物理必修 第二册1 功与功率课文ppt课件

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物体做功的条件是什么？
做功的两个必要条件:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离
起重机竖直匀速提升重物，重力大小为G，提升高度为h，则重力做功为多少？
根据力的合成与分解，将F分解为沿位移方向和垂直位移方向。
1、定义：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。2、公式：3、功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J，1J=1N/m
辨认力的方向与位移方向的夹角
如图物体在力F的作用下水平发生了一段位移l，分别计算这三种情形下力F对物体做的功。 设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的： ，角θ的大小如图所示。 W甲=______J，W乙=______J，W丙=______J。
当力与位移不变时，夹角与功有何关系？
即这表示力F的方向与位移l的方向垂直时，力F不做功。
这表示力 F对物体做正功。
这表示力 F对物体做负功
功有正负，功的正负表示什么意思？
1、判断如图所示的 4 种情况中外力 F 对物体做功的正、负2、根据对前面 4 种情况的分析、比较,归纳为:①在只有一个力做功的情况下,如果这个力对物体做正功,那么物体的速度________;如果这个力对物体做负功,那么物体的速度________。3、有些同学认为,功有正、负,应该是矢量;有些同学认为,功的正、负并不表示方向,而是表示做功的效果。你怎样认为? 与同学讨论这个问题。
如果功是标量，求几个标量的和——总功？
　　求解物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功可以用以下两种方法来求解。
1、分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：W总=W1+W2+……+Wn
2、先求出物体所受的合力(矢量和)，然后再求出合力的功，即：W总=F合S csα
一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成 37°角斜向上方的拉力，大小为500 N，在水平地面上移动的距离为 5 m。地面对雪橇的阻力为 100 N， cs 37°＝ 0.8。求各力对雪橇做的总功。
解：拉力在水平方向的分力为Fx＝Fcs 37°，它所做的功为W1＝Fxl＝Flcs37°＝500×5×0.8J＝2000J
阻力与运动方向相反，两者夹角为 180°，它所做的功为W2＝ F阻lcs 180°＝－100×5 J＝－500 J
力对物体所做的总功为二者的代数和，即W＝W1＋W2＝2000 J－500J＝1500 J
力对雪橇所做的总功是1500J。
一、做功的两个必要因素①作用在物体上的力②物体在力的方向上发生一段位移二、功的一般计算公式三、功是标量，国际单位制中单位为 J四、功的正负的物理意义： 1、 力对物体做正功，该力成为物体运动的动力 2、 力对物体做负功，该力成为为物体运动的阻力五、总功的求法 1、先求每一个力所做的功，在求它们的代数和； 2、先求合力，再求合力所做的功。
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. 某物体通过一段位移，作用在该物体上的力一定都做功
用水平恒力F作用于质量为m的物体上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l，恒力F做功为W1；再用该恒力作用在质量为2m的物体上，使之在粗糙的水平面上沿力的方向移动同样的距离l，恒力F做功为W2，则两次恒力做功的关系是（ ）A. W1>W2 B. W1一个物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，做功分别为W1=8J、W2=-8J，下列说法正确的是( )A. 这两个力大小相等B. 这两个力做的总功为0JC. 这两个力的功率不相等D. F1比F2做的功多
两个相互垂直的共点力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动一段位移．如果F1=4N，F2=3N，F1对物体做功16J，F2对物体做功9J，则F1和F2的合力大小以及这两个力的合力对物体做功分别为( )A. 7N，7J B. 7N，25JC. 5N，25J D. 5N，
同样搬运50kg砖块从1楼到10，哪个效率高？有什么区别？
1、这两个起重机对货物做的功有什么关系？
2、这两个起重机哪一个做功的快？
3、你又是怎么比较它们做功快慢的？
做功相同，时间越短，做功越快
1、物理意义：是表示力对物体做功快慢的物理量。2、定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值3、公式： 4、功率是标量：功率表示做功过程中能量转化的快慢。5、功率的单位：瓦特（W） 技术上常用单位： kW
此处算出来的是平均功率还是瞬时功率？
如何求解汽车每个时刻的输出功率？
若速度为瞬时速度，则对应功率为瞬时功率若速度为平均速度，则对应功率为平均功率
奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？为什么？人力直接做功能否像起重机做功那样快？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车做功能否像飞机做功那样快？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？
人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。
额定功率：是指机器在额定转速下可以长时间工作的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。
温馨提醒：机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。
额定功率一定的情况下，如何增大输出的力量？
换挡，减小速度来获得较大牵引力
发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为54km/h 时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？
解 汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力F＝F阻＝1800 N
当汽车以速度v＝54 km/h＝15 m/s行驶时， 有P＝Fv＝1800×15 W＝27 kW
汽车以额定功率匀速行驶时的速度为 120 km/h。汽车以 54 km/h 的速度行驶时，发动机输出的实际功率为 27 kW
一个质量是1.0kg的物体，从地面上方20m高处开始做自由落体运动， (g取10m/s2) ①第1s内下落的位移是多少？ ②这1s内重力对物体做多少功？ ③第2s内物体下落的位移是多少？ ④这1s内重力对物体做多少功？ ⑤前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大？ ⑥这2s时间内重力对物体做功的功率是多大？
P1=50W P2=150W
反思：通过以上的计算，说明了什么问题？
一、功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率二、功率的公式：P=W/t（适用求平均功率）三、功率的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量四、国际单位：瓦（w）功率 技术上常用单位：千瓦（kw）或焦/秒（J/s） 换算关系：1kw=1000w=1000J/s五、功率与力、速度的关系的推导六、公式：P=Fv （F与位移s或v同方向） 当 v是平均速度，P是平均功率（F为恒力，且F与同向）； 当v是瞬时速度，P是瞬时功率七、据P=Fv可得 a. F一定时，P∝v b. v一定时，P∝F c. P一定时，F∝ 1/v
关于功率，下列说法正确的是( )A. 功率是描述力对物体做功多少的物理量B. 力做功时间越长，力的功率一定越小C. 力对物体做功越快，力的功率一定越大D. 力F越大，速度v越大，瞬时功率就越大
质量m=2kg的物体，在F=12N水平方向力的作用下，物体与平面间的动摩擦因数µ=0.5。物体从静止开始运动，运动时间t=4s。求：(1)力F在4s内对物体所做的功(2)力F在4s内对物体所做功的平均功率(3)在4s末力F对物体做功的瞬时功率
如图所示，在斜向上的恒定拉力F作用下，位于水平面上的物体由静止开始向右做匀加速直线运动.已知F的大小为10N，方向与速度v的夹角为37∘，物体的质量m=1.5kg，在5s内物体前进了25m，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：(1)5s内拉力F对物体做的功;(2)5s内合力对物体做的功;(3)5s内拉力F对物体做功的平均功率.