体做了功。移，则该力对物体做了功。1.1.功的定义：功的定义：（1 1）作用在物体上的力）作用在物体上的力（2 2）物体在力的方向上发生一段位移）物体在力的方向上发生一段位移一一、功功 如果物体在力的作用下能量发生了变化，如果物体在力的作用下能量发生了变化，这个力一定对物体做了功。这个力一定对物体做了功。请依据做功的两个要素，举例生活中哪些情况下力做功，那些情况下力不做功lA AB B（1 1）当）当F F与与l同方向时同方向时:l（2

2、2）当）当F F与与l不同方向时，不同方向时，W=W=？A AB BF F F F3.3.功的计算公式：功的计算公式：F FF FF F1 1F F2 2也可以对位移进行分解也可以对位移进行分解 F F是作用在物体上的某个力（如是作用在物体上的某个力（如G G、N N、f f等），但必为等），但必为恒力恒力l是物体在是物体在F F的作用下发生的位移的作用下发生的位移是矢量是矢量F F和和l的夹角，的夹角，为为0 0180180 力对物体做的功只与力对物体做的功只与F F、l、三者有关，与物体的运三者有关，与物体的运动状态等因素无关。动状态等因素无关。（3 3）对公式）对公式 的理解：的理解：（

3、4 4）功是标量，）功是标量，（5 5）功的单位：）功的单位：但功有正负之分。但功有正负之分。在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是 J JD D例例2.2.一学生用一学生用100N100N的力将质量为的力将质量为0.5kg0.5kg的球迅速踢出，球在的球迅速踢出，球在水平路面上滚出水平路面上滚出20m20m远，则该学生对球做的功是远，则该学生对球做的功是（）A.2000JA.2000J B.1000JB.1000JC.16JC.16J D.D.无法确定无法确定二二、正功和负功正功和负功1.1.当当00时时 coscos1 1，2.2.当当009090时时

4、，coscos0 0，W W0 0，力对物体做正功，力对物体做正功，该力为物体前进的动力该力为物体前进的动力。3.3.当当9090时时，W W0 0，力对物体不做功力对物体不做功4.4.当当9090180180时时，coscos0 0，W W0 0，力对物体做力对物体做负功，该力成为物体前进的阻力，往往说成负功，该力成为物体前进的阻力，往往说成“物体克服物体克服某力做功某力做功”。v0v0m1.1.滑动摩擦力一定做负功吗滑动摩擦力一定做负功吗?MMSMSmMMv0m滑动摩擦力滑动摩擦力f 对对m 做负功做负功 W1=-f Sm滑动摩擦力滑动摩擦力f 对对做正功做正功 W2=f SM滑动摩擦力对

5、滑块做负功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对桌不做功滑动摩擦力可做滑动摩擦力可做正功正功，可做，可做负功负功，还可，还可不做功不做功三三、摩擦力做功摩擦力做功FA AB B2.2.静摩擦力一定不做功吗静摩擦力一定不做功吗?A A和和B B相对静止相对静止,一起加速运动一起加速运动静摩擦力对静摩擦力对A做负功做负功W=-f S静摩擦力对做正功静摩擦力对做正功f S一对静摩擦力作功之和必定为零一对静摩擦力作功之和必定为零3.3.作用力和反作用力做功一定是大小相等作用力和反作用力做功一定是大小相等,正负相反吗正负相反吗?S SN NS SN N作用力和反作用力做功，其大小不一定相

6、等，正负作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正负也不一定相反也不一定相反注意：注意：讲讲“功功”一定要指明是哪个力对哪个物体做的功。一定要指明是哪个力对哪个物体做的功。摩擦力做功讨论摩擦力做功讨论:作用力与反作用力做功之和不一定等于零作用力与反作用力做功之和不一定等于零(滑动或静摩擦力滑动或静摩擦力)Wf0Wf=0Wf=四四、几个力做功的计算几个力做功的计算 例例.如图，一个物体在拉力如图，一个物体在拉力F F的作用下，水平向右移动的位的作用下，水平向右移动的位移为移为s s，求各个力对物体做的功是多少；各个力对物体所做功的求各个力对物体做的功是多少；各个力对物体所做功的代数和是多少；物体

7、所受的合力是多少；合力所做的功是多少？代数和是多少；物体所受的合力是多少；合力所做的功是多少？F FF FN Nf fG Gs s解：重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为解：重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为9090；F F所做的功为：所做的功为：W W1 1FscosFscos，滑动摩擦力滑动摩擦力f f所做的功为：所做的功为：W W2 2f fscos180scos180fsfs各个力对物体所做功的代数和为：各个力对物体所做功的代数和为：W=WW=W1 1+W+W2 2=(Fcos=(Fcosf f）s s根据正交分解法求得物体所受的合力根据正交分解法求得物体所受的合力F F

8、合合=Fcos=Fcosf f，合力方向向右，与位移同向合力方向向右，与位移同向；合力所做的功为：合力所做的功为：W WF F合合scos0scos0（FcosFcosf f）s s 当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功可以用什么方法来求解？力对物体所做的总功可以用什么方法来求解？求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。（为合力与位移方向的夹角）为合力与位移方向的夹角）例

9、例4.4.质量为质量为m m的物体沿倾角为的物体沿倾角为的斜面匀速滑下，在通过位的斜面匀速滑下，在通过位移移s s的过程中的过程中()A.A.重力对物体做功重力对物体做功mgsmgsB.B.重力对物体做功重力对物体做功mgssinmgssin C.C.支持力对物体做功支持力对物体做功mgscosmgscos D.D.摩擦力对物体做正功，数值为摩擦力对物体做正功，数值为mgssinmgssin B B思考建筑工地上有三台起重机将重物吊起，下表是它们的工作情况记录：(1)三台起重机哪台做功最多？(2)哪台做功最快？怎样比较它们做功的快慢呢？五五、功率功率1.定义：功W与完成这些功所用的时间t的比值

10、2.物理意义：表示力对物体做功的快慢3.公式：PtW比值定义法4.单位：W（瓦特简称瓦）5.标量：表示做功的过程中能量转移或转化的快慢1W1J/s例1、一个质量是1.0kg的物体，从地面上方20m高处开始做自由落体运动，(g取10m/s2)第1s内下落的位移是多少？这1s内重力对物体做多少功？第2s内物体下落的位移是多少？这1s内重力对物体做多少功？前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大？这2s时间内重力对物体做功的功率是多大？（5m）（50J）（15m）（150J）（P1=50W；P2=150W）（P3=100W）思考：通过计算不同时间段的功率，说明什么？即使是同一个力做功，做功的功率也

11、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。六六、平均功率和瞬时功率平均功率和瞬时功率1.平均功率：描述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PtW当t趋于0时才表示瞬时功率例2.如图所示，一物块在拉力F的作用下，以速度V匀速向右运动，经过t时间通过的位移为l，求这段时间拉力F做功的功率。PtWPtl=vt七七、功率与速度的关系功率与速度的关系力的大小速度的大小力的方向与速度方向的夹角当v为瞬时速度是，P为瞬时功率；当v为平均速度是，P为平均功率。1.求平均功率2.求瞬时功率PtW(比较常用)（v是平均速度）（v是瞬时速度）例

12、3.甲乙两台起重机分别以V甲=0.2m/s和V乙=0.1m/s的速度匀速提升同重的物体，使两物体都升高12m，则（）A.甲做的功多，甲的功率大 B.乙做的功多，乙的功率大 C.甲乙做功一样多，甲的功率大 D.甲乙做功一样多，乙的功率大C例4.已知质量为m的物体从高处自由下落,经时间t,重力对物体做功为 ,t时刻重力对物体做功的瞬时功率为 .12 22八、额定功率和实际功率1.额定功率：是指机器在长时间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。例5.某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是2000N,求：(1)发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度.(2)在同样的阻力下,如果匀速行驶速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少?30m/s30000W