第一章 功和机械能大单元备课 课件-2022-2023学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

第一章 功和机械能 【知识要点】 一、功 二、功率 三、动能和动能定理 四、势能及其改变 五、机械能守恒定律 六、功能关系 一、功 1.定义：物体受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移， 我们就说力对物体做了功。 2.做功的两个必要因素： 力和力的方向上发生的位移 3.公式： W＝ FL cosa 此式适用于恒力做功 ，其中α是 力和位移间的夹角 4.功的正负 (1)正负号的意义： 功是标量 ，但有正负之分，功的正负表示动力对物体做功还是阻力对物体做功。比较功的大小时，只比较其绝对值的大小。 (2)力对物体做正、负功的判断 ①0≤α<90°时： W>0，力对物体做正功 。 ②90°<α≤180°时： W<0,力对物体做负功 ，也可以说物体克服外力做了功。 ③α=90°时： W=0，力对物体不做功 例1. 如右图用恒力 F 拉着质量为 m 的物体沿水平面从 A 移到 B 的过程中，下列说法正确的是（ ） A．有摩擦力时比无摩擦力时 F 做的功多 B．有摩擦力时与无摩擦力时 F 做功一样多 C．物体加速运动比减速运动 F 做的功多 D．物体无论是加速、减速还是匀速，力 F 做的功一样多 总结：恒力做功大小只与 三个量有关，与物体是否还受其他力、物体的速度、加速度等其他因素无关 力、位移、夹角余弦 BD 例2.如右图所示，小物块 A 位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上，从地面上看，小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ） A．垂直于接触面，做功为零 B．垂直于接触面，做功不为零 C．不垂直于接触面，做功为零 D．不垂直于接触面，做功不为零 B 总结：判断力的做功情况的方法有： 1.看力与物体的位移（或速度）之间的夹角α的大小； 2.看物体间的能量变化情况，若有能量转化，则必有力做功，此法常用于两个相联系的物体的情况。 例3. 如图，质量为m的小物体静止于长为L的木板边缘，现使板由水平放置绕其另一端O沿逆时针方向缓缓转过α角，转动过程中，小物体相对板始终静止，对于这个过程中各力做功的情况，下列说法中正确的是（　　　） A．摩擦力对物体所做的功为 mgLsinα(1-cosα) B．弹力对物体所做的功为 mgLsinα C．重力对物体所做的功为 mgLsinα D．合力对物体所做的功为 mgLcosα G f N 总结:变力做功的求法： 图像法 平均值法 动能定理 B 例4.一质量m =2kg的物体，在受到与水平方向成37°角斜向下的推力 F =10N的作用，在水平地面上移动的距离L =20m，如图所示，物体与地面间的滑动摩擦力为它们之间弹力的0.2倍，求： (1)摩擦力的大小？ (2)各个力做的功？ (3)外力对物体做的总功。 56J 5.2N G N f F Fx Fy 总结:如果物体同时受多个恒力作用，计算合外力功的方法有哪些？ 一是先求出 ，再根据 　　　　 计算功，注意此时的 α 应为 　　　 与 　　　 间的夹角； 二是先分别求出各个力的 ，再把各个力的功 合力 W 合 ＝F 合 L cosα 合力 位移 功 求代数和 二、功率 1.定义：功率是表示物体 　 　　　 的物理量，是力所做的功与完成这些功所用时间的比值。 做功快慢 2.公式： 结合W=Flcosα得：推导公式功率的P＝ ， Fv cosα 其中α是F与v方向之间的夹角，v是物体相对地 (1)若v是物体的瞬时速度，则P=Fvcosα计算瞬时功率； (2)若v是物体的平均速度，则P=Fvcosα计算平均功率。 3.额定功率与实际功率 (1)额定功率：机械长时间正常工作而不损坏机械的最大输出功率。 (2)实际功率：机器实际工作时的输出功率。 注意：a、一般机器铭牌上标明的功率表示该机器的额定功率。 b、实际功率一般小于或等于额定功率。 例5.（多选）质量为 m 的物体从距地面高 h 处自由下落，经历时间 t ，则下列说法正确的是(　 　) A.t秒内重力对物体做功为　 B.t秒钟内重力的平均功率为 C.前秒末重力的瞬时功率与后秒末重力的瞬时功率之比为 1∶2 D.前 秒内重力做功的平均功率与后秒内重力做功的平均 功率之比为1∶3 ACD 例6. （多选）如图所示，三个相同的小球A、B、C ，其中小球A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，小球B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，小球 C 在同等高度水平抛出。则