《功與功率》課件1

1功與功率1功與功率1學(xué)習(xí)目標(biāo)思維導(dǎo)圖1.理解功的概念,知道W=Flcos

α的適用范圍,會(huì)用功的公式進(jìn)行計(jì)算。2.理解正、負(fù)功的概念,會(huì)根據(jù)公式計(jì)算多個(gè)力所做的總功。3.理解功率的概念,能運(yùn)用功率的定義式

進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。4.會(huì)根據(jù)功率的定義式導(dǎo)出P=Fvcos

α,會(huì)分析P、F、v三者的關(guān)系。學(xué)習(xí)目標(biāo)思維導(dǎo)圖1.理解功的概念,知道W=Flcosα的適2必備知識(shí)自我檢測(cè)一、功1.概念:一個(gè)物體受到力的作用,并在力的方向上發(fā)生了一段位移,這個(gè)力就對(duì)物體做了功。2.公式W=Flcosα。其中F、l、α分別為力的大小、位移的大小和力與位移方向的夾角,功是標(biāo)量,其中當(dāng)力F與位移l同向時(shí),W=Fl。

3.單位:國(guó)際單位制中,功的單位是焦耳,簡(jiǎn)稱(chēng)焦,符號(hào)是J。必備知識(shí)自我檢測(cè)一、功3必備知識(shí)自我檢測(cè)三、總功的計(jì)算當(dāng)一個(gè)物體在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段位移時(shí),這幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功有兩種計(jì)算方法。(1)總功等于各個(gè)力分別對(duì)物體所做功的代數(shù)和。(2)總功等于幾個(gè)力的合力對(duì)物體所做的功。必備知識(shí)自我檢測(cè)三、總功的計(jì)算4必備知識(shí)自我檢測(cè)四、功率1.定義:功W跟完成這些功所用時(shí)間t之比叫作功率。即2.單位:瓦特,簡(jiǎn)稱(chēng)瓦,符號(hào)是W。3.標(biāo)矢性:功率是標(biāo)量。4.物理意義:表示做功快慢的物理量。5.額定功率:發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的最大功率。6.實(shí)際功率:發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作時(shí)的輸出功率。7.為了保證機(jī)械的安全,工作時(shí)盡量使P實(shí)≤P額。必備知識(shí)自我檢測(cè)四、功率2.單位:瓦特,簡(jiǎn)稱(chēng)瓦,符號(hào)是W。5必備知識(shí)自我檢測(cè)五、功率與速度的關(guān)系1.推導(dǎo):如果物體沿位移方向受的力是F,從計(jì)時(shí)開(kāi)始到時(shí)刻t這段時(shí)間內(nèi),發(fā)生的位移是l,則力在這段時(shí)間內(nèi)所做的功W=Fl,功2.結(jié)論:一個(gè)沿著物體位移方向的力對(duì)物體做功的功率,等于這個(gè)力與物體速度的乘積。3.應(yīng)用:由功率速度關(guān)系式知,汽車(chē)、火車(chē)等交通工具和各種起重機(jī)械,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P一定時(shí),牽引力F與速度v成反比,要增大牽引力,就要減小速度;要增大速度,就要減小牽引力。必備知識(shí)自我檢測(cè)五、功率與速度的關(guān)系3.應(yīng)用:由功率速度關(guān)系6必備知識(shí)自我檢測(cè)1.正誤辨析(1)公式W=Fl中的l是物體運(yùn)動(dòng)的路程。(

)解析:公式W=Fl中的l是物體在力的方向上發(fā)生的位移,不是路程。答案:×(2)物體在力F作用下運(yùn)動(dòng),該力一定對(duì)物體做功。(

)解析:若力與位移垂直時(shí),該力不做功。答案:×(3)力F1、F2做的功分別為W1=10J,W2=-15J,則W1、W2的方向相反。(

)解析:功是標(biāo)量,沒(méi)有方向。答案:×必備知識(shí)自我檢測(cè)1.正誤辨析7必備知識(shí)自我檢測(cè)(4)功率大,做功一定多。(

)解析:功率與做功多少?zèng)]有必然聯(lián)系,功率大,做功不一定多,但做功一定快。答案:×(5)由公式P=Fv可知,功率P一定與速率v成正比。(

)解析:公式中的三個(gè)量,只有在其中一個(gè)量不變的情況下,才能判斷其他兩個(gè)量的關(guān)系。答案:×必備知識(shí)自我檢測(cè)(4)功率大,做功一定多。()8必備知識(shí)自我檢測(cè)2.如圖所示,用同樣大小的力F拉同一物體,在四種接觸面甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通過(guò)同樣的距離,則拉力F的做功情況是(

)A.甲中做功最少 B.丁中做功最多C.做功一樣多

D.無(wú)法比較解析:在四種接觸面上,拉力相同,位移相同,拉力與位移同向,根據(jù)W=Fl可得做功一樣多,選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤。答案:C必備知識(shí)自我檢測(cè)2.如圖所示,用同樣大小的力F拉同一物體,在9必備知識(shí)自我檢測(cè)3.某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體,第一次使此物體從靜止開(kāi)始在光滑水平面上前進(jìn)l距離,第二次使此物體從靜止開(kāi)始在粗糙水平面上前進(jìn)l距離。若先后兩次拉力做的功分別為W1和W2,拉力做功的平均功率分別為P1和P2,則(

)A.W1=W2,P1>P2 B.W1=W2,P1=P2C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P2解析:由于拉力相同且又通過(guò)相同的位移,根據(jù)W=Fl可知拉力對(duì)物體做的功一樣多,但由于沿光滑水平面前進(jìn)所用時(shí)間短,所以P1>P2,選項(xiàng)A正確。答案:A必備知識(shí)自我檢測(cè)3.某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體,第10探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)對(duì)功的理解情境導(dǎo)引下面三種情景中,人是否對(duì)物體做功?要點(diǎn)提示:甲圖中,杠鈴不動(dòng),沒(méi)有位移,人對(duì)杠鈴沒(méi)有做功;乙圖中,花在力的方向上沒(méi)有位移,人對(duì)花沒(méi)有做功;丙圖中,拖把在人對(duì)它的力的方向上發(fā)生了位移,人對(duì)拖把做功。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)對(duì)功的理解11探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.力對(duì)物體是否做功,決定于兩個(gè)因素①做功的力;②物體在力的方向上發(fā)生的位移。而與其他因素,諸如物體運(yùn)動(dòng)的快慢、運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)、接觸面是否光滑、物體質(zhì)量的大小等均無(wú)關(guān)系。2.功是一個(gè)過(guò)程量描述的是力在物體沿力的方向發(fā)生位移的過(guò)程中的積累效應(yīng)。3.對(duì)W=Flcos

α的理解(1)W=Flcosα僅適用于計(jì)算恒力的功。(2)F表示力的大小,l表示力的作用點(diǎn)相對(duì)于地面的位移的大小(l也常常說(shuō)是物體相對(duì)于地面的位移大小),α表示力和位移方向間的夾角,0°≤α≤180°。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納12探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)畫(huà)龍點(diǎn)睛

公式的表達(dá)W=Flcos

α可理解為“功等于沿力F方向的分位移與力的乘積”,也可以理解為“功等于位移與沿位移方向的分力的乘積”。4.總功的計(jì)算(1)先由W=Flcosα計(jì)算各個(gè)力對(duì)物體所做的功W1、W2、W3…然后求所有力做功的代數(shù)和,即W合=W1+W2+W3+…(2)先由力的合成或根據(jù)牛頓第二定律求出合力F合,然后由W合=F合lcosα計(jì)算總功,此時(shí)α為F合的方向與l的方向間的夾角。注意:當(dāng)在一個(gè)過(guò)程中幾個(gè)力作用的位移不相同時(shí),只能用方法(1)。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)畫(huà)龍點(diǎn)睛公式的表達(dá)W=Flco13探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例1如圖所示,質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在水平地面上,受到與水平地面夾角為θ=37°、大小F=10N的拉力作用,物體移動(dòng)了l=2m,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,g取10m/s2,cos37°=0.8。求:(1)拉力F所做的功W1。(2)摩擦力Ff所做的功W2。(3)重力G所做的功W3。(4)彈力FN所做的功W4。(5)合力F合所做的功W。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)14探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)解析:(1)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,如圖所示。W1=Flcos

θ=10×2×0.8

J=16

J。(2)FN=G-Fsin

θ=20

N-10×0.6

N=14

N,Ff=μFN=0.3×14

N=4.2

NW2=Fflcos

180°=-4.2×2

J=-8.4

J。(3)W3=Glcos

90°=0。(4)W4=FNlcos

90°=0。(5)W=W1+W2+W3+W4=7.6

J。也可由合力求總功,F合=Fcos

θ-Ff=10×0.8

N-4.2

N=3.8

NF合與l方向相同,所以W=F合l=3.8×2

J=7.6

J。答案:(1)16J

(2)-8.4J

(3)0

(4)0

(5)7.6J第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)解析:(1)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,如15探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)規(guī)律方法1.計(jì)算恒力做功要注意的三個(gè)問(wèn)題(1)計(jì)算功時(shí)一定要明確是哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體在哪段位移過(guò)程中做的功。(2)力F與位移l必須互相對(duì)應(yīng),即l必須是力F作用過(guò)程中的位移。(3)某力對(duì)物體做的功只跟這個(gè)力、物體的位移以及力與位移間的夾角有關(guān),跟物體的運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān),跟物體是否還受其他力、以及其他力是否做功均無(wú)關(guān)。第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)規(guī)律方法1.計(jì)算恒力做功要注意的三16探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.兩種求合力做功方法的選取原則(1)如果物體處于平衡狀態(tài)或某一方向受力平衡時(shí)(合力為零),或者物體在某一方向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)(合力等于ma),用先求合力再求功的方法更簡(jiǎn)便。(2)如果已知物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受力變化,所受的力中有的不做功,有的做功且方便求得該力做的功(如重力做的功)時(shí),應(yīng)選擇W合=W1+W2+…第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.兩種求合力做功方法的選取原則第17探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動(dòng)距離l。該過(guò)程中,斜面對(duì)物體做的功、各力對(duì)物體做的總功分別是(

)A.-mglsinθcosθ;0B.0;0C.0;mglsinθcosθD.-mglsinθcosθ;mglsinθcosθ第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1如圖所示,質(zhì)量為m的物體18探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)解析:根據(jù)物體的平衡條件,可得Ff=mgsin

θ,FN=mgcos

θ。各力的功分別為WFf=Ff·lcos

(180°-θ)=-mglsin

θ·cos

θ;WFN=FN·lcos

(90°-θ)=mglcos

θ·sin

θ;WG=mglcos

90°=0;斜面對(duì)物體做的功為斜面對(duì)物體施加的力做功的代數(shù)和W斜=WFf+WFN=0。各個(gè)力對(duì)物體所做的總功等于各力做功的代數(shù)和,即W總=WFf+WFN+WG=0,故選項(xiàng)B正確。答案:B第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)解析:根據(jù)物體的平衡條件,可得Ff19探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)對(duì)正功和負(fù)功的理解情境導(dǎo)引(1)如圖甲所示,前面的人向前拉車(chē),后面的人向后拉車(chē),兩個(gè)人分別對(duì)車(chē)做了什么功呢?(2)如圖乙所示,推出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,重力對(duì)鉛球的做功情況如何?第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)對(duì)正功和負(fù)功的理解第八章1功與20探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)要點(diǎn)提示:(1)前面的人對(duì)車(chē)的拉力與小車(chē)位移方向的夾角小于90°,做正功;后面的人對(duì)車(chē)的拉力與小車(chē)位移方向的夾角大于90°,做負(fù)功。(2)推出的鉛球在上升過(guò)程中,重力方向與速度方向夾角大于90°,重力對(duì)鉛球做負(fù)功;鉛球在下落中,重力方向與速度方向的夾角小于90°,重力對(duì)鉛球做正功。第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)要點(diǎn)提示:(1)前面的人對(duì)車(chē)的拉力21探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.功是標(biāo)量(1)功是標(biāo)量,只有量值,沒(méi)有方向。功的正、負(fù)并不表示功的方向,而且也不是數(shù)量上的正與負(fù)。我們既不能說(shuō)“正功與負(fù)功的方向相反”,也不能說(shuō)“正功大于負(fù)功”,它們僅表示相反的做功效果。(2)一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功,往往說(shuō)成物體克服這個(gè)力做功。第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納第八章1功與功率—2022探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.判斷力是否做功及做功正負(fù)的方法(1)看力F的方向與位移l的方向間的夾角α——常用于恒力做功的情形。例如(如圖所示),光滑水平面上有一光滑斜面b,a由斜面頂端靜止滑下,b對(duì)a的支持力FN對(duì)a物體做了負(fù)功,因?yàn)橹С至N與位移l之間的夾角始終大于90°。第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.判斷力是否做功及做功正負(fù)的方法23探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)(2)看力F的方向與速度v的方向間的夾角α——常用于曲線運(yùn)動(dòng)的情形。例如,人造地球衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行,由如圖所示中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,萬(wàn)有引力做負(fù)功。因?yàn)槿f(wàn)有引力的方向和速度方向的夾角始終大于90°。第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)(2)看力F的方向與速度v的方向間24探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)3.正功、負(fù)功的物理意義功的正負(fù)由力和位移之間的夾角決定,所以功的正負(fù)不表示方向,而只能說(shuō)明做功的力對(duì)物體來(lái)說(shuō)是動(dòng)力還是阻力。第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)3.正功、負(fù)功的物理意義第八章125探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例2(多選)如圖所示,人站在自動(dòng)扶梯上不動(dòng),隨扶梯向上勻速運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(

)A.重力對(duì)人做負(fù)功B.摩擦力對(duì)人做正功C.支持力對(duì)人做正功D.合力對(duì)人做功為零解析:人隨電梯向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)只受重力和豎直向上的支持力。重力與速度方向的夾角大于90°,所以重力做負(fù)功;支持力方向與速度方向間的夾角小于90°,支持力做正功;人受的合力為零,所以合力做功為零,選項(xiàng)A、C、D正確,B錯(cuò)誤。答案:ACD探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)26探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)規(guī)律方法

力做正功還是負(fù)功的判斷方法1.判斷力F與位移l的夾角αα<90°,力做正功;α>90°,力做負(fù)功;α=90°,力不做功。2.判斷力F與速度v的夾角αα<90°,力做正功;α>90°,力做負(fù)功;α=90°,力不做功。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)規(guī)律方法力做正功還是負(fù)功的判斷方27探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2(2020黑龍江東南聯(lián)合體高一上學(xué)期期末)如圖所示,自動(dòng)卸貨車(chē)靜止在水平地面上,在液壓機(jī)的作用下,車(chē)廂與水平方向的夾角θ緩慢增大到一定角度,此過(guò)程中貨物相對(duì)車(chē)廂一直靜止,下列說(shuō)法正確的是(

)A.貨物受到的支持力做正功B.貨物受到的支持力不做功C.貨物受到的摩擦力做負(fù)功D.貨物受到的摩擦力做正功解析:車(chē)廂與水平方向的夾角θ緩慢增大的過(guò)程中,貨物做圓周運(yùn)動(dòng),支持力垂直車(chē)廂向上,支持力與速度方向相同,故支持力做正功,A正確,B錯(cuò)誤;摩擦力沿車(chē)廂向上,與速度方向垂直,所以摩擦力不做功,故C、D錯(cuò)誤。答案:A探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2(2020黑龍江東南聯(lián)合28探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)對(duì)公式

和P=Fv的理解情境導(dǎo)引建筑工地上有三臺(tái)起重機(jī)將重物吊起,下表是它們的工作情況記錄:(1)三臺(tái)起重機(jī)哪臺(tái)做功最多?(2)哪臺(tái)做功快?怎樣比較它們做功的快慢呢?起重機(jī)編號(hào)被吊物體重力勻速上升速度上升的高度所用時(shí)間A2.0×103N4m/s16m4sB4.0×103N3m/s12m4sC1.6×103N2m/s20m10s探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)對(duì)公式和P=F29探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)要點(diǎn)提示:(1)三臺(tái)起重機(jī)分別做功3.2×104

J、4.8×104

J、3.2×104

J,所以B做功最多。(2)B做功快;A、C做功相同,A做功用的時(shí)間短,A做功較快;A、B做功時(shí)間相同,B做功多,B做功快;一般情況下,可以用功與所用時(shí)間的比值表示做功的快慢。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)要點(diǎn)提示:(1)三臺(tái)起重機(jī)分別做功30探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.公式

和P=Fv的比較項(xiàng)目P=Fv適用條件功率的定義式,適用于任何情況下功率的計(jì)算,一般用來(lái)求平均功率功率的計(jì)算式,僅適用于F與v同向的情況,一般用來(lái)求瞬時(shí)功率聯(lián)系(1)公式P=Fv是

的推論;(2)當(dāng)時(shí)間t→0時(shí),可由定義式確定瞬時(shí)功率;(3)當(dāng)v為平均速度時(shí),P=Fv所求功率為平均功率探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納項(xiàng)目P=Fv適功率的定義式31探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.公式P=Fv中三個(gè)量的制約關(guān)系

保持不變的量各量間的關(guān)系應(yīng)用P一定F與v成反比汽車(chē)上坡時(shí),要增大牽引力,應(yīng)換低速擋減小速度v一定F與P成正比汽車(chē)上坡時(shí),要使速度不變,應(yīng)加大油門(mén),增大輸出功率,獲得較大牽引力F一定v與P成正比汽車(chē)在高速路上,加大油門(mén)增大輸出功率,可以提高速度畫(huà)龍點(diǎn)睛

P=Fv可以理解為“某力的功率等于力與在力方向上速度的乘積”,也可以理解為“某力的功率等于速度與在速度方向上此力的分力之積”。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.公式P=Fv中三個(gè)量的制約關(guān)系32探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例3如圖所示,質(zhì)量為m=2kg的木塊在傾角θ=37°的斜面上由靜止開(kāi)始下滑,木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8。(g取10m/s2)求:(1)前2s內(nèi)重力做的功。(2)前2s內(nèi)重力的平均功率。(3)2s末重力的瞬時(shí)功率。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)33探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)解析:(1)木塊所受的合外力F合=mgsin

θ-μmgcos

θ=mg(sin

θ-μcos

θ)=2×10×(0.6-0.5×0.8)

N=4

N(3)木塊在2

s末的速度v=at=2×2

m/s=4

m/s2

s末重力的瞬時(shí)功率P=mgvsin

θ=2×10×4×0.6

W=48

W。答案:(1)48J

(2)24W

(3)48W探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)解析:(1)木塊所受的合外力34探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)規(guī)律方法

求解功率時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題(1)首先要明確是求哪個(gè)力的功率,汽車(chē)的功率是指汽車(chē)牽引力的功率,起重機(jī)的功率是指起重機(jī)鋼絲繩拉力的功率。(3)若求瞬時(shí)功率,需明確是哪一時(shí)刻或哪一位置,應(yīng)用公式P=Fv,如果F、v不同向,則投影到相同方向再計(jì)算。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)規(guī)律方法求解功率時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題35探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練3從空中以40m/s的初速度平拋一重為10N的物體,物體在空中運(yùn)動(dòng)3s落地,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,則物體落地前瞬間,重力的瞬時(shí)功率為(

)A.300W B.400W C.500W D.700W解析:物體落地瞬間vy=gt=30

m/s,所以PG=Gvy=300

W,故A正確。答案:A探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練3從空中以40m/s的初36探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)1.(2020福建莆田期中)下列關(guān)于功的說(shuō)法正確的是(

)A.凡是發(fā)生了位移的物體,一定有力對(duì)它做功B.凡是受力作用的物體,一定有力對(duì)它做功C.凡是既受力又發(fā)生了位移的物體,一定有力對(duì)它做功D.凡是物體在所受力的方向上發(fā)生了位移,這力一定對(duì)它做了功探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)1.(2020福建莆田期中)下列關(guān)37探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)解析:若一個(gè)物體不受任何外力,做勻速直線運(yùn)動(dòng),那么此物體有位移但沒(méi)有力對(duì)它做功,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若一個(gè)物體靜止放在桌上,它受重力和桌面的支持力的作用,由于沒(méi)發(fā)生運(yùn)動(dòng),無(wú)位移,重力和支持力顯然沒(méi)有做功,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若一個(gè)物體在光滑水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),它只受到重力和桌面的支持力作用,重力和支持力顯然沒(méi)有做功,但物體有位移,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;力對(duì)物體做功的條件:①有力,②沿力的方向上發(fā)生位移;兩個(gè)條件同時(shí)滿足則力就對(duì)物體做功,選項(xiàng)D正確。答案:D探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)解析:若一個(gè)物體不受任何外力,做勻38探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.(2020山東濰坊高一下學(xué)期期中考試)如圖所示,開(kāi)學(xué)后小明拉著行李箱走在校園中,如果小明對(duì)行李箱的拉力F為120N,方向與水平地面成60°角,行李箱向前移動(dòng)了10m,則拉力對(duì)行李箱做的功為(

)A.600J B.500JD.100J D.2000J解析:由W=Flcos

α,代入數(shù)據(jù)求得W=600

J,A正確。答案:A探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.(2020山東濰坊高一下學(xué)期期39探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)3.如圖所示,質(zhì)量為20kg的小孩坐在雪橇上,現(xiàn)用一個(gè)與水平方向成α=37°、大小為60N的力F拉著雪橇沿水平地面從靜止開(kāi)始以a=0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知雪橇的質(zhì)量為20kg,cos37°=0.8。求:(1)2s內(nèi)雪橇上各力做的功以及合力做的功。(2)2s內(nèi)拉力F做功的平均功率。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)3.如圖所示,質(zhì)量為20kg的小40探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)重力做功為零,支持力做功為零拉力F做功WF=Flcos

α=60×1×0.8

J=48

J雪橇所受合力為F合=ma=40×0.5

N=20

N合外力對(duì)物體做的功W合=F合l=20×1

J=20

J摩擦力做的功WFf=W合-WF=20

J-48

J=-28

J。

答案:(1)重力做功為零,支持力做功為零,拉力做功48J,摩擦力做功-28J,合力做功20J(2)24W探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)重力做功為零,支持力做功為零答案:41探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)4.“氫氣型”電動(dòng)汽車(chē)?yán)脷錃夂脱鯕庵苯臃磻?yīng)生成水,對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染。其發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為24kW,汽車(chē)連同駕乘人員總質(zhì)量為m=2t,在水平路面上行駛時(shí)受到的阻力是800N,求:(1)汽車(chē)在額定功率下勻速行駛的速度。(2)阻力做功的功率大小。解析:(1)汽車(chē)勻速行駛時(shí),機(jī)車(chē)牽引力等于阻力,F=Ff,又P=Fv,代入數(shù)據(jù)得v=30

m/s。(2)P=Ffv=800×30

W=24

000

W答案:(1)30m/s

(2)24000W探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)4.“氫氣型”電動(dòng)汽車(chē)?yán)脷錃夂脱?21功與功率1功與功率43學(xué)習(xí)目標(biāo)思維導(dǎo)圖1.理解功的概念,知道W=Flcos

α的適用范圍,會(huì)用功的公式進(jìn)行計(jì)算。2.理解正、負(fù)功的概念,會(huì)根據(jù)公式計(jì)算多個(gè)力所做的總功。3.理解功率的概念,能運(yùn)用功率的定義式

進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。4.會(huì)根據(jù)功率的定義式導(dǎo)出P=Fvcos

α,會(huì)分析P、F、v三者的關(guān)系。學(xué)習(xí)目標(biāo)思維導(dǎo)圖1.理解功的概念,知道W=Flcosα的適44必備知識(shí)自我檢測(cè)一、功1.概念:一個(gè)物體受到力的作用,并在力的方向上發(fā)生了一段位移,這個(gè)力就對(duì)物體做了功。2.公式W=Flcosα。其中F、l、α分別為力的大小、位移的大小和力與位移方向的夾角,功是標(biāo)量,其中當(dāng)力F與位移l同向時(shí),W=Fl。

3.單位:國(guó)際單位制中,功的單位是焦耳,簡(jiǎn)稱(chēng)焦,符號(hào)是J。必備知識(shí)自我檢測(cè)一、功45必備知識(shí)自我檢測(cè)三、總功的計(jì)算當(dāng)一個(gè)物體在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段位移時(shí),這幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功有兩種計(jì)算方法。(1)總功等于各個(gè)力分別對(duì)物體所做功的代數(shù)和。(2)總功等于幾個(gè)力的合力對(duì)物體所做的功。必備知識(shí)自我檢測(cè)三、總功的計(jì)算46必備知識(shí)自我檢測(cè)四、功率1.定義:功W跟完成這些功所用時(shí)間t之比叫作功率。即2.單位:瓦特,簡(jiǎn)稱(chēng)瓦,符號(hào)是W。3.標(biāo)矢性:功率是標(biāo)量。4.物理意義:表示做功快慢的物理量。5.額定功率:發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的最大功率。6.實(shí)際功率:發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作時(shí)的輸出功率。7.為了保證機(jī)械的安全,工作時(shí)盡量使P實(shí)≤P額。必備知識(shí)自我檢測(cè)四、功率2.單位:瓦特,簡(jiǎn)稱(chēng)瓦,符號(hào)是W。47必備知識(shí)自我檢測(cè)五、功率與速度的關(guān)系1.推導(dǎo):如果物體沿位移方向受的力是F,從計(jì)時(shí)開(kāi)始到時(shí)刻t這段時(shí)間內(nèi),發(fā)生的位移是l,則力在這段時(shí)間內(nèi)所做的功W=Fl,功2.結(jié)論:一個(gè)沿著物體位移方向的力對(duì)物體做功的功率,等于這個(gè)力與物體速度的乘積。3.應(yīng)用:由功率速度關(guān)系式知,汽車(chē)、火車(chē)等交通工具和各種起重機(jī)械,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P一定時(shí),牽引力F與速度v成反比,要增大牽引力,就要減小速度;要增大速度,就要減小牽引力。必備知識(shí)自我檢測(cè)五、功率與速度的關(guān)系3.應(yīng)用:由功率速度關(guān)系48必備知識(shí)自我檢測(cè)1.正誤辨析(1)公式W=Fl中的l是物體運(yùn)動(dòng)的路程。(

)解析:公式W=Fl中的l是物體在力的方向上發(fā)生的位移,不是路程。答案:×(2)物體在力F作用下運(yùn)動(dòng),該力一定對(duì)物體做功。(

)解析:若力與位移垂直時(shí),該力不做功。答案:×(3)力F1、F2做的功分別為W1=10J,W2=-15J,則W1、W2的方向相反。(

)解析:功是標(biāo)量,沒(méi)有方向。答案:×必備知識(shí)自我檢測(cè)1.正誤辨析49必備知識(shí)自我檢測(cè)(4)功率大,做功一定多。(

)解析:功率與做功多少?zèng)]有必然聯(lián)系,功率大,做功不一定多,但做功一定快。答案:×(5)由公式P=Fv可知,功率P一定與速率v成正比。(

)解析:公式中的三個(gè)量,只有在其中一個(gè)量不變的情況下,才能判斷其他兩個(gè)量的關(guān)系。答案:×必備知識(shí)自我檢測(cè)(4)功率大,做功一定多。()50必備知識(shí)自我檢測(cè)2.如圖所示,用同樣大小的力F拉同一物體,在四種接觸面甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通過(guò)同樣的距離,則拉力F的做功情況是(

)A.甲中做功最少 B.丁中做功最多C.做功一樣多

D.無(wú)法比較解析:在四種接觸面上,拉力相同,位移相同,拉力與位移同向,根據(jù)W=Fl可得做功一樣多,選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤。答案:C必備知識(shí)自我檢測(cè)2.如圖所示,用同樣大小的力F拉同一物體,在51必備知識(shí)自我檢測(cè)3.某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體,第一次使此物體從靜止開(kāi)始在光滑水平面上前進(jìn)l距離,第二次使此物體從靜止開(kāi)始在粗糙水平面上前進(jìn)l距離。若先后兩次拉力做的功分別為W1和W2,拉力做功的平均功率分別為P1和P2,則(

)A.W1=W2,P1>P2 B.W1=W2,P1=P2C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P2解析:由于拉力相同且又通過(guò)相同的位移,根據(jù)W=Fl可知拉力對(duì)物體做的功一樣多,但由于沿光滑水平面前進(jìn)所用時(shí)間短,所以P1>P2,選項(xiàng)A正確。答案:A必備知識(shí)自我檢測(cè)3.某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體,第52探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)對(duì)功的理解情境導(dǎo)引下面三種情景中,人是否對(duì)物體做功?要點(diǎn)提示:甲圖中,杠鈴不動(dòng),沒(méi)有位移,人對(duì)杠鈴沒(méi)有做功;乙圖中,花在力的方向上沒(méi)有位移,人對(duì)花沒(méi)有做功;丙圖中,拖把在人對(duì)它的力的方向上發(fā)生了位移,人對(duì)拖把做功。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)對(duì)功的理解53探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.力對(duì)物體是否做功,決定于兩個(gè)因素①做功的力;②物體在力的方向上發(fā)生的位移。而與其他因素,諸如物體運(yùn)動(dòng)的快慢、運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)、接觸面是否光滑、物體質(zhì)量的大小等均無(wú)關(guān)系。2.功是一個(gè)過(guò)程量描述的是力在物體沿力的方向發(fā)生位移的過(guò)程中的積累效應(yīng)。3.對(duì)W=Flcos

α的理解(1)W=Flcosα僅適用于計(jì)算恒力的功。(2)F表示力的大小,l表示力的作用點(diǎn)相對(duì)于地面的位移的大小(l也常常說(shuō)是物體相對(duì)于地面的位移大小),α表示力和位移方向間的夾角,0°≤α≤180°。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納54探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)畫(huà)龍點(diǎn)睛

公式的表達(dá)W=Flcos

α可理解為“功等于沿力F方向的分位移與力的乘積”,也可以理解為“功等于位移與沿位移方向的分力的乘積”。4.總功的計(jì)算(1)先由W=Flcosα計(jì)算各個(gè)力對(duì)物體所做的功W1、W2、W3…然后求所有力做功的代數(shù)和,即W合=W1+W2+W3+…(2)先由力的合成或根據(jù)牛頓第二定律求出合力F合,然后由W合=F合lcosα計(jì)算總功,此時(shí)α為F合的方向與l的方向間的夾角。注意:當(dāng)在一個(gè)過(guò)程中幾個(gè)力作用的位移不相同時(shí),只能用方法(1)。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)畫(huà)龍點(diǎn)睛公式的表達(dá)W=Flco55探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例1如圖所示,質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在水平地面上,受到與水平地面夾角為θ=37°、大小F=10N的拉力作用,物體移動(dòng)了l=2m,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,g取10m/s2,cos37°=0.8。求:(1)拉力F所做的功W1。(2)摩擦力Ff所做的功W2。(3)重力G所做的功W3。(4)彈力FN所做的功W4。(5)合力F合所做的功W。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)56探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)解析:(1)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,如圖所示。W1=Flcos

θ=10×2×0.8

J=16

J。(2)FN=G-Fsin

θ=20

N-10×0.6

N=14

N,Ff=μFN=0.3×14

N=4.2

NW2=Fflcos

180°=-4.2×2

J=-8.4

J。(3)W3=Glcos

90°=0。(4)W4=FNlcos

90°=0。(5)W=W1+W2+W3+W4=7.6

J。也可由合力求總功,F合=Fcos

θ-Ff=10×0.8

N-4.2

N=3.8

NF合與l方向相同,所以W=F合l=3.8×2

J=7.6

J。答案:(1)16J

(2)-8.4J

(3)0

(4)0

(5)7.6J第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)解析:(1)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,如57探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)規(guī)律方法1.計(jì)算恒力做功要注意的三個(gè)問(wèn)題(1)計(jì)算功時(shí)一定要明確是哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體在哪段位移過(guò)程中做的功。(2)力F與位移l必須互相對(duì)應(yīng),即l必須是力F作用過(guò)程中的位移。(3)某力對(duì)物體做的功只跟這個(gè)力、物體的位移以及力與位移間的夾角有關(guān),跟物體的運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān),跟物體是否還受其他力、以及其他力是否做功均無(wú)關(guān)。第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)規(guī)律方法1.計(jì)算恒力做功要注意的三58探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.兩種求合力做功方法的選取原則(1)如果物體處于平衡狀態(tài)或某一方向受力平衡時(shí)(合力為零),或者物體在某一方向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)(合力等于ma),用先求合力再求功的方法更簡(jiǎn)便。(2)如果已知物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受力變化,所受的力中有的不做功,有的做功且方便求得該力做的功(如重力做的功)時(shí),應(yīng)選擇W合=W1+W2+…第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.兩種求合力做功方法的選取原則第59探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)使斜面水平向左勻速移動(dòng)距離l。該過(guò)程中,斜面對(duì)物體做的功、各力對(duì)物體做的總功分別是(

)A.-mglsinθcosθ;0B.0;0C.0;mglsinθcosθD.-mglsinθcosθ;mglsinθcosθ第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1如圖所示,質(zhì)量為m的物體60探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)解析:根據(jù)物體的平衡條件,可得Ff=mgsin

θ,FN=mgcos

θ。各力的功分別為WFf=Ff·lcos

(180°-θ)=-mglsin

θ·cos

θ;WFN=FN·lcos

(90°-θ)=mglcos

θ·sin

θ;WG=mglcos

90°=0;斜面對(duì)物體做的功為斜面對(duì)物體施加的力做功的代數(shù)和W斜=WFf+WFN=0。各個(gè)力對(duì)物體所做的總功等于各力做功的代數(shù)和,即W總=WFf+WFN+WG=0,故選項(xiàng)B正確。答案:B第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)解析:根據(jù)物體的平衡條件,可得Ff61探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)對(duì)正功和負(fù)功的理解情境導(dǎo)引(1)如圖甲所示,前面的人向前拉車(chē),后面的人向后拉車(chē),兩個(gè)人分別對(duì)車(chē)做了什么功呢?(2)如圖乙所示,推出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,重力對(duì)鉛球的做功情況如何?第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)對(duì)正功和負(fù)功的理解第八章1功與62探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)要點(diǎn)提示:(1)前面的人對(duì)車(chē)的拉力與小車(chē)位移方向的夾角小于90°,做正功;后面的人對(duì)車(chē)的拉力與小車(chē)位移方向的夾角大于90°,做負(fù)功。(2)推出的鉛球在上升過(guò)程中,重力方向與速度方向夾角大于90°,重力對(duì)鉛球做負(fù)功;鉛球在下落中,重力方向與速度方向的夾角小于90°,重力對(duì)鉛球做正功。第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)要點(diǎn)提示:(1)前面的人對(duì)車(chē)的拉力63探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.功是標(biāo)量(1)功是標(biāo)量,只有量值,沒(méi)有方向。功的正、負(fù)并不表示功的方向,而且也不是數(shù)量上的正與負(fù)。我們既不能說(shuō)“正功與負(fù)功的方向相反”,也不能說(shuō)“正功大于負(fù)功”,它們僅表示相反的做功效果。(2)一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功,往往說(shuō)成物體克服這個(gè)力做功。第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納第八章1功與功率—2064探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.判斷力是否做功及做功正負(fù)的方法(1)看力F的方向與位移l的方向間的夾角α——常用于恒力做功的情形。例如(如圖所示),光滑水平面上有一光滑斜面b,a由斜面頂端靜止滑下,b對(duì)a的支持力FN對(duì)a物體做了負(fù)功,因?yàn)橹С至N與位移l之間的夾角始終大于90°。第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.判斷力是否做功及做功正負(fù)的方法65探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)(2)看力F的方向與速度v的方向間的夾角α——常用于曲線運(yùn)動(dòng)的情形。例如,人造地球衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行,由如圖所示中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,萬(wàn)有引力做負(fù)功。因?yàn)槿f(wàn)有引力的方向和速度方向的夾角始終大于90°。第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)(2)看力F的方向與速度v的方向間66探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)3.正功、負(fù)功的物理意義功的正負(fù)由力和位移之間的夾角決定,所以功的正負(fù)不表示方向,而只能說(shuō)明做功的力對(duì)物體來(lái)說(shuō)是動(dòng)力還是阻力。第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)第八章1功與功率—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共42張PPT)探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)3.正功、負(fù)功的物理意義第八章167探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例2(多選)如圖所示,人站在自動(dòng)扶梯上不動(dòng),隨扶梯向上勻速運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(

)A.重力對(duì)人做負(fù)功B.摩擦力對(duì)人做正功C.支持力對(duì)人做正功D.合力對(duì)人做功為零解析:人隨電梯向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)只受重力和豎直向上的支持力。重力與速度方向的夾角大于90°,所以重力做負(fù)功;支持力方向與速度方向間的夾角小于90°,支持力做正功;人受的合力為零,所以合力做功為零,選項(xiàng)A、C、D正確,B錯(cuò)誤。答案:ACD探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)68探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)規(guī)律方法

力做正功還是負(fù)功的判斷方法1.判斷力F與位移l的夾角αα<90°,力做正功;α>90°,力做負(fù)功;α=90°,力不做功。2.判斷力F與速度v的夾角αα<90°,力做正功;α>90°,力做負(fù)功;α=90°,力不做功。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)規(guī)律方法力做正功還是負(fù)功的判斷方69探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2(2020黑龍江東南聯(lián)合體高一上學(xué)期期末)如圖所示,自動(dòng)卸貨車(chē)靜止在水平地面上,在液壓機(jī)的作用下,車(chē)廂與水平方向的夾角θ緩慢增大到一定角度,此過(guò)程中貨物相對(duì)車(chē)廂一直靜止,下列說(shuō)法正確的是(

)A.貨物受到的支持力做正功B.貨物受到的支持力不做功C.貨物受到的摩擦力做負(fù)功D.貨物受到的摩擦力做正功解析:車(chē)廂與水平方向的夾角θ緩慢增大的過(guò)程中,貨物做圓周運(yùn)動(dòng),支持力垂直車(chē)廂向上,支持力與速度方向相同,故支持力做正功,A正確,B錯(cuò)誤;摩擦力沿車(chē)廂向上,與速度方向垂直,所以摩擦力不做功,故C、D錯(cuò)誤。答案:A探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2(2020黑龍江東南聯(lián)合70探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)對(duì)公式

和P=Fv的理解情境導(dǎo)引建筑工地上有三臺(tái)起重機(jī)將重物吊起,下表是它們的工作情況記錄:(1)三臺(tái)起重機(jī)哪臺(tái)做功最多?(2)哪臺(tái)做功快?怎樣比較它們做功的快慢呢?起重機(jī)編號(hào)被吊物體重力勻速上升速度上升的高度所用時(shí)間A2.0×103N4m/s16m4sB4.0×103N3m/s12m4sC1.6×103N2m/s20m10s探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)對(duì)公式和P=F71探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)要點(diǎn)提示:(1)三臺(tái)起重機(jī)分別做功3.2×104

J、4.8×104

J、3.2×104

J,所以B做功最多。(2)B做功快;A、C做功相同,A做功用的時(shí)間短,A做功較快;A、B做功時(shí)間相同,B做功多,B做功快;一般情況下,可以用功與所用時(shí)間的比值表示做功的快慢。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)要點(diǎn)提示:(1)三臺(tái)起重機(jī)分別做功72探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.公式

和P=Fv的比較項(xiàng)目P=Fv適用條件功率的定義式,適用于任何情況下功率的計(jì)算,一般用來(lái)求平均功率功率的計(jì)算式,僅適用于F與v同向的情況,一般用來(lái)求瞬時(shí)功率聯(lián)系(1)公式P=Fv是

的推論;(2)當(dāng)時(shí)間t→0時(shí),可由定義式確定瞬時(shí)功率;(3)當(dāng)v為平均速度時(shí),P=Fv所求功率為平均功率探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納項(xiàng)目P=Fv適功率的定義式73探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.公式P=Fv中三個(gè)量的制約關(guān)系

保持不變的量各量間的關(guān)系應(yīng)用P一定F與v成反比汽車(chē)上坡時(shí),要增大牽引力,應(yīng)換低速擋減小速度v一定F與P成正比汽車(chē)上坡時(shí),要使速度不變,應(yīng)加大油門(mén),增大輸出功率,獲得較大牽引力F一定v與P成正比汽車(chē)在高速路上,加大油門(mén)增大輸出功率,可以提高速度畫(huà)龍點(diǎn)睛

P=Fv可以理解為“某力的功率等于力與在力方向上速度的乘積”,也可以理解為“某力的功率等于速度與在速度方向上此力的分力之積”。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)2.公式P=Fv中三個(gè)量的制約關(guān)系74探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例3如圖所示,質(zhì)量為m=2kg的木塊在傾角θ=37°的斜面上由靜止開(kāi)始下滑,木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8。(g取10m/s2)求:(1)前2s內(nèi)重力做的功。(2)前2s內(nèi)重力的平均功率。(3)2s末重力的瞬時(shí)功率。探究一探究二探究三隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)7