8.1功与功率 课件 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

费恩曼 有一个事实，如果你愿意，也可说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象......这条定律称做能量守恒定律。它指出有一个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念...... 能量无处不在 物体的不同形态对应着不同的能量 （1）运动的物体具有动能 （2）被举高的物体具有重力势能 还有物体的内能、电能、光能、原子能、生物能、化学能等． （3）形变的弹簧具有弹性势能 能量的种类 1.在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止。 2.摆动的秋千，摆幅越来越小，最后停下来。 3.你用力蹬自行车上一个斜坡。 4.植物的光合作用 5.用太阳能电池做动力的电动汽车在赛车场上奔驰。 6.用柴油机带动发电机发电，供给电动水泵抽水，把水从低处抽到高处。 7.核电站发电。 8.核动力潜艇在深海中加速航行。 （1）汽车的动能转化成内能。（克服摩擦、空气阻力等做功） （2）秋千的动能和重力势能最后都转化为秋千及空气的内能。 （过程中重力和空气阻力做功） （3）人体内的化学能转化为自行车的动能和重力势能。 （4）太阳能转化为植物体内的化学能。 （5）太阳能转化为电能，电能又转化为汽车的动能。 （6）柴油的化学能转化为柴油机的机械能，再转化为发电机的 电能，电能又通过电动水泵转化为水的机械能。 （7）核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能转化为电能。 （8）核能转化为内能，内能转化为核潜艇的动能，以及通过克 服水的阻力转化为内能。 能的转化 在长期的科学实践中，人们发现不同形式的能量可以相互转化或转移，并且能量的转化与做功紧密相连。这是因为，如果在一个过程中存在做功的现象，就必然存在能量变化的现象，功的计算能够为能量的定量表达及能量的变化提供分析的基础。 物体具有做功的本领，我们就说它具有了能量。 1.能量的观点： 2.能量可转化的观点： 能量的转化通过做功实现。 3.做功是能量转化的量度： 做多少功，能量就转化或转移多少。 功与能的关系的三个观点： 人们总结出 要研究能量及变化规律，先研究做功。 第八章 机械能守恒定律 1.功与功率 一、功 1.定义： 一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就做了功。 2、功的两个要素： ①力 ②物体在力的方向上发生的位移 练习1、判断下列情况力对物体是否做功？ （1）用力推讲桌，讲桌没动，推力做功吗？ （2）用脚踢足球，足球在地面上滚动，滚动过程中，人对足球做功吗？ （3） 重力和支持力做功吗？ 3、功的计算： V0 A B 光滑水平面 F ①力的方向与物体运动的方向一致 单位： N·m 焦耳 J 詹姆斯·普雷斯科特·焦耳 James Prescott Joule 1818年12月24日—1889年10月11日 由于焦耳在热学、热力学和电方面的贡献，皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章。 ②力的方向与物体运动的方向夹角为α时 例1、某物体在力F作用下水平向右运动 的位移为L，拉力的方向如图所 示，求拉力对物体做的功。 例2、某物体在力F作用下水平向右运动 的位移为L，推力的方向如图所 示，求拉力对物体做的功。 L 300 F 3、功的计算： ① α=0o ② 0o<α<90o ③ α=90o ④ 90o<α<180o ⑤ α=180o 正功 负功 注意： 功是标量，有正、负之分。功的正、负既不表示大小，也不表示方向，只表示是动力做功还是阻力做功，反应了能量转移或转化的方向。 例3、如图所示，一个质量为m＝2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的力F＝10N作用，在水平地面上从静止开始向右移动的距离为L＝2m，物体受到的摩擦阻力大小为4.2N，g取10m/s2， 求:1.各个力对物体所做的功。 2.外力做的总功。 思路一： W合＝W1＋W2＋W3＋… 思路二： W合＝F合Lcosα 例3：如图所示，一质量为m物体从倾角为α的固定斜面顶端开始下滑，动摩擦因数为μ，斜面高度为h，求： （1）重力做的功 （2）克服摩擦力做的功 h α 例4.一个重量为10N的物体，在15N的水平拉力的作用下，一次在光滑水平面上移动0.5m，另一次在粗糙水平面上移动相同的距离，粗糙面与物体间的动摩擦因数为0.2.在这两种情况下，拉力做的功各是多少？拉力这两次做的功是否相同？各个力对物体做的总功是否相同？ 例如：4如图所示，水平路面上有一辆质量为m0的汽车，车厢中有一质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是(　　) A．人对车的推力F做的功为FL B．人对车做的功