8.1 功与功率- 【物理优课PPT】高中物理必修第二册同步PPT课件（人教版2019）

人教版 高中物理必修第二册 授课老师：* * * 1 1.理解功的概念，并会判断功的正负。⒉.理解功率的概念，理解导出公式P=Fv的物理意义。 3.能应用公式进行功和功率的有关计算。 4.了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。 核心素养要求 核心素养呈现 功和功率 物理观念 功、正功 负功、功率 科学思维 W=Flcos P= P=Fv 科学探究 P=Fv的推导 科学 态度 与责任 P=Fv在生产中的应用 学习目标 2 一、什么是功？ 初中 1.功的概念 如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功。 2.公式 W=Fl 3.做功的两个不可缺少的因素 a、作用在物体上的力 b、物体在力的方向上发生的位移 3 二、功的计算 初中 (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 W=Fl F支 F支 l (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？ F 不做功 即 W=0 4 二、功的计算 初中 一物体在与水平方向成 60° 角斜向上的力 F=10N 的作用下，在光滑水平面上由静止开始移动 l=5m,请求出力 F 所做功。 F F l α α W=？ 5 二、功的计算 初中 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 l WF1=F1·l WF2=F2·0 又 F1=F cos α 即W=Fcosα· l F F2 F1 α l l1 l2 6 二、功 高中 1、定义 力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积。 2.公式 W = F l cosα 适用于恒力做功 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。 3、单位 国际单位：焦耳（焦） 单位符号：J １Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m 功的计算时，各量要求统一采用国际单位制 7 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。 自学课本Ｐ75页正功和负功完成下列表格： 正功和负功 二、功 高中 8 α COSα W 物理意义 α=π/2 COSα= 0 W = 0 表示力F对物体不做功 α＜π/2 COSα＞0 W ＞ 0 表示力F对物体做正功 π/2＜α≤π COSα＜0 W＜0 表示力F对物体做负功 结合表格思考正功和负功的物理意义？ 结合表格思考不做功有哪几类情况？ 二、功 高中 9 正负功的物理意义 正功的意义：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。 二、功 高中 10 正负功的物理意义 正功的意义：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。 负功的意义：力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。 二、功 高中 11 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。 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 二、功 高中 12 二、功 高中 1.F⊥l 不做功的情况 2.F=0 3.l =0 13 二、功 高中 求总功的方法 先求出合外力F，再由 计算。 1.求几个力的合力所做的功 先分别求出各个力所做的功： 2.求各个力所做功的代数和 再对各个力做的功求代数和 14 二、功 高中 练习1.辨认力的方向与位移方向的夹角 α F S 甲 α 答 案 α F S 乙 π- α 答 案 α F S 丙 α 答 案 α F S 丁 π- α 答 案 15 二、功 高中 【例题 1】一个质量为 150 kg 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，cos 37°＝ 0.8。求各力对雪橇做的总功。 练习 分析：雪橇的运动方向及有关受力情况如图 8.1-3 所示。拉力 F 可以分解为水平方向和竖直方向的两个分力，竖直方向的分力 Fy、支持力 FN 和重力 G 与运动方向垂直，不做功。所以各力对雪橇做的总功为拉力的水平分力 Fx 和阻力 F 阻所做的功的代数和。 16 二、功 高中 解 解 拉力在水平方向的分力为 Fx ＝ F cos 37°， 它所做的功为W1＝ Fx l ＝Fl cos 37＝500×5×0.8J ＝2 000J 阻力与运动方向相反，两者夹角为 180°，它所做的功为 W2 ＝ F阻l cos1