第一节 功 功率（课件）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版电工电子类）

第一节 功 功率 物理（电子电子类） 主题二 功和能 1 主要内容 功 功率 1 2 2 这两种电梯的运动对人的重力势能变化的影响有什么不同呢？ 观察与水平方向成一定角度的扶手电梯和水平电梯的运动它们的运动方向虽然不同，但是当电梯匀速运动时， 站在上面的人受力情况却是相同的，都受到重力和电梯的支持力。 3 01 PART 01 功 一、功 若物体在力F的作用下，在力的方向上发生的位移是s，那么力F对物体做的功为 一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，就称这个力对物体做了功。 W=Fs 功是标量，国际单位制单位为 J（焦） 用两个或多个物理量相乘来定义新物理量的方法称为乘积定义法。 做功的两个必要因素。 （1）力； （2）力的方向上的位移。 5 一、功 当力F的方向与位移s的方向构成某一角度α时将力F分解成与位移方向相同的分力F 1 和与移方向垂直的分力F 2 。力F对物体做的功W等于两分力做功之和。 W = Fscos α 恒力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移间夹角的余弦这三者的乘积。 一、功 当α＝0时，cos α＝1，W＝Fs，力和位移方向相同，力对物体做正功。 当0＜α＜90°时，cos α＞0，W为正值，力对物体做正功。 当α＝90°时，cos α＝0，W＝0，力和位移方向垂直，力对物体不做功。 当90°＜α＜180°时，cos α＜0，W为负值，力对物体做负功。 当α＝180°时，cos α＝－1，W＝－Fs，力和位移方向相反，力对物体做负功。 研究对象分解为各个组成部分和要素，然后分别加以研究，从而揭示事物的属性和本质的方法称为分析法。 一、功 通过分析法可以证明，合力做的功等于各个分力做功的代数和。 W合 = F合scos α 当F 是几个力的合力时 示例1 解放军在一项体能极限训练中，拉着30 kg的汽车轮胎向终点冲刺。轮胎受到与水平方向成37°且斜向上方的拉力，设拉力的大为100 N，轮胎与地面间的摩擦力大小为20 N，在水平地面上移动了50 m到达目标位置，试求合力对轮胎做的功。 解：轮胎在水平地面上移动时，受到重力G、支持力F N 、 拉力F和摩擦力F f 四个力的作用 拉力做的功 WF＝Fscos α＝100×50×cos 37°J≈4 ×10 3 J 摩擦力做的功＝－Ff s＝－20×50 J＝－1×10 3 J 合力做的功 W合＝WF＋＝（ 4 ×10 3 － 1×10 3 ）J＝ 3×10 3 J 9 02 PART 02 功率 二、功率 物理学中，把一个力所做的功W 跟完成这些功所用时间 t 的比值称为功率。用P表示。 P= 功率是标量，国际单位制单位为W（瓦） 11 二、功率 P=F v 把 W = Fs 代入功率的公式，可得 因为v=st ，所以 额定功率 、 输出功率 汽车在从静止起动或长距离上坡时，司机一般都使用低速挡，来获得较大的牵引力。汽车在平直公路上高速行驶时，受到的阻力较小，需要的牵引力也较小，这时就可以使用高速挡。 功率等于力和物体运动速度的乘积。从公式可以看出，当功率P一定时，牵引力F和速度v成反比 12 示例2 京沪高铁采用CR400系列“复兴号”列车运行，有一列16节车厢的高铁列车总质量m=8.0×105kg，发动机的额定功率P=8.0×103 kW,若列车在水平轨道上匀速行驶时所受平均阻力是车重的0.01倍，g=10m/s2。求该高铁列车在水平轨道上行驶的最大速度。在同样的阻力下，路过某限速区段时行驶速度180 km/h，发动机输出的实际功率是多少？ 解：发动机的额定功率 P1＝8.0×106 W 牵引力F＝mg×0.01=8.0×105×10×0.01 N=8.0×104 N P1＝Fv1 P2＝Fv2＝8.0×104×50 W＝4.0×106 W 13 作业 实践与探索 2-1 第1~4题 物理（电子电子类） 主题二 功和能 $