第8章 1 功与功率（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（人教版2019）

1　功与功率 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 一 功 概念 物体在力的作用下，并在力的方向上发生了__________，那么这个力一定对物体做了功 因素 (1)力；(2)物体在__________上发生的位移 公式 (1)力F与位移l同向时：W＝________； (2)力F与位移l有夹角α时：W＝______ 符号含义 其中F、l、cos α分别表示__________、____________、____________________ 符号单位 F的单位是________，l的单位是______，W的单位是________ 一段位移 力的方向 Fl Flcos α 力的大小 位移的大小 力与位移夹角的余弦 牛顿 米 焦耳 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 4 不做功 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 正功 负功 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 2．合力做的功 功是标量，当一个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，是各个力分别对物体所做功的________，也就是这几个力的合力对物体所做的功。 代数和 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 7 三 功率 1．功率 (1)定义：在物理学中，做功的________用功率表示。如果从开始计时到时刻t这段时间内，力做的功为W，则功W与完成这些功所用时间t之比叫作功率。 (2)公式：P＝________(P表示功率)。 (3)单位：在国际单位制中，功率的单位是________，简称瓦，符号是 ________。1 W＝______ J/s。技术上常用千瓦(kW)作功率的单位，1 kW＝________ W。 快慢 瓦特 W 1 1 000 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 2．功率与速度 (1)沿着物体位移方向的力对物体做功的功率，等于这个力与物体速度的乘积，即P＝________。 (2)若v是平均速度，P＝Fv表示平均功率；若v是瞬时速度，P＝Fv表示瞬时功率。 (3)应用：由功率与速度关系式知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的输出功率P一定时，牵引力F与速度v成 ________，要增大牵引力，就要________速度。 Fv 反比 减小 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 功的分析与计算 　　(1)如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l。雪橇所受的重力、支持力是否做功？ 提示：(1)重力、支持力和位移方向垂直，故不做功。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 (2)图中拉力F做什么功？地面对雪橇的摩擦力做什么功？ 提示：(2)拉力F做正功。摩擦力做负功。 (3)图中雪橇做匀加速运动，合力做什么功？若雪橇做匀减速运动，合力做什么功？ 提示：(3)雪橇做匀加速运动，合力做正功。雪橇做匀减速运动，合力做负功。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 1．对公式W＝Flcos α的理解 (1)某一恒力F对物体做的功，只与F、l、α有关，与物体的运动状态及物体是否还受其他作用力等因素无关。 (2)功是标量，没有方向，但是有正负。 (3)公式W＝Flcos α只适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用。 (4)功是过程量，描述了力的作用效果在空间上的累积。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 2．正功、负功的物理意义 功的正、负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正、负不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 3．几个力的总功的求法 由合力与分力的等效替代关系知，合力与分力做功也是可以等效替代的，因此计算总功的方法有两种： (1)先求物体所受的合力，再根据公式W合＝F合lcos α求合力的功。 (2)先根据W＝Flcos α，求每个分力做的功W1、W2、…、Wn，再根据W合＝W1＋W2＋…＋Wn求合力做的功，即合力做的功等于各个力做功的代数和。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 　如图所示，质量m＝1 kg的物体静止在倾角α＝37°的粗糙斜面上，与斜面一起以5 m/s的速度向右沿直线匀速运动了2 s，g取10 m/s2，求： 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 (1)弹力对物体做的功； [答案]　(1)－48 J [解析]　物体在2 s内运动的位移为x＝vt＝10 m 对物体受力分析如图所示， 竖直方向：FNcos α＋Ffsin α