功和功率【新教材】人教版高中物理必修第二課件

第八章機(jī)械能守恒定律第1節(jié)功和功率第八章機(jī)械能守恒定律第1節(jié)功和功率

起重機(jī)豎直提升重物時(shí)，重物運(yùn)動(dòng)的方向與力的方向一致，則力對(duì)物體做的功為力的大小與重物移動(dòng)距離的乘積。更普遍的情形是物體運(yùn)動(dòng)的方向與力的方向不致，例如馬拉雪橇?xí)r拉力方向和雪橇運(yùn)動(dòng)方向間有一個(gè)角度。這時(shí)應(yīng)當(dāng)怎樣計(jì)算功呢?起重機(jī)豎直提升重物時(shí)，重物運(yùn)動(dòng)的方向與力的方分力F2與位移方向垂直不做功，分力F1與位移方向相同，力F做的功就是分力F1做的功。恒力的功的計(jì)算公式分力F2與位移方向垂直不做功，分力F1與位移方向相同，恒力的一、功1．定義：一個(gè)物體受到力的作用，并在______________上發(fā)生了一段位移，這個(gè)力就對(duì)物體做了功．2．公式：W＝______________，其中F、l、α分別為_________、位移的大小、____________________________．力的方向Flcosα力的大小力與位移方向的夾角3．單位：國(guó)際單位制中，功的單位是_______，符號(hào)是_______．焦耳J一、功1．定義：一個(gè)物體受到力的作用，并在_________二、正功和負(fù)功1．力對(duì)物體做正功和負(fù)功的條件(1)當(dāng)α＝時(shí)，W＝_______，力對(duì)物體不做功．0(2)當(dāng)0≤α<時(shí)，W_______0，力對(duì)物體做_______功；>正(3)當(dāng)<α≤π時(shí)，W_______0，力對(duì)物體做負(fù)功，或稱物體_______這個(gè)力做功；<克服二、正功和負(fù)功1．力對(duì)物體做正功和負(fù)功的條件(1)當(dāng)α＝判斷下列四圖力與位移夾角：表示力F的有向線段的箭尾與表示速度的有向線段的箭尾重合后，看兩有向線段的夾角。丙圖30度甲圖30度丁圖150度乙圖150度判斷下列四圖力與位移夾角：表示力F的有向線段的箭尾與表示速度2．總功的計(jì)算當(dāng)一個(gè)物體在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段位移時(shí)，這幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功等于：(1)各個(gè)分力分別對(duì)物體所做功的_________．(2)幾個(gè)力的_______對(duì)物體所做的功．代數(shù)和合力當(dāng)一個(gè)物體在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段位移時(shí)，這幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功，是各個(gè)力分別對(duì)物體所做功的代數(shù)和。可以證明，它也就是這幾個(gè)力的合力對(duì)物體所做的功2．總功的計(jì)算代數(shù)和合力當(dāng)一個(gè)物體在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一例題1：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的木塊，放在傾角為α的斜面體上，當(dāng)斜面與木塊保持相對(duì)靜止沿水平方向向右勻速移動(dòng)距離s的過程中，作用在木塊上的各個(gè)力分別做功多少？合力的功是多少？(重力加速度為g)重力做功為0，支持力做功為，摩擦力做功為，合力做功為0.例題1：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的木塊，放在傾角為α的斜面體上當(dāng)堂演練1：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝2.0kg的物體放在傾角為α=37°的固定斜面上，現(xiàn)用F=30N、平行于斜面的力拉物體使其由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50，斜面足夠長(zhǎng)，g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。物體運(yùn)動(dòng)2s后，關(guān)于各力做功情況，下列說法中正確的是（）A．重力做功為-120JB．摩擦力做功為-80JC．拉力做功為100JD．物體所受的合力做功為100JABD當(dāng)堂演練1：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝2.0kg的物體放在傾如圖所示，一個(gè)物體放在水平面上，在跟豎直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面向右移動(dòng)了距離s，若物體的質(zhì)量為m，物體與地面之間的摩擦力大小為Ff，則在此過程中()A．摩擦力做的功為-Ffs B．力F做的功為FscosθC．合力F做的功為Fssinθ-Ffs D．重力做的功為mgs當(dāng)堂演練2：AC如圖所示，一個(gè)物體放在水平面上，在跟豎直方向成θ角的斜向下的三、功率1．定義：功W與完成這些功所用____________的比值．2．公式：P＝______．單位：______，簡(jiǎn)稱______，符號(hào)______．3．意義：功率是表示物體____________的物理量．4．功率是______(填“標(biāo)”或“矢”)量．時(shí)間t瓦特瓦W做功快慢標(biāo)三、功率時(shí)間t瓦特瓦W做功快慢標(biāo)(2)動(dòng)能增加：在爆炸過程中，由于有其他形式的能量(如化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以爆炸后系統(tǒng)的總動(dòng)能增加．這節(jié)教材充分體現(xiàn)了新的課程標(biāo)準(zhǔn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”這一發(fā)展的理念。課時(shí)安排(2)箱內(nèi)底部受到水的壓強(qiáng)和壓力；二、新課教學(xué)[板書]速度等于運(yùn)動(dòng)物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的路程．②飽和光電流：Im(電流的最大值)[師]通過同學(xué)們的分析，我們已經(jīng)知道在路程相同的情況下，通過比較時(shí)間的長(zhǎng)短來判斷運(yùn)動(dòng)的快慢；在時(shí)間相同的情況下，通過比較路程的長(zhǎng)短來比較運(yùn)動(dòng)的快慢．請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)關(guān)注下面的問題．(3)速度要合理．4．注意事項(xiàng)②特點(diǎn)：不同原子核的比結(jié)合能不同，原子核的比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定．一、液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)5.正確把握以下兩點(diǎn)是求解動(dòng)量守恒定律中的臨界問題的關(guān)鍵：二、電磁波的發(fā)射與接收5.平均功率和瞬時(shí)功率1.平均功率2.瞬時(shí)功率

速度為平均速度速度為瞬時(shí)速度當(dāng)力和速度方向相同時(shí)：P=FV(2)動(dòng)能增加：在爆炸過程中，由于有其他形式的能量(如化學(xué)能6.額定功率和實(shí)際功率額定功率：機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間正常工作時(shí)的最大功率。實(shí)際功率：機(jī)器實(shí)際工作時(shí)的功率。實(shí)際功率一般小于等于額定功率。機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是指牽引力的功率，不是合力的功率。6.額定功率和實(shí)際功率額定功率：機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間正常工作時(shí)的最大功思考與討論

從P=Fv可以看出，汽車、火車等交通工具和各種起重機(jī)械，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P一定時(shí)，牽引力F與速度V成反比。你認(rèn)為應(yīng)該怎樣增大它們的牽引力呢？P一定，要增大牽引力就要減小速度。思考與討論從P=Fv可以看出，汽車、火車等例題2質(zhì)量為m的小鳥，以速度v沿著與水平成角斜向上的方向勻速飛行，重力加速度為g，則（）A．小鳥處于超重狀態(tài)B．空氣對(duì)小鳥作用力的方向與v的方向相反C．空氣對(duì)小鳥作用力的大小為mgD．重力對(duì)小鳥做功功率為-mgvC例題2質(zhì)量為m的小鳥，以速度v沿著與水平成角斜向上的方向勻速（多選）如圖所示，一個(gè)物體放在水平面上，在跟豎直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面向右移動(dòng)了距離s，若物體的質(zhì)量為m，物體與地面之間的摩擦力大小為Ff，則在此過程中()當(dāng)堂演練3：A．摩擦力做的功為-Ffs

B．力F做的功為FscosθC．合力F做的功為Fssinθ-FfsD．重力做的功為mgsAC（多選）如圖所示，一個(gè)物體放在水平面上，在跟豎直方向成θ角的如圖所示，質(zhì)量為60kg的某運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中可將她的身體視為一根直棒。已知重心在c點(diǎn)，其垂線與腳、兩手連線中點(diǎn)間的距離Oa、Ob分別為0.9m和0.6m。若她在1min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，則1min內(nèi)克服重力做的功和相應(yīng)的功率約為（g取10m/s2）（

）A．430J，7W

B．4320J，72W

C．720J，12WD．7200J，120WB當(dāng)堂演練4：如圖所示，質(zhì)量為60kg的某運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中1.以恒定功率啟動(dòng)四、機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式2.以恒定加速度啟動(dòng)1.以恒定功率啟動(dòng)四、機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式2.以恒定加速度啟動(dòng)質(zhì)量為2kg的物體，放在動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖所示，g=10m/s2，下列說法中正確的是（）例題3A．此物體在OA段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且此過程中拉力的最大功率為6WB．此物體在OA段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且此過程中拉力的最大功率為15WC．此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且此過程中拉力的功率恒為6WD．此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且此過程中拉力的最大功率為6WBC質(zhì)量為2kg的物體，放在動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1的水平面上，在水平一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其v－t圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，則（）當(dāng)堂演練5：A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為B．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為C．汽車的額定功率為50kW

D．汽車的最大速度為40m/sA一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(1)尋找臨界狀態(tài)拓展：液體對(duì)容器底和容器壁有壓強(qiáng)。眼睛看物原理既是本節(jié)課的重點(diǎn)也是本節(jié)課的難點(diǎn)，而且還是學(xué)習(xí)近視眼、遠(yuǎn)視眼的矯正的基礎(chǔ)。所以我計(jì)劃先引導(dǎo)學(xué)生回顧前面所學(xué)知識(shí)：凸透鏡中間越厚，對(duì)光線的偏折能力越強(qiáng)，會(huì)聚能力越強(qiáng)；在透鏡位置不變時(shí)，光源的位置發(fā)生改變，像的位置也發(fā)生改變。3．人船模型在與動(dòng)量相關(guān)的臨界問題中，臨界條件常常表現(xiàn)為兩物體的相對(duì)速度關(guān)系與相對(duì)位移關(guān)系，即速度相等或位移相等．②接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光．(2)光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行且靠近．三、天然放射現(xiàn)象、原子核的組成5.正確把握以下兩點(diǎn)是求解動(dòng)量守恒定律中的臨界問題的關(guān)鍵：(1)用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏颍耆菑椥耘鲎?守恒 損失最大m1v1＝m1v′1＋m2v′2①考點(diǎn)一氫原子能級(jí)及能級(jí)躍遷①將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上．如圖所示．4．注意事項(xiàng)(1)動(dòng)量守恒：由于爆炸是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的，爆炸時(shí)物體間的相互作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受到的外力，所以在爆炸過程中，系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒．(2)光電效應(yīng)說明光具有粒子性．[師]能不能分別計(jì)算出兩名運(yùn)動(dòng)員在1min內(nèi)、1h內(nèi)跑過的路程，來比較他們運(yùn)動(dòng)的快慢呢?本節(jié)課的第二個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容是：近視眼的成因和矯正。下面我談?wù)勎业脑O(shè)計(jì)思路。(1)電磁波是橫波，在空間傳播不需要介質(zhì)．(6)驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒．結(jié)合多媒體