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

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1、8.1 功功和功率和功率第八章机械能守恒定律第八章机械能守恒定律生活中不同形式的能量生活中不同形式的能量图图1 1 灯正常工作离不开电能。灯正常工作离不开电能。图图2 2 汽车行驶需要释放燃料的化学能。汽车行驶需要释放燃料的化学能。图图3 3 核电站要利用核能发电。核电站要利用核能发电。生活中我们发现有许多种不同形式的生活中我们发现有许多种不同形式的能量，你了解能量吗？你知道能和做能量，你了解能量吗？你知道能和做功之间有什么关系吗？功之间有什么关系吗？1.1.中国举重冠军蒋惠花举着杠铃不动，冠军对杠铃做中国举重冠军蒋惠花举着杠铃不动，冠军对杠铃做功了吗？为什么？功了吗？为什么？2.2.人推车无

2、法推动，人对车有做功吗？为什么？人推车无法推动，人对车有做功吗？为什么？3.3.在水平轨道上行驶的火车，火车受的重力对火车做功吗？在水平轨道上行驶的火车，火车受的重力对火车做功吗？为什么？为什么？二、做功的条件：二、做功的条件：物体静止，力物体静止，力F F是否做功？是否做功？F FF F 作用在物体上的力作用在物体上的力 物体在力的方向上移动的位移物体在力的方向上移动的位移匀速运动，力匀速运动，力F F是否做功？是否做功？l l 思思 考考不做功不做功不做功不做功力做功的两个必要因素：力做功的两个必要因素：一、功：一个物体受到力的作用，并在力的方一、功：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发

3、生了一段位移，这个力就对物体做了功。向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。F FF Fx x三三.功的计算：功的计算：W WFXFX1.1.力与位移在一条直线上时力与位移在一条直线上时:2.2.力与位移垂直时力与位移垂直时:W W0 0F Fl ll lF FF FF FF FF F分析：分析：根据力的等效性原理根据力的等效性原理,可以可以把计算把计算F F做功的问题转化为做功的问题转化为分别求分别求F F1 1和和F F2 2做功的问题做功的问题W W1 1=F=F1 1L=F L=F COSCOSL LW W2 2=0=0W=WW=W1 1+W+W2 2W=F L W=F L COSC

4、OS拉力拉力F F做的功做的功W=W=？F F2 2F F1 1 (1)(1)公式：公式：W=F LW=F L coscos即即:力对物体所做的功，等于力的大小、位力对物体所做的功，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移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积3.3.力和位移不在一条直线上时：力和位移不在一条直线上时：(2)(2)单位单位:国际单位：焦耳（焦）国际单位：焦耳（焦）单位符号：单位符号：J Jm=1Nmm=1Nm4.4.功是标量功是标量:只有大小，没有方向只有大小，没有方向COSCOSW W物理意义物理意义=/2=/2/2/2/2/2COSCOS=0=0COSCOS0

5、 0COSCOS0 0W=0W=0W W 0 0W W0 0表示力表示力F F对对物体不做功物体不做功表示力表示力F F对对物体做正功物体做正功表示力表示力F F对对物体做负功物体做负功根据：根据：W=F W=F l l cos cos 可知可知1.1.正正功功的的意意义义是是：力力对对物物体体做做正正功功，表表明明此力的效果是促进物体的运动，是动力。此力的效果是促进物体的运动，是动力。2.2.负负功功的的意意义义是是：力力对对物物体体做做负负功功，表表明明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。四四.正功和负功：正功和负功：即即:一个力对物体做负功，也可说成物

6、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）体克服这个力做了功（正值）1.1.功是标量，但有正负。正负只表示做功的功是标量，但有正负。正负只表示做功的力的效果功的正负决不表示方向力的效果功的正负决不表示方向 也不表示大也不表示大小。即：表示动力或阻力做功。小。即：表示动力或阻力做功。比较比较8J8J的功与的功与5J5J的功谁大？的功谁大？2.2.总功等于各个力对物体所做功的代数和，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。也就是合力对物体所做的功。例例题题：一一个个质质量量为为150kg150kg的的雪雪橇橇，受受到到与与水水平平方方向向成成3737度度角角斜斜

7、向向上上方方的的拉拉力力，大大小小为为500N500N，在在水水平平地地面面上上移移动动的的距距离离为为5m5m。地地面面对对雪雪橇橇的的阻阻力力为为100N100N，cos37cos370 0=0.8=0.8。求求各力对雪橇做的总功。各力对雪橇做的总功。五、功率五、功率1 1、定义：、定义：2 2、定义式：、定义式：3 3、单位：、单位：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率瓦特瓦特W4 4、物理意义：、物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量功率是描述力对物体做功快慢的物理量5 5、功率的另一表达式：、功率的另一表达式：P=FvcosP=Fvcosa

8、a如果如果F与与v同方向，则同方向，则P=FvP=Fv六、平均功率和瞬时功率六、平均功率和瞬时功率1 1、平均功率：、平均功率：2 2、瞬时功率：、瞬时功率：3 3、对、对的讨论的讨论当当P一定时，一定时，当当v一定时，一定时，当当F一定时，一定时，例题：一台柴油机装在汽车上，在额定功率下，汽车例题：一台柴油机装在汽车上，在额定功率下，汽车匀速行驶的最大速度可达匀速行驶的最大速度可达90km/h；装在汽船上，在额；装在汽船上，在额定功率下，汽船匀速行驶的最大速度可达定功率下，汽船匀速行驶的最大速度可达20km/h。汽。汽车和汽船哪个受到的阻力大？二者的阻力之比是多少车和汽船哪个受到的阻力大？二

9、者的阻力之比是多少？机车的启动方式：设阻力机车的启动方式：设阻力Ff恒定恒定1、恒定功率启动、恒定功率启动P恒定恒定V增大增大P=FVF减小减小F-Ff=maa减小减小当当F=Ff时时a=0V=VmP=FVm=FfVm以以Vm匀速匀速运动运动加速度减小的变加速运动加速度减小的变加速运动匀速直线运动匀速直线运动图像图像Vt0a和和v同方向同方向Vmt1机车的启动方式：设阻力机车的启动方式：设阻力Ff恒定恒定2、匀加速启动、匀加速启动a恒定恒定F不变不变V增大增大P=FVP增大增大当当P=P额额时时F一定一定a恒定恒定V增大增大P=P额额V增大增大P=FVF减小减小a减小减小a与与V同向同向当当F=Ff时时a=0V=Vm以以Vm匀速匀速运动运动匀加速运动匀加速运动变加速运动变加速运动匀速运动匀速运动图像图像Vt0t1V1t2Vm