【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

第八章機(jī)械能守恒定律第一節(jié)功與功率情景切入思考：《西游記》中，沙和尚挑擔(dān)千里，在豎直方向上卻沒有對行李做功，而豬八戒扶師父上馬卻做了功，這是為什么？物體在力的作用下，并在力的方向上發(fā)生了位移，這個(gè)力就對物體做了功。圖2答案小川拉著重物上升的過程，小川對重物做了功，其他三人都沒有對物體做功.一、對功的理解思考:分析圖中的哪個(gè)人對物體做了功？(1)如果力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致，這個(gè)力所做的功是多少？lW=FlF支F支lF不做功即W=0(2)如果力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直，這個(gè)力所做的功是多少？更普遍的情形是物體運(yùn)動(dòng)的方向與力的方向不一致，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？Fα【新課導(dǎo)入】FαLF1F2W1=F1L=FcosαLW2=0W=小車受到力F的作用，F(xiàn)與水平面夾角為α，在水平路面上前進(jìn)L，求這個(gè)過程中拉力F對小車所做功的大小？1、定義：力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移的夾角余弦這三者的乘積.3、單位：國際單位：焦耳（J）2、公式：（適用于恒力做功）1J等于1N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m位移的過程中所做的功，所以1J=1N·m一、功W=Flcosαa

、力必須是恒力b

、功一定要指明是哪個(gè)力對物體做的功功的一般表達(dá)式運(yùn)用要注意FFlμ=0FFlμ≠0lFF問題3.下列三種情況下，拉力F對物體做的功分別是多少：①用力F拉動(dòng)物體m在光滑水平面上加速移動(dòng)l；②用力F拉動(dòng)物體2m在粗糙水平面上勻速移動(dòng)l；③用力F拉動(dòng)物體m沿斜面向上減速移動(dòng)l力對物體做功的多少，只與F、x、有關(guān)，與其它因素?zé)o關(guān)

(1)當(dāng)α=π/2時(shí)，cosα=0，W=0。這表示力F的方向跟位移的方向垂直時(shí)，力F不做功。例如，物體在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，重力G和支持力FN都跟位移方向垂直，這兩個(gè)力都不做功(如圖)。力與位移成不同角度時(shí)，力做功的幾種情況(2)當(dāng)α＜π/2（銳角）時(shí)，cosα＞0，W＞0。這表示力F對物體做正功。例如，人用力拉車前進(jìn)時(shí)，人的拉力F對車做正功(如圖)。(3)當(dāng)π≥α＞π/2（鈍角）時(shí)，cosα＜0，W＜0。這表示力對物體做負(fù)功。例如，推著小車跑動(dòng)的人，到達(dá)目的地減速時(shí)，人向后拉車的力F對車做負(fù)功(如圖)。例：某一物體以一定初速度在粗糙水平面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若阻力做－20J功，也可以講物體克服阻力做了20J功。一個(gè)力對物體做負(fù)功，也可說成物體克服這個(gè)力做了功（取正值）注意功是標(biāo)量，但有正負(fù)。功的正負(fù)只表示力做功的效果,既不表示方向,也不表示大小。即：表示是動(dòng)力或阻力做功。思考：比較－8J的功與5J的功大??？練習(xí)3：一位質(zhì)量m=60kg的物體放在粗糙水平面上，在與水平面成α=37°角斜向上的拉力F=100N，沿水平方向運(yùn)動(dòng)了100m，已知阻力f=50N，求（1）各個(gè)力所做的功以及外力所做的總功？（2）物體所受外力的合力以及合力的功？37°

37°FFGGffNN先求出各個(gè)力所做的功，則總功等于各個(gè)力所做功的代數(shù)和。

W總=W1+W2+······+Wn先求出各個(gè)力的合力，則總功等于合力所做的功。W總=F合Lcosα計(jì)算總功的兩種方法（為合力與位移方向的夾角）小結(jié)1、做功的兩個(gè)不可缺少的因素作用在物體上的力在力的方向上移動(dòng)的位移2、功的計(jì)算W=Flcosαa、功一定要指明是哪個(gè)力對物體做的功b、力必須是恒力3、功是標(biāo)量，但有正負(fù)。正負(fù)只表示做功的力的效果功的正負(fù)既不表示方向，也不表示大小。4、總功等于各個(gè)力對物體所做功的代數(shù)和，也等于合力對物體所做的功。二、功率做同樣的功誰更快1、物理意義：是表示力對物體做功快慢的物理量。

3、公式：比值定義法4、功率是標(biāo)量。功率表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。5、功率的單位：瓦特（W）常用單位：

kW一、功率的概念2、定義：功W跟完成這些功所用時(shí)間t的比值說明：即使是同一個(gè)力做功，做功的功率也可能是變化的，在一段時(shí)間內(nèi)力對物體做功的功率，實(shí)際上是這段時(shí)間內(nèi)力對物體做功的平均功率。平均功率：描述一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢P＝tW當(dāng)t很短很短時(shí)，此式表示瞬時(shí)功率當(dāng)t表示一段時(shí)間時(shí)，此式表示平均功率二、平均功率和瞬時(shí)功率一個(gè)物體在水平恒力F的作用下，以速度v勻速直線運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間t，試求這段時(shí)間t內(nèi)恒力F做功的功率。對于公式P=Fv1、當(dāng)P

一定時(shí)，F(xiàn)和v

有什么關(guān)系？2、當(dāng)F

一定時(shí)，P

和v

有什么關(guān)系？3、當(dāng)v

一定時(shí)，F(xiàn)和P

有什么關(guān)系？瞬時(shí)功率：表示在某一時(shí)刻做功的快慢思考：汽車以一定的功率在平直公路行駛時(shí)，如果前方遇到了一段較陡的上坡路段，如何調(diào)整速度才能獲得更大牽引力？說明：從P=Fv可以看出，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P一定時(shí)，牽引力F與速度v成反比，要增大牽引力，就要減小速度。二、功率額定功率和實(shí)際功率03（1）額定功率：是指機(jī)器正常工作時(shí)的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。（2）實(shí)際功率：是指機(jī)器在工作中實(shí)際輸出的功率。說明：①機(jī)器不一定在額定功率下工作，機(jī)器正常工作時(shí)實(shí)際功率總是小于或等于額定功率，機(jī)器只能在短暫時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率略大于額定功率，但不允許長時(shí)間超過額定功率。②在日常生活中，我們經(jīng)常說某臺(tái)機(jī)器的功率，或某物體做功的功率，實(shí)際上是指某個(gè)力對物體做功的功率。例如：汽車的功率就是汽車牽引力的功率，起重機(jī)吊起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率。課堂小結(jié)1.做功的條件作用在物體上的力物體在力的方向上移動(dòng)的位移2.功的計(jì)算：W=Flcosα3.功是標(biāo)量，但有正負(fù)。正負(fù)只表示做功的力的效果,功的正