8.1功和功率 （第1课时） 课件 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

高中物理必修二·第8章·机械能守恒 8.1功和功率(第1课时) ①功的概念理解 ②功的计算 ③功率的概念理解与计算 ✮重物运动的方向与力的方向一致 ✬物体运动的方向与力的方向不一致 ✮力对物体做的功为力的大小与重物移动距离的乘积 ✮力对物体做的功应当怎样计算？ 1.功 1、定义：如果一个物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段位移 ，我们就说这个力对物体做了功。 F F （1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上通过的位移 2、做功的两个条件： 1.功 ③当力F和位移 成α角时： F 方法一：用分解力的方法求功 方法二：用分解位移的方法求功 1.功 ①当力F和位移同向时： F F ②当力F和位移 垂直时： F l F 3、功的计算： 1.公式：W = Flcosα 2.国际单位: １Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m 3.功是标量，没有方向，但有正负。 5. 功是过程量，对应一段时间或位移是力对空间的积累效果；故计算功时一定要指明是哪个力在哪个过程对物体做的功。 4.公式W = Fl cosα只适用于计算恒力的功，l 是物体的位移，不是路程。 1.功 α F S 甲 答案：α α F S 乙 α F S 丙 答案： α α F S 丁 答案： π- α 1.功---力和位移的夹角 正功的物理意义:表示该力是动力 负功的物理意义:表示该力是阻力 (1)功的正负既不表示方向，也不表示大小，只表示动力做功还是阻力做功，功是一个有正负的标量。 (2)某力对物体做负功,往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值） 1.功---功的正负 α cosα W的数值 功的正负 G FN α v α F v v F α W=0 W>0 W<0 cosα=0 cosα>0 cosα<0 不做功 正功 负功 1.功---功的正负 (1)功的正负既不表示方向，也不表示大小，只表示动力做功还是阻力做功，功是一个有正负的标量。 (2)某力对物体做负功,往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值） 【教材·例题】一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离为5m，物体与地面间的滑动摩擦力f＝100N，cos 37°＝ 0.8。求：各力对雪橇做的总功。 1.功---功的计算 总功计算的两种基本思路： ①先求F合，再求W合：W总=F合Lcosα ②先求每个力的功，再求和： W = F1Lcos α1+ F2Lcos α2+…… 1.功---功的计算 【教材·例题】一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离为5m，物体与地面间的滑动摩擦力f＝100N，cos 37°＝ 0.8。求：各力对雪橇做的总功。 做同样的功 谁更快 2.功率 在物理学中，做功的快慢用功率表示 3.单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。 1W＝1J/s，技术上常用千瓦（kW），1kW＝1000W，1马力=735W 1.定义：力对物体做的功W，跟完成这些功所用时间t的比值叫功率. 4.物理意义：反映力对物体做功的快慢。 比值定义法 5.说明：功率是标量，计算功率时，一般不带正负号。 2.定义式： 同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法，即 W=pt． 2.功率 即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。 平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢 瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢 当 t 很短很短时，此式表示瞬时功率 当 t 表示一段时间时，此式表示平均功率 2.功率---平均功率VS瞬时功率 P＝F v cosα 若v表示瞬时速度，则P 表示瞬时功率 若 v表示平均速度，则P 表示平均功率 当F 和 v 方向相同时，对于公式 P = F v 1.当P 一定时，F 和 v 有什么关系？ 2.当F 一定时，P 和 v 有什么关系？ 3.当v 一定时，F 和 P 有什么关系？ 反比 正比 正比 2.功率---另一种表示形式 当机械发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比，所以可以通过减小速度来增大牵引力。 为什么汽车上坡时速度要比在平地上行驶的速度小得多呢？ 2.功率---另一种表示形式 P＝W/t P＝Fv 适用条件 (1)功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用来求平均功率(2)当时间t→0时，可由定义式确定瞬时功率 (1)功率的计算式，仅适用于F与v同向的情况，若不同向，P＝W/t＝Flcos α/t＝Fvcos α (2)v为平均速度时功率为平均功率，v为瞬时速度时功率为瞬时功率. 联系 (1)公式P＝Fv是P＝W/t的推论 (2)功率P的大小与W、t无关 2.功率---两种表达式的比较 1.额定功率：是指机器正常 工作时的最大输出功率，也 就是机器铭牌上的标称值。 2.实际功率：是指机器在 工作中实际输出的功率。 2.功率---额定功率VS实际功率 机器的实际功率不允许长时间超过额定功率，否则会损坏机械 【教材·例2】发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率是60kW，在水平路面上的行驶时所受的阻力为1800N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为54Km/h，时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？ 2.功率---额定功率VS实际功率 高中物理必修二·第8章·机械能守恒 8.1功和功率(第1课时) 作业： $$