8.1 功与功率（课件）-2023-2024学年高一物理精品同步课堂+分层作业（人教版2019必修第二册）

8.1 功与功率 授课教师:XXX 《新人教版 高中物理 必修第二册》 学习目标 理解功的概念 掌握功的计算方法 知道正功与负功的意义 会计算总功 理解功率的概念 掌握功率的计算方法 学会分析实际问题中的功和功率 问题导入 马拉雪橇的时候，拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度，这时候， 1）马对雪橇做功了吗？2）如何计算这个这个功的大小？ 问题探讨 物体做功的条件是什么？ 作用在物体上的力; 物体在力的方向上通过的距离 知识回顾 用水平拉力F拉动雪橇，雪橇向前移动了一段位移l。 这个拉力做功了吗? 如何计算这个这个功的大小？ 新知探索 马拉雪橇的时候，拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度θ 1）马对雪橇做功了吗？2）如何计算这个这个功的大小？ θ 新知探索 沿位移方向 垂直位移方向 ∴拉力做的功W等于F1做的功 功 1、定义：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。 2、公式： 3、功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J，1J=1N/m 4、功是标量 功 【练习1】分别判断出这三种情形下力与位移的夹角α为多少，并在图中标出。 α α=30° α α=150° α=30° L L L α 议一议 1、判断如图所示的 4 种情况中外力 F 对物体做功的正、负 2、根据对前面 4 种情况的分析、比较, 归纳为: ①在只有一个力做功的情况下, 如果这个力对物体做正功,那么 物体的速度________; 如果这个力对物体做负功,那么 物体的速度________。 3、有些同学认为,功有正、负, 应该是矢量;有些同学认为,功 的正、负并不表示方向,而是 表示做功的效果。你怎样认为? 与同学讨论这个问题。 正功与负功 当 时， F与l垂直，不做功 F与l夹角<90°，做正功，“动力” F与l夹角>90°，做负功，“阻力” 当 时， 当 时， 功 【练习2】用起重机把质量为2.0×102kg的物体以1m/s2的加速度匀加速地提高了3m，重力做了多少功？钢绳的拉力做了多少功？g=10m/s2 外力对物体做的总功为多少？ 合外力对物体做的功多少？ 解题思路小结: 1.弄清是哪个力做功 2.受力分析，明确力的大小和方向 3.明确位移大小和方向 4.找出力和位移的夹角 总功 方法小结：求解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可以用以下两种方法来求解。 1、分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：W总=W1+W2+……+Wn 2、先求出物体所受的合力(矢量和)，然后再求出合力的功，即：W总=F合S cosα 课堂小结 一、功的一般计算公式:W=Flcosθ 三、功是标量，国际单位制中单位为:J 四、功的正负的物理意义： 1.力对物体做正功，该力成为物体运动的动力 2.力对物体做负功，该力成为物体运动的阻力 五、总功的求法 1.先求每一个力所做的功，在求它们的代数和； 2.先求合力，再求合力所做的功。 即将被机器取代的职业——麦客 能割同样一片大小的麦地，人们为什么喜欢用机器？ 做功的快慢 F M F M 甲起重机在 60秒 内把 1吨的货物提到预定的高度 1、这两个起重机对货物做的功有什么关系？ 相同 2、这两个起重机哪一个做功的快？ 乙比甲快 3、你又是怎么比较它们做功快慢的？ 做功相同，时间越短，做功越快 乙起重机在 30秒 内把 1吨的货物提到相同的高度 功率 1、物理意义：是表示力对物体做功快慢的物理量。 2、定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值 3、公式： 4、功率的单位：瓦特（W） 技术上常用单位： kW 5、功率是标量： 平均功率和瞬时功率 发动机的每个时刻输出功率一样吗？如何描述每个时刻的输出功率？ 平均功率和瞬时功率 方法二： 若速度为瞬时速度，则对应功率为瞬时功率 若速度为平均速度，则对应功率为平均功率 实际功率和瞬时功率 奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？为什么？ 人力直接做功能否像起重机做功那样快？人如果做功过快，会产生什么后果呢？ 人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。 实际功率和瞬时功率 额定功率：是指机器在额定转速下可以长时间工作的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。 实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。 温馨提醒：机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。 汽车爬坡 在汽车额定功率一定的情况下，为了爬坡改如何做？ 汽车爬坡 通过换挡，可以改变动力传动比， 从而降低车速