【課件】功+與功率+課件+-2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

第八章機(jī)械能守恒定律第1節(jié)功與功率

學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解功、功率的定義。2、理解功率的物理意義。3、會(huì)利用公式進(jìn)行功和功率的計(jì)算。4、能夠理解功是標(biāo)量且功是有正負(fù)的。5、會(huì)多個(gè)力對(duì)物體做功的求解方法。思考：上面情景中人或馬對(duì)物體做功了嗎？

若作用力是F,移動(dòng)距離是S，你會(huì)計(jì)算力F做了多少功嗎？我受不鳥啦！1.功的概念：如果一個(gè)物體受到力的作用，并且在力的方向上移動(dòng)了一段距離，我們就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。一、功位移，2.功的表達(dá)式：W＝

FS

（力對(duì)物體所做的功，等于力的大小、移動(dòng)距離兩者的乘積）

當(dāng)力的方向與位移方向有一個(gè)角度，這時(shí)應(yīng)當(dāng)怎樣計(jì)算功呢？W=W1+W2=Fcosα·l=FlcosαFFαlF1

和位移

l方向一致F1=FcosαW1=F1l=Fcosαl

F2與位移

l方向垂直F2=FsinαF2F1F2

不做功

W2=0

2.功的表達(dá)式位移的大小力與位移的方向的夾角0≤α≤180°力F對(duì)物體做的功力的大小1.力對(duì)物體所做的功，只與力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦這三者的乘積有關(guān)，與其它因素?zé)o關(guān)。說明：（只適用于恒力做功）2.W=Flcosα3.α

：力與位移的方向的夾角方法：將力、位移矢量的箭尾平移到同一個(gè)作用點(diǎn)上。W=Flcosα分別計(jì)算這三種情形下力F對(duì)物體做的功。設(shè)這三種情形下力F和位移l的大小都是一樣的：F=10N，l=2m。角θ的大小如圖所示。α=180-θ=30?α=180-θ=150?α=θ=30?Flll課堂檢測(cè)兩者做功效果相同嗎？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)，cosα=___

，W＝___，力對(duì)物體不做功．0(2)當(dāng)

0≤α<時(shí)，cosα____0，W____0，力對(duì)物體做____功；>正(3)當(dāng)<α≤π時(shí)，cosα____0，W____0，力對(duì)物體做____功，<W=Flcosα0><負(fù)2.正負(fù)功的物理意義力對(duì)物體做正功，表明此力的效果是促進(jìn)物體的運(yùn)動(dòng)，是動(dòng)力。力對(duì)物體做負(fù)功，表明此力的效果是阻礙了物體運(yùn)動(dòng)，是阻力。說明：1）某力對(duì)物體做負(fù)功，往往說成“物體克服某力做功”（取絕對(duì)值），兩種說法的意義是等同的。2）功的正負(fù)既不代表大小也不代表方向，功的正負(fù)只表示力對(duì)物體做功的效果。關(guān)于功，下列說法正確的是（）A.因?yàn)楣τ姓?fù)，所以功是矢量B.+5J的功比-5J的功多C.若某一個(gè)力對(duì)物體不做功，說明該物體一定沒有位移D.一個(gè)恒力對(duì)物體做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移的大小及力和位移間夾角的余弦這三者的乘積課堂檢測(cè)D

我們學(xué)習(xí)了一個(gè)力對(duì)物體所做的功的求解方法，而物體所受的力往往不止一個(gè)，那么如何求解這幾個(gè)力對(duì)物體所做的功呢？FF阻FNGv0θ3.總功求解方法解法①：先根據(jù)力學(xué)知識(shí)求出合外力F合，再由功的定義式來計(jì)算。解法②：先分別求出各個(gè)力所做的功，再對(duì)各個(gè)力做的功求代數(shù)和。W合=F合lcosαW合=W1+W2+······（F合為恒力）（α為合力與位移夾角）FF阻FNGv0θl拉力F對(duì)雪橇所做的功為：W1=F1lcos37°=2000J摩擦力F阻對(duì)雪橇所做的功為：W2=F阻lcos180°=-500J所以各力做功的代數(shù)和為：W=W1+W2+W3+W4=1500J重力和支持力對(duì)雪橇不做功，W3、W4

均為0解法一：【例題1】一個(gè)質(zhì)量為150kg的雪橇，受到與水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小為500N，在水平地面上移動(dòng)的距離為5m。地面對(duì)雪橇的阻力為100N，cos37°＝0.8。求各力對(duì)雪橇做的總功。雪橇所受的合力

F合＝Fcos37°-

F阻＝300

N合力對(duì)雪橇所做的功為

W=

F合lcos0°=1500J解法二：【思考】老人和小孩一起爬相同的樓梯，做功相同嗎？如何比較他們做功的快慢？閱讀課本76頁(yè)“功率”部分，思考并回答以下問題：

1、功率的物理意義是什么？

2、功率是怎樣定義的？

3、寫出功率的定義式。

4、功率的單位是什么？

5、功率是標(biāo)量還是矢量？

在國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是W，1W＝1J/s技術(shù)上常用千瓦（kW）作為功率的單位，1kW＝1000W。功跟完成這些功所用時(shí)間的比值，叫做功率。1、物理意義：P＝tW2、定

義：3、定義式：4、單

位：三、功率反映力對(duì)物體做功的快慢。6．平均功率與瞬時(shí)功率：（P為時(shí)間t內(nèi)的平均功率）P＝tW5、功率是標(biāo)量W＝FlcosαP＝tWP＝tFlcosαv＝tl7、功率的另一種表達(dá)式P＝Fvcosα【思考討論】1、從P＝Fv求出的是平均功率還是瞬時(shí)功率？2、汽車上坡時(shí)有哪些辦法增大牽引力？【例題2】

發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率是汽車長(zhǎng)時(shí)間行駛時(shí)所能輸出的最大功率。某型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為60kW，在水平路面上行駛時(shí)受到的阻力是1800N，求發(fā)動(dòng)機(jī)在額