8.1 功与功率 课件 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章 机械能守恒定律 第1节 功与功率 高一.二 李淑平 学习目标 1、理解功、功率的定义。 2、理解功率的物理意义。 3、会利用公式进行功和功率的计算。 4、能够理解功是标量且功是有正负的。 5、会多个力对物体做功的求解方法。 思考：上面情景中人或马对物体做功了吗？ 若作用力是F,移动距离是S，你会计算力F做了多少功吗？ 我受不鸟啦！ 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 3 1.功的概念：如果一个物体受到力的作用，并且在力的 方向上移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。 一、功 位移， 2.功的表达式：W ＝ FS （力对物体所做的功，等于力的大小、移动距离两者的乘积） 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 4 当力的方向与位移方向有一个角度，这时应当怎样计算功呢？ 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 5 W=W1+W2=Fcosα·l=Flcosα F F α l F1 和位移 l方向一致 F1 = Fcosα W1=F1l =Fcosαl F2与位移 l方向垂直 F2 = Fsinα F2 F1 F2 不做功 W2=0 2.功的表达式 位移的大小 力与位移的方向的夹角0≤α≤180° 力F对物体做的功 力的大小 1.力对物体所做的功，只与力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积有关，与其它因素无关。 说明： （只适用于恒力做功） 2.W = F l cosα 3.α ：力与位移的方向的夹角 方法：将力、位移矢量的箭尾平移到同一个作用点上。 W = F l cosα 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：F=10N，l=2m。角θ的大小如图所示。 α=180-θ=30〫 α=180-θ=150〫 α=θ=30〫 F l l l 课堂检测 两者做功效果相同吗？ 二、正功和负功 1．力对物体做正功和负功的条件 (1)当α＝ 时，cosα=___ ，W＝___， 力对物体不做功． 0 (2)当 0≤α< 时，cosα____0，W____0， 力对物体做____功； > 正 (3)当 <α≤π 时，cosα____0，W____0， 力对物体做____功， < W = F l cosα 0 > < 负 2.正负功的物理意义 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。 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。 说明：1）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。 2）功的正负既不代表大小也不代表方向，功的正负只表示力对物体做功的效果。 关于功，下列说法正确的是（ ） A.因为功有正负，所以功是矢量 B.+5J的功比-5J的功多 C.若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移 D.一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦这三者的乘积 课堂检测 D 我们学习了一个力对物体所做的功的求解方法，而物体所受的力往往不止一个，那么如何求解这几个力对物体所做的功呢？ F F阻 FN G v0 θ 3.总功求解方法 解法①：先根据力学知识求出合外力F合，再由功的定义式来计算。 解法②：先分别求出各个力所做的功，再对各个力做的功求代数和。 W合 = F合l cosα W合= W1+W2+ ······ （F合为恒力） （α为合力与位移夹角） F F阻 FN G v0 θ l 拉力F对雪橇所做的功为：W1=F1lcos37°=2000J 摩擦力F阻对雪橇所做的功为：W2=F阻l cos180°= -500J 所以各力做功的代数和为：W=W1+W2+W3+W4=1500J 重力和支持力对雪橇不做功，W3 、W4 均为0 解法一： 【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。 雪橇所受的合力 F合＝Fcos37°- F阻＝300 N 合力对雪橇所做的功为 W = F合lcos0°=1500J 解法二： 【思考】老人和小孩一起爬相同的楼梯，做功相同吗？如何比较他们做功的快慢？ 17 阅读课本76页“功率”部分，思考并回答以下问题： 1、功率的物