人教版高一物理必修二第一节功和功率课件

第1节功与功率第八章

机械能守恒定律第1节功与功率第八章机械能守恒定律1

学习目标定位1、理解功的概念会用功的公式W＝Fxcosα进行计算.2、理解正、负功的概念，知道什么情况下力做正功或负功.3、会求几个力对物体做的总功.4、能区分平均功率和瞬时功率5、掌握机车启动的两种方式学习目标定位1、理解功的概念会用功的公式W＝Fxcosα进2本课知识点一、功二、正功和负功三、功率四、机车启动本课知识点一、功3举重运动员举起杠铃的过程中，什么力对杠铃做功？能量怎样变化？问题设计答案

推力对杠铃做功．运动员消耗自身的体能，转化为杠铃的能量举重运动员举起杠铃的过程中，什么力对杠铃做功？能量怎样变化？4高中物理复习回顾（初中）1．功的两个要素：___和沿力的方向发生的____．要点提炼力2．功是一个_____量.位移过程3．做功的过程就是＿＿＿＿的过程.能量变化高中物理复习回顾（初中）1．功的两个要素：___和沿力的方向5高中物理一、功高中物理一、功6高中物理(1)如果力的方向与物体的运动方向一致，这个力所做的功是多少？l一、功W=FlF支F支lF不做功即W=0(2)如果力的方向与物体的运动方向垂直，这个力所做的功是多少？初中高中物理(1)如果力的方向与物体的运动方向一致，这个7高中W=？问题设计一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功．如图所示，当恒力F的方向与物体位移x的方向成某一夹角α时，如何计算力F对物体做的功？一、功人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件高中W=？问题设计一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了8lWF1=F1·lWF2=F2·0又

F1=Fcosα即W=Fcosα·

l

分析：把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题FF2F1αll1l2一、功人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件lWF1=F1·l又F1=Fcosα即W=Fcosα·9高中物理1、定义：W=Flcosα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3、单位国际单位：焦耳（焦）单位符号：J１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m2、公式W表示力对物体所做的功；F表示物体所受到得力；Ｌ是物体所发生的位移；α是力F和位移Ｌ之间的夹角；求功时一定明确要求的是哪一个力在哪一段位移上做的功。功的计算时，各量要求统一采用国际单位制条件：适用于恒力做功一、功人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件高中物理1、定义：W=Flcosα力对物体所做的功，10高中物理

4、功是标量5、物理意义:描述物体的运动过程的物理量,是力在空间上的积累效果。人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件高中物理4、功是标量5、物理意义:描述物体的运动过程的物理11练习1：辨认力的方向与位移方向的夹角αFS

甲答案：ααFS乙答案：π-ααFS丙答案：

ααFS丁答案：

π-α

人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件练习1：辨认力的方向与位移方向的夹角αFS甲答案：ααF12高中物理二、正功和负功问题设计1．某物体在水平面上向右运动了x，当物体受到与水平方向夹角为30°的恒力F作用时，如图甲所示，力对物体做的功为多少？当物体受到与水平面夹角为150°的恒力F作用时(如图乙所示)，力对物体做的功为多少？答案

2．功的正、负的含义是什么？答案

正功表示动力对物体做功；负功表示阻力对物体做功．人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件高中物理二、正功和负功问题设计1．某物体在水平面上向右运动了13高中物理如：1、摩擦力对某物体做了-20J的功，也可说物体克服摩擦力做了20J的功。2、竖直上抛物体的上升过程：重力对物体做负功，或物体克服重力做了功某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值），两种说法的意义是等同的。人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件高中物理如：1、摩擦力对某物体做了-20J的功，2、竖直上抛14高中物理要点提炼2．功的正、负并不表示方向，也不表示功的大

小，只表示是动力做功还是阻力做功．正负克服(1)当0≤α<时，W

0，力对物体做

功；(2)当<α≤π时，W

0，力对物体做

功，或称物体

这个力做功；(3)当α＝

时，W＝0，力对物体不做功．1．由

可知：><人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件高中物理要点提炼2．功的正、负并不表示方向，也不表示功的大正153.F⊥l1.F=02.l=0不做功3种的情况有力无距离

有距离无力

有距离有力，BUT互相垂直

人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件3.F⊥l1.F=02.l=0不做功3种的情16方法2：求各个力所做功的代数和方法1：求几个力的合力所做的功先求出合外力F，再由

计算。先分别求出各个力所做的功：再对各个力做的功求代数和．问题设计若物体受到多个力的作用，如何计算外力对物体做的总功？人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件方法2：求各个力所做功的代数和方法1：求几个力的合力所做的功17一、正、负功的判断典例精析例1

如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移x，这四种情形下力F和位移x的大小都是一样的，则力对物体做正功的是(

)C正功负功F与v的夹角为锐角F与v的夹角为钝角锐角锐角钝角钝角A解析人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件一、正、负功的判断典例精析例1如图表示物体在力F的作用下在18例2

质量为m的小物块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图所示．若斜面体和小物块一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移x.斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是(

)A．摩擦力做正功，支持力做正功B．摩擦力做正功，支持力做负功C．摩擦力做负功，支持力做正功D．摩擦力做负功，支持力做负功典例精析B一、正、负功的判断取决于力与位移的方向关系f与x成锐角正功负功N与x成钝角解析人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件例2质量为m的小物块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图所19二、功的计算例3如图所示，一个人用与水平方向成60°角的力F＝40N拉一个木箱，在水平地面上沿直线匀速前进了8m，求：(1)拉力F对木箱所做的功；(2)摩擦力对木箱所做的功；(3)外力对木箱所做的总功．典例精析(1)拉力对木箱所做的功W1＝Fxcos60°＝40×8×0.5J＝160JW＝Fxcosα(2)摩擦力对木箱做负功f=Fcos60°(3)外力对木箱所做的总功:W＝W1＋W2＝0W2＝﹣fx=﹣Fxcos60°＝﹣160J解析人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件二、功的计算例3如图所示，一个人用与水平方向成60°20二、功的计算针对训练

如图所示，两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做功为(

)A．7J B．1JC．5J D．3.5J典例精析AW＝W1＋W2＝7J功为标量，合力做功等于F1与F2做功的代数和解析人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件二、功的计算针对训练如图所示，两个互相垂直的力F1与21课堂要点小结功做功的过程就是能量变化的过程．功的计算方法：W＝Fｘcosα正功、负功的意义总功的计算——两种方法正功：力是动力，力把能量传递给物体负功：力是阻力，受力物体把能量传递给其他物体人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件课堂要点小结功做功的过程就是能量变化的过程．功的计算方法：W22高中物理二、功率人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件高中物理二、功率人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页P23对比：收割玉米的快慢人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件对比：收割玉米的快慢人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT242.功率的单位:瓦特（W）1.物理意义：表示力对物体做功快慢的物理量。

(单位时间做功的多少)一、功率：

力对物体做的功W跟完成这些功所用时间t的比值叫功率定义式：是标量1kW＝1000W人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件2.功率的单位:瓦特（W）1.物理意义：表示力对物体做功快慢254.功率的另一表达式①v可以是瞬时速度,也可以是平均速度大小②α是F与v方向的夹角，当ɑ=00时P=Fv3.P=W/t求出来的是力在一段时间内做功的平均快慢程度，即平均功率。人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件4.功率的另一表达式①v可以是瞬时速度,也可以是平均速度大小261.平均功率：描述在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二、平均功率和瞬时功率求平均功率：求瞬时功率：（v是平均速度）（v是瞬时速度）人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件1.平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢2.瞬时功率：表273．(功率的计算)一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在前t秒内重力对它做功的平均功率

及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为(t秒末小球未着地)(

)A.＝mg2t2，P＝

mg2t2B.＝mg2t2，P＝mg2t2C.，P＝mg2tD.＝mg2t，P＝2mg2tC解析典例精析三、平均功率与瞬时功率的区别人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件人教版高一物理必修二第一节功和功率PPT页PPT课件3．(功率的计算)一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在28高中物理针对训练如图所示，从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g＝10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为(

)A．300W B．400WC．500W D．700W力×力的方向的速度A竖直方向自由落体解析三、平均功率与瞬时功率的区别高中物理针对训练如图所示，从空中以40m/s的初29例、质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：（1）力F在t=3s内对物体做的功；（2）力F在t=3s内对物体做功的平均功率;（3）力F在3s末对物体做功的瞬时功率。解:已知m=3kg,F=6N,v0=0,t=3sa=F/m=2m/s2;l=v0t+1/2at2=9m,vt=v0+at=6m/s(1)W=Fl=54J(2)P=W/t=18W(3)P1=FVt=36W例、质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑的30三.额定功率vs实际功率1.额定功率:2.实际功率:

实际功率应小于或等于额定功率,不能长时间大于额定功率,否则会损坏机器,应尽量避免。机械或用电器正常工作状态下所能输出的最大功率叫额定功率机器工作时实际输出的功率也就是机器铭牌上的标称值。三.额定功率vs实际功率1.额定功率:2.实际功率:31高中物理说明：1.在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。例如：①汽车发动机的功率就是汽车牵引力的功率②起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率高中物理说明：1.在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，32高中物理2.功率vs机械效率区别

①功率是描述物体做功快慢程度的物理量②机械效率是描述机械做功时有效利用率的物理量快慢好坏高中物理2.功率vs机械效率区别①功率是描述物体做功快慢程33高中物理v汽车的功率汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。P=Fv汽车功率汽车的牵引力汽车的瞬时速度汽车加速运动的情况有两种：1、以额定功率P额启动;2、在恒定的牵引力F作用下匀加速启动。高中物理v汽车的功率汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于34高中物理类型1：机车以恒定功率P启动机车启动问题P＝Fv发动机的实际功率发动机的牵引力机车的瞬时速度当F=F阻时，a＝0

，v达到最大

保持vm匀速vF＝vPa＝mF－F阻↑→↓↑→→↓↓vm＝F阻P加速度逐渐减小的变加速直线运动匀速直线运动高中物理类型1：机车以恒定功率P启动机车启动问题P＝F35高中物理vm机车以恒定功率启动的v－t

图

先做加速度逐渐减小的变加速直线运动,最终以速度做匀速直线运动。vm＝F阻Pvt0高中物理vm机车以恒定功率启动的v－t图先做加速度36高中物理练习、静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态是（）

A、列车做匀加速直线运动

B、列车的速度和加速度均不断增加

C、列车的速度增大，加速度减小

D、列车做匀速运动√高中物理练习、静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在开始37高中物理1、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。2、达到最大速度时，a=0

F牵=f

注意：发动机的功率是指牵引力的功率而不是指合外力或阻力的功率。汽车的两种运动状态高中物理1、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。2、达到最大速38高中物理例1、汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后:①汽车所能达到的最大速度是多大？②当汽车的速度为5m/s时加速度多大？③当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？12m/s4m/s1.4m/s2高中物理例1、汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为539高中物理类型2：机车以恒定加速度a启动机车启动问题当F=F阻时,a＝0

,v达到最大

保持vm匀速F＝vP额a＝mF－F阻↑→↓v↑↓→→↓vm＝F阻P额加速度逐渐减小的变加速直线运动匀速直线运动a＝mF－F阻→→→→F→v↑P＝Fv↑↑→当P=P额时，保持P额继续加速匀加速直线运动高中物理类型2：机车以恒定加速度a启动机车启动问题当F=40高中物理

机车以恒定加速度启动的v－t

图

先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度做匀速直线运动。vt0vm＝F阻P额vm高中物理机车以恒定加速度启动的v－t图先做匀加速41高中物理例2、汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。①若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

②汽车所能达到的最大速度是多大？F=7500Nv=8m/st=16s12m/s高中物理例2、汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为542高中物理

当汽车发动机的功率一定时，根据P=Fv知，牵引力与速度成反比，所以通过减小速度来增大牵引力，使汽车能顺利上坡。1、汽车上坡时，司机一般要“换挡”减小车速，使汽车以较小的速度爬坡，为什么呢？请用今天所学的知识加以解释。2、汽车上坡时，若不减小车速，司机应采取什么措施？为什么？

加大油门，增大输出功率，来获得较大的牵引力。

联系实际学以致用高中物理当汽车发动机的功率一定时，根据P=Fv知，牵引43课堂要点小结功率定义：P＝W/t功率与速度机车的启动问题公式：P＝Fv平均功率和瞬时功率以恒定功率启动以恒定加速度启动课堂要点小结功率定义：P＝W/t功率与速度机车的启动问题公式44自我检测自我检测45高中物理1．(对功的理解)关于功的概念，以下说法正确的是(

)A．力是矢量，位移是矢量，所

以功也是矢量B．功有正、负之分，若某个力

对物体做负功，表明这个力

对该物体的运动起阻碍作用C．若某一个力对物体不做功，

说明该物体一定没有位移D．合力的功等于各分力做的功

的矢量和123B功为标量，只有大小没有方向F、v做正功F为动力F、