高中物理必修二《1 功與功率》優(yōu)質(zhì)教學(xué)課件（統(tǒng)編人教版）

1、第1節(jié) 功和功率學(xué)習(xí)目標(biāo)力的方向上位移力的方向力的大小位移的大小力與位移夾角的余弦FlNmJ功W時間t瓦特快慢反比減小4.功率兩個公式的理解相關(guān)性由公式W=Flcos 可以看出力對物體做功，只與F、l、有關(guān)，與物體的運動狀態(tài)及物體是否還受其他作用力等因素均無關(guān)同時性計算時應(yīng)注意F與l必須具有同時性，即l必須是力F作用過程中物體發(fā)生的位移同一性同一客觀運動，相對于不同的參考系，位移l是不同的，在中學(xué)物理中規(guī)定，計算功都以地面為參考系，即l應(yīng)理解為“受力質(zhì)點的對地位移”適用性明確公式W=Flcos 適用于計算恒力做功，若是變力做功，要視具體情況而定四、 功的公式W=Flcos 的理解負(fù)功正功不做功

2、疑問釋疑實例正功、負(fù)功方向相反？功是標(biāo)量，但有正功、負(fù)功之分，功的正、負(fù)既不表示大小，也不表示方向，只表示兩種相反的做功效果（1）-10 J的功和+1 J的功哪個大？答：-10 J的功大于+1 J的功。（2）-10 J的功和+1 J的功中“+”“-”的含義是什么？答：“+”表示動力對物體做功，“-”表示阻力對物體做功，“+”“-”與功的大小無關(guān)正功大于負(fù)功？功的正（+）、負(fù)（-），不表示大小，而表示做功的性質(zhì)，即為動力功還是阻力功，與大小無關(guān)六、 關(guān)于正、負(fù)功的兩個疑問八、總功的求法 九、變力功求解1.圖象法：如圖所示，當(dāng)力F和位移l的方向在一條直線上時，變力的功W可用F-l圖線與l軸所包圍的

3、面積表示。l軸上方的面積表示力對物體做正功的多少，l軸下方的面積表示力對物體做負(fù)功的多少。2.平均值法：當(dāng)力的方向不變，大小隨位移按線性規(guī)律變化時，可先求出力對位移的平均值F= ，再用W=Flcos 計算功，如彈簧彈力做功。3.變力功求解主要應(yīng)用動能定理（后學(xué)習(xí)）。在圖甲中，光滑水平地面上放著一輛平板車B，車上放一物體A。用力F拉動車上的物體A，B與A一起以相同的加速度前進(jìn)，且A與B間無相對滑動，則靜摩擦力f對A做負(fù)功，f的反作用力f 對B做正功（如圖乙所示）。 十、摩擦力的功 1.靜摩擦力做功又如放在勻速轉(zhuǎn)動的圓盤上隨同圓盤M一起轉(zhuǎn)動的物體A，它所需的向心力由靜摩擦力f提供，靜摩擦力f的方向

4、在任一時刻都與速度方向垂直，所以靜摩擦力f不做功，如圖所示。結(jié)論：靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。2.滑動摩擦力做功如圖所示，光滑水平地面上放一木板A，其上放一物體B，物體B用細(xì)繩固定在豎直墻壁上?，F(xiàn)用力F將A從B下面拉出，則B、A間的滑動摩擦力對B不做功，對A做負(fù)功。如圖所示，水平傳送帶以速度v向右運動，把木塊A輕放在傳送帶上，木塊A相對傳送帶向左滑動（相對地面向右運動），木塊A受滑動摩擦力向右，傳送帶對木塊A的滑動摩擦力對木塊做正功。結(jié)論：滑動摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。 十一、一對相互作用力做功的特點1.作用力與反作用力的特點：大小相等，方向相反，作用在

5、同一條直線上。作用力與反作用力作用在不同物體上。2.作用力、反作用力作用下的物體運動的特點：可能向相反方向運動，也可能向同一方向運動，也可能一個運動，而另一個靜止，還可能兩物體都靜止。3.由W=Flcos 不難判斷，作用力做的功與反作用力做的功，沒有必然的關(guān)系，可能相等，也可能不等；可能同為正功或負(fù)功，也可能一正一負(fù)，還可能一個為零，另一個不為零。汽車在行駛的過程中，發(fā)動機(jī)的最大功率等于額定功率。P = F v汽車功率汽車的牽引力汽車的瞬時速度汽車加速運動的情況有兩種：1、以額定功率P額啟動;2、在恒定的牽引力F作用下勻加速啟動。十二、汽車的啟動瞬時速度 V牽引力 F加速度 a 結(jié)論：在額定功

6、率下，當(dāng)汽車做勻速運動時，速度最大。以額定功率P額啟動加速度a一定速度vv=at牽引力不變達(dá)到最大速度vm功率PPf 以恒定的牽引力F啟動2、當(dāng) F=f 時速度最大1、先勻加速再變加速最后勻速變加速直線運動勻速直線運動0t1階段，機(jī)車勻加速v 增大P 增大t1時刻，機(jī)車達(dá)額定功率t1 t2階段，機(jī)車以額定功率繼續(xù)加速，同情況1v 增大，F(xiàn)減小，一直到a = 0 當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)的功率一定時，根據(jù)P=Fv知，牽引力與速度成反比，所以通過減小速度來增大牽引力，使汽車能順利上坡。 1、汽車上坡時，司機(jī)一般要“換擋”減小車速，使汽車以較小的速度爬坡，為什么呢？請用今天所學(xué)的知識加以解釋。2、汽車上坡時，若

7、不減小車速，司機(jī)應(yīng)采取什么措施？為什么？ 加大油門，增大輸出功率，來獲得較大的牽引力。聯(lián)系實際 學(xué)以致用?？碱}型題1多選下列說法中正確的是（）A.功是矢量，正、負(fù)表示方向B.功是標(biāo)量，正、負(fù)表示外力對物體做功還是物體克服外力做功C.功和能的單位都是焦耳，功和能可以相互轉(zhuǎn)化D.力做功總是在某過程中完成的，所以功是一個過程量題組一對功的理解【解析】A錯，B對：功有正、負(fù)之分，但功是標(biāo)量，功的正、負(fù)表示動力做功還是阻力做功；C錯：通過做功可以使一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能，但不能說功轉(zhuǎn)化為能或能轉(zhuǎn)化為功；D對：力做功過程與時間或位移對應(yīng)，所以功是一個過程量。BD【解題依據(jù)】（1）功是過程量，力做

8、功時，必定跟一段時間或一段位移對應(yīng)。（2）功是標(biāo)量，功的正、負(fù)不表示功有方向，也不表示功的大小。正功和負(fù)功只表示力對物體的兩種不同的作用效果。（3）功是能量轉(zhuǎn)化的量度，力對物體做正功，物體能量增加；力對物體做負(fù)功，物體能量減少。題2 關(guān)于功的概念，下列說法中正確的是（）A.力對物體做功多，說明物體的位移一定大B.力對物體做功少，說明物體的受力一定小C.力對物體不做功，說明物體一定無位移D.功的多少是由力的大小和物體在力的方向上的位移的大小確定的D題3多選如圖7-2-1所示，質(zhì)量為m的物體置于傾角為的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，在外力作用下，斜面體以加速度a沿水平方向向左做勻加速運動，運

9、動中物體與斜面體相對靜止。則關(guān)于物體，下列說法中正確的是（）A.支持力一定做正功 B.重力一定不做功C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力一定做負(fù)功【解析】A、B對：由W=Flcos 可知，支持力方向垂直斜面向上，與位移方向的夾角小于90，支持力一定做正功；重力與位移方向的夾角等于90，重力一定不做功。C對，D錯：摩擦力的大小、方向不確定，當(dāng)加速度agtan 時，摩擦力Ff沿斜面向下，摩擦力做正功；當(dāng)加速度a=gtan 時，摩擦力不存在，不做功。題組二是否做功及做功正負(fù)的判斷ABC題42019山東臨沂高一期末如圖所示，用輕繩拴一物體，以加速度a向下做減速運動。關(guān)于物體所受力的做功情況，下列說法正確的

10、是（）A. 重力做正功，拉力做負(fù)功，合力做正功B. 重力做正功，拉力做負(fù)功，合力做負(fù)功C. 重力做正功，拉力做正功，合力做正功D. 重力做負(fù)功，拉力做負(fù)功，合力做負(fù)功B【注意】（1）公式W=Flcos 只適用于計算恒力的功。（2）公式中的W、F、l各量具有同時性、對應(yīng)性，l是物體相對地面的位移，力對哪個物體做功，l就是哪個物體的對地位移。題組三恒力的功、合力的功DD合力的功（總功）的求法方法一：先求各力的合力，然后計算合力所做的功，該方法適用于合力不變的情況，各力作用于同一過程。方法二：先分別計算每個力做的功，再求各力做功的代數(shù)和，該方法應(yīng)用范圍更廣，適用于多過程。用此法時注意判斷各個力做功的

11、正、負(fù)，求和時不能丟掉正負(fù)號。提示：根據(jù)W=Flcos 可知，兩種情況下F、l、均相同，故W相同。易誤警示：此題容易受摩擦力做功的干擾，錯誤地認(rèn)為有摩擦力時做的功多。C題組四變力做功題8 用鐵錘將一鐵釘擊入墻壁，設(shè)墻壁對鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進(jìn)入墻壁內(nèi)的深度成正比。在鐵錘第一次擊打鐵釘時，能把鐵釘擊入墻壁內(nèi)1 cm。問鐵錘第二次擊打鐵釘時，能將鐵釘擊入的深度為多少？（設(shè)鐵錘每次做功相等）【注意】（1）本題中空氣阻力大小不變、方向變化，但空氣阻力的方向始終與速度方向相反，適用微元法求解。（2）大小不變、方向時刻與速度方向相同（或相反）的力做的功，等于力與路程的乘積，即W=fs（方向相同時）或W=-fs

12、（方向相反時）?！军c撥】人對繩拉力是變力，但繩對物體的拉力是恒力，人拉繩所做的功等于繩拉物體所做的功，于是可轉(zhuǎn)換研究對象，用繩拉物體做的功求人拉繩所做的功。題組五摩擦力做功ACD【注意】不需考慮弧形軌道是否光滑；傳送帶不能光滑；傳送帶足夠長。易誤警示：此題中兩物體間的摩擦力是一對作用力與反作用力，雖然大小相等、方向相反，但兩個物體間有相對運動，兩個物體的位移不等，所以這一對摩擦力做功的總和不為零。A題組六對功率概念的理解D 題組七平均功率和瞬時功率的計算【注意】公式P=Fvcos 中的是力F與速度v方向間的夾角，在本題中=53。BC【點撥】（1）利用P=Fvcos 計算平均功率時，F(xiàn)必須是恒力，v是該段時間內(nèi)的平均速度。（2）利用P=Fvcos 計算瞬時功率時，F(xiàn)可以是恒力，也可以是變力，但F和v必須對應(yīng)于同一時刻。DA【解析】設(shè)人和車的總質(zhì)量約為60 kg，假若勻速運動，則人做功時的動力約為F=F阻=12 N，騎行速度約為20 km/h5.6 m/s，則人做功的功率P=Fv=67.2 W，選項B最接近題意。B功率的估算問題的解題方法解答功率估算題時，在“估算”的過程中要注意以下幾方面的問題：“估算”時要依據(jù)平時生活的經(jīng)驗積累，盡可能