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

第一节 功与功率 1 一.功 1.定义 2.正功和负功 3.合力做功 4.变力做功 二.功率 1.定义 2.功率的计算 3.平均功率和瞬时功率 目录 除了初中学过的，还会讲一些，正功和负功的含义，合力做工和变力做工，该怎么样去计算？功率会细化到平均功率和瞬时功率。 2 (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 F 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 想一想 看一下，初中所学习过的，。。。 3 高中 W=？ 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？ 思考与讨论 同学们想一下，生活中都是共线、垂直这两种特殊情况吗？其实更普遍的是两者之间有一定的夹角。力分解为等效的力。 4 一.功 5 l WF1=F1·l WF2=0 又 F1=F cos α 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 F F2 F1 α l l1 l2 想一想 （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 . ① W 表示力对物体所做的功； ② F 表示物体所受到的力； ③ L 是物体所发生的位移 . 1.功 （2）公式：W = F l cosα 功 1J＝1N×1m=1N·m （4）条件：适用于恒力做功 （3）国际单位：焦耳（焦）符号：J （5）物理意义：是力在空间上的积累效果 （6）功是标量 功 辨认力的方向与位移方向的夹角 α F S 甲 答案：α α F S 乙 答案：π- α α F S 丙 答案： α α F S 丁 答案： π- α 磨剑霍霍 相对于初中来说，有个很重要的问题，就是区分cosα的α是哪儿个角。 9 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　 思考与讨论 甲 乙 相比较初中，功的表达式多了（丰富）一个夹角。同学们想一下，正、负代表什么意思呢？代表力做正功还是负功，所以说正功，说明力F是动力，推着它往前走，负功说明力F是阻力，阻碍它往前走。正负号不是大小的含义，只表示这个力是动力还是阻力。力F拉着它走，起到动力的作用 这个力阻碍它向前运动，是阻力， 10 “球克服重力做功” “汽车克服阻力做功” 想一想 力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功” (取绝对值) 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． （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）由　　　　　 可知： > < 2.功的正负 功 做正功、负功还有其它表述吗？ 12 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(　　) 锐角 锐角 钝角 钝角 AC 磨剑霍霍 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 B 磨剑霍霍 若物体受到多个力的作用，如何计算外力对物体做 的总功？ 思考与讨论 先求出合外力F，再由 计算 . 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 先分别求出各个力所做的功： 再对各个力做的功求代数和． 3.总功的计算 功 如图所示，一个人用与水平方向成60°角的力F＝40 N 拉一个木箱，在水平地面上沿直线匀速前进了8 m，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． (1)W1＝Fxcos 60°＝160 J (2) f=Fcos 60° (3