人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率課件

第1節(jié)功與功率第八章

機(jī)械能守恒定律第1節(jié)功與功率第八章機(jī)械能守恒定律1

學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1、理解功的概念會用功的公式W＝Fxcosα進(jìn)行計算.2、理解正、負(fù)功的概念，知道什么情況下力做正功或負(fù)功.3、會求幾個力對物體做的總功.4、能區(qū)分平均功率和瞬時功率5、掌握機(jī)車啟動的兩種方式學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1、理解功的概念會用功的公式W＝Fxcosα進(jìn)2本課知識點一、功二、正功和負(fù)功三、功率四、機(jī)車啟動本課知識點一、功3舉重運動員舉起杠鈴的過程中，什么力對杠鈴做功？能量怎樣變化？問題設(shè)計答案

推力對杠鈴做功．運動員消耗自身的體能，轉(zhuǎn)化為杠鈴的能量舉重運動員舉起杠鈴的過程中，什么力對杠鈴做功？能量怎樣變化？4高中物理復(fù)習(xí)回顧（初中）1．功的兩個要素：___和沿力的方向發(fā)生的____．要點提煉力2．功是一個_____量.位移過程3．做功的過程就是＿＿＿＿的過程.能量變化高中物理復(fù)習(xí)回顧（初中）1．功的兩個要素：___和沿力的方向5高中物理一、功高中物理一、功6高中物理(1)如果力的方向與物體的運動方向一致，這個力所做的功是多少？l一、功W=FlF支F支lF不做功即W=0(2)如果力的方向與物體的運動方向垂直，這個力所做的功是多少？初中高中物理(1)如果力的方向與物體的運動方向一致，這個7高中W=？問題設(shè)計一個物體受到力的作用，并在力的方向上發(fā)生了一段位移，這個力就對物體做了功．如圖所示，當(dāng)恒力F的方向與物體位移x的方向成某一夾角α?xí)r，如何計算力F對物體做的功？一、功人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件高中W=？問題設(shè)計一個物體受到力的作用，并在力的方向上發(fā)生了8lWF1=F1·lWF2=F2·0又

F1=Fcosα即W=Fcosα·

l

分析：把計算F做功的問題轉(zhuǎn)化為分別求F1和F2做功的問題FF2F1αll1l2一、功人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件lWF1=F1·l又F1=Fcosα即W=Fcosα·9高中物理1、定義：W=Flcosα力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角余弦這三者的乘積3、單位國際單位：焦耳（焦）單位符號：J１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m2、公式W表示力對物體所做的功；F表示物體所受到得力；Ｌ是物體所發(fā)生的位移；α是力F和位移Ｌ之間的夾角；求功時一定明確要求的是哪一個力在哪一段位移上做的功。功的計算時，各量要求統(tǒng)一采用國際單位制條件：適用于恒力做功一、功人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件高中物理1、定義：W=Flcosα力對物體所做的功，10高中物理

4、功是標(biāo)量5、物理意義:描述物體的運動過程的物理量,是力在空間上的積累效果。人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件高中物理4、功是標(biāo)量5、物理意義:描述物體的運動過程的物理11練習(xí)1：辨認(rèn)力的方向與位移方向的夾角αFS

甲答案：ααFS乙答案：π-ααFS丙答案：

ααFS丁答案：

π-α

人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件練習(xí)1：辨認(rèn)力的方向與位移方向的夾角αFS甲答案：ααF12高中物理二、正功和負(fù)功問題設(shè)計1．某物體在水平面上向右運動了x，當(dāng)物體受到與水平方向夾角為30°的恒力F作用時，如圖甲所示，力對物體做的功為多少？當(dāng)物體受到與水平面夾角為150°的恒力F作用時(如圖乙所示)，力對物體做的功為多少？答案

2．功的正、負(fù)的含義是什么？答案

正功表示動力對物體做功；負(fù)功表示阻力對物體做功．人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件高中物理二、正功和負(fù)功問題設(shè)計1．某物體在水平面上向右運動了13高中物理如：1、摩擦力對某物體做了-20J的功，也可說物體克服摩擦力做了20J的功。2、豎直上拋物體的上升過程：重力對物體做負(fù)功，或物體克服重力做了功某力對物體做負(fù)功，往往說成“物體克服某力做功”（取絕對值），兩種說法的意義是等同的。人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件高中物理如：1、摩擦力對某物體做了-20J的功，2、豎直上拋14高中物理要點提煉2．功的正、負(fù)并不表示方向，也不表示功的大

小，只表示是動力做功還是阻力做功．正負(fù)克服(1)當(dāng)0≤α<時，W

0，力對物體做

功；(2)當(dāng)<α≤π時，W

0，力對物體做

功，或稱物體

這個力做功；(3)當(dāng)α＝

時，W＝0，力對物體不做功．1．由

可知：><人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件高中物理要點提煉2．功的正、負(fù)并不表示方向，也不表示功的大正153.F⊥l1.F=02.l=0不做功3種的情況有力無距離

有距離無力

有距離有力，BUT互相垂直

人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件3.F⊥l1.F=02.l=0不做功3種的情16方法2：求各個力所做功的代數(shù)和方法1：求幾個力的合力所做的功先求出合外力F，再由

計算。先分別求出各個力所做的功：再對各個力做的功求代數(shù)和．問題設(shè)計若物體受到多個力的作用，如何計算外力對物體做的總功？人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件方法2：求各個力所做功的代數(shù)和方法1：求幾個力的合力所做的功17一、正、負(fù)功的判斷典例精析例1

如圖表示物體在力F的作用下在水平面上發(fā)生了一段位移x，這四種情形下力F和位移x的大小都是一樣的，則力對物體做正功的是(

)C正功負(fù)功F與v的夾角為銳角F與v的夾角為鈍角銳角銳角鈍角鈍角A解析人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件一、正、負(fù)功的判斷典例精析例1如圖表示物體在力F的作用下在18例2

質(zhì)量為m的小物塊在傾角為α的斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示．若斜面體和小物塊一起以速度v沿水平方向向右做勻速直線運動，通過一段位移x.斜面體對物塊的摩擦力和支持力的做功情況是(

)A．摩擦力做正功，支持力做正功B．摩擦力做正功，支持力做負(fù)功C．摩擦力做負(fù)功，支持力做正功D．摩擦力做負(fù)功，支持力做負(fù)功典例精析B一、正、負(fù)功的判斷取決于力與位移的方向關(guān)系f與x成銳角正功負(fù)功N與x成鈍角解析人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件例2質(zhì)量為m的小物塊在傾角為α的斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所19二、功的計算例3如圖所示，一個人用與水平方向成60°角的力F＝40N拉一個木箱，在水平地面上沿直線勻速前進(jìn)了8m，求：(1)拉力F對木箱所做的功；(2)摩擦力對木箱所做的功；(3)外力對木箱所做的總功．典例精析(1)拉力對木箱所做的功W1＝Fxcos60°＝40×8×0.5J＝160JW＝Fxcosα(2)摩擦力對木箱做負(fù)功f=Fcos60°(3)外力對木箱所做的總功:W＝W1＋W2＝0W2＝﹣fx=﹣Fxcos60°＝﹣160J解析人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件二、功的計算例3如圖所示，一個人用與水平方向成60°20二、功的計算針對訓(xùn)練

如圖所示，兩個互相垂直的力F1與F2作用在同一物體上，使物體通過一段位移的過程中，力F1對物體做功4J，力F2對物體做功3J，則力F1與F2的合力對物體做功為(

)A．7J B．1JC．5J D．3.5J典例精析AW＝W1＋W2＝7J功為標(biāo)量，合力做功等于F1與F2做功的代數(shù)和解析人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件二、功的計算針對訓(xùn)練如圖所示，兩個互相垂直的力F1與21課堂要點小結(jié)功做功的過程就是能量變化的過程．功的計算方法：W＝Fｘcosα正功、負(fù)功的意義總功的計算——兩種方法正功：力是動力，力把能量傳遞給物體負(fù)功：力是阻力，受力物體把能量傳遞給其他物體人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件課堂要點小結(jié)功做功的過程就是能量變化的過程．功的計算方法：W22高中物理二、功率人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件高中物理二、功率人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁P23對比：收割玉米的快慢人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件對比：收割玉米的快慢人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT242.功率的單位:瓦特（W）1.物理意義：表示力對物體做功快慢的物理量。

(單位時間做功的多少)一、功率：

力對物體做的功W跟完成這些功所用時間t的比值叫功率定義式：是標(biāo)量1kW＝1000W人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件2.功率的單位:瓦特（W）1.物理意義：表示力對物體做功快慢254.功率的另一表達(dá)式①v可以是瞬時速度,也可以是平均速度大?、讦潦荈與v方向的夾角，當(dāng)ɑ=00時P=Fv3.P=W/t求出來的是力在一段時間內(nèi)做功的平均快慢程度，即平均功率。人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件4.功率的另一表達(dá)式①v可以是瞬時速度,也可以是平均速度大小261.平均功率：描述在一段時間內(nèi)做功的平均快慢2.瞬時功率：表示在某一時刻做功的快慢二、平均功率和瞬時功率求平均功率：求瞬時功率：（v是平均速度）（v是瞬時速度）人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件1.平均功率：描述在一段時間內(nèi)做功的平均快慢2.瞬時功率：表273．(功率的計算)一個質(zhì)量為m的小球做自由落體運動，那么，在前t秒內(nèi)重力對它做功的平均功率

及在t秒末重力做功的瞬時功率P分別為(t秒末小球未著地)(

)A.＝mg2t2，P＝

mg2t2B.＝mg2t2，P＝mg2t2C.，P＝mg2tD.＝mg2t，P＝2mg2tC解析典例精析三、平均功率與瞬時功率的區(qū)別人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件人教版高一物理必修二第一節(jié)功和功率PPT頁PPT課件3．(功率的計算)一個質(zhì)量為m的小球做自由落體運動，那么，在28高中物理針對訓(xùn)練如圖所示，從空中以40m/s的初速度平拋一重為10N的物體，物體在空中運動3s落地，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，則物體落地前瞬間，重力的瞬時功率為(

)A．300W B．400WC．500W D．700W力×力的方向的速度A豎直方向自由落體解析三、平均功率與瞬時功率的區(qū)別高中物理針對訓(xùn)練如圖所示，從空中以40m/s的初29例、質(zhì)量m=3kg的物體，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上從靜止開始運動，運動時間t=3s，求：（1）力F在t=3s內(nèi)對物體做的功；（2）力F在t=3s內(nèi)對物體做功的平均功率;（3）力F在3s末對物體做功的瞬時功率。解:已知m=3kg,F=6N,v0=0,t=3sa=F/m=2m/s2;l=v0t+1/2at2=9m,vt=v0+at=6m/s(1)W=Fl=54J(2)P=W/t=18W(3)P1=FVt=36W例、質(zhì)量m=3kg的物體，在水平力F=6N的作用下，在光滑的30三.額定功率vs實際功率1.額定功率:2.實際功率:

實際功率應(yīng)小于或等于額定功率,不能長時間大于額定功率,否則會損壞機(jī)器,應(yīng)盡量避免。機(jī)械或用電器正常工作狀態(tài)下所能輸出的最大功率叫額定功率機(jī)器工作時實際輸出的功率也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。三.額定功率vs實際功率1.額定功率:2.實際功率:31高中物理說明：1.在日常生活中，我們經(jīng)常說某臺機(jī)器的功率，或某物體做功的功率，實際上是指某個力對物體做功的功率。例如：①汽車發(fā)動機(jī)的功率就是汽車牽引力的功率②起重機(jī)吊起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率高中物理說明：1.在日常生活中，我們經(jīng)常說某臺機(jī)器的功率，32高中物理2.功率vs機(jī)械效率區(qū)別

①功率是描述物體做功快慢程度的物理量②機(jī)械效率是描述機(jī)械做功時有效利用率的物理量快慢好壞高中物理2.功率vs機(jī)械效率區(qū)別①功率是描述物體做功快慢程33高中物理v汽車的功率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=Fv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。高中物理v汽車的功率汽車在行駛的過程中，發(fā)動機(jī)的最大功率等于34高中物理類型1：機(jī)車以恒定功率P啟動機(jī)車啟動問題P＝Fv發(fā)動機(jī)的實際功率發(fā)動機(jī)的牽引力機(jī)車的瞬時速度當(dāng)F=F阻時，a＝0

，v達(dá)到最大

保持vm勻速vF＝vPa＝mF－F阻↑→↓↑→→↓↓vm＝F阻P加速度逐漸減小的變加速直線運動勻速直線運動高中物理類型1：機(jī)車以恒定功率P啟動機(jī)車啟動問題P＝F35高中物理vm機(jī)車以恒定功率啟動的v－t

圖

先做加速度逐漸減小的變加速直線運動,最終以速度做勻速直線運動。vm＝F阻Pvt0高中物理vm機(jī)車以恒定功率啟動的v－t圖先做加速度36高中物理練習(xí)、靜止的列車在平直軌道上以恒定的功率起動，在開始的一小段時間內(nèi)，列車的運動狀態(tài)是（）

A、列車做勻加速直線運動

B、列車的速度和加速度均不斷增加

C、列車的速度增大，加速度減小

D、列車做勻速運動√高中物理練習(xí)、靜止的列車在平直軌道上以恒定的功率起動，在開始37高中物理1、沒有達(dá)到最大速度時，有瞬時加速度。2、達(dá)到最大速度時，a=0

F牽=f

注意：發(fā)動機(jī)的功率是指牽引力的功率而不是指合外力或阻力的功率。汽車的兩種運動狀態(tài)高中物理1、沒有達(dá)到最大速度時，有瞬時加速度。2、達(dá)到最大速38高中物理例1、汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，g=10m/s2。汽車保持額定功率不變從靜止啟動后:①汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？②當(dāng)汽車的速度為5m/s時加速度多大？③當(dāng)汽車的加速度為2m/s2時速度多大？12m/s4m/s1.4m/s2高中物理例1、汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為539高中物理類型2：機(jī)車以恒定加速度a啟動機(jī)車啟動問題當(dāng)F=F阻時,a＝0

,v達(dá)到最大

保持vm勻速F＝vP額a＝mF－F阻↑→↓v↑↓→→↓vm＝F阻P額加速度逐漸減小的變加速直線運動勻速直線運動a＝mF－F阻→→→→F→v↑P＝Fv↑↑→當(dāng)P=P額時，保持P額繼續(xù)加速勻加速直線運動高中物理類型2：機(jī)車以恒定加速度a啟動機(jī)車啟動問題當(dāng)F=40高中物理

機(jī)車以恒定加速度啟動的v－t

圖

先做勻加速直線運動，再做加速度逐漸減小的變加速直線運動，最終以速度做勻速直線運動。vt0vm＝F阻P額vm高中物理機(jī)車以恒定加速度啟動的v－t圖先做勻加速41高中物理例2、汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，g=10m/s2。①若汽車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，這一過程能維持多長時間？

②汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？F=7500Nv=8m/st=16s12m/s高中物理例2、汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為542高中物理

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)以致用高中物理當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)的功率一定時，根據(jù)P=Fv知，牽引43課堂要點小結(jié)功率定義：P＝W/t功率與速度機(jī)車的啟動問題公式：P＝Fv平均功率和瞬時功率以恒定功率啟動以恒定加速度啟動課堂要點小結(jié)功率定義：P＝W/t功率與速度機(jī)車的啟動問題公式44自我檢測自我檢測45高中物理1．(對功的理解)關(guān)于功的概念，以下說法正確的是(

)A．力是矢量，位移是矢量，所

以功也是矢量B．功有正、負(fù)之分，若某個力

對物體做負(fù)功，表明這個力

對該物體的運動起阻礙作用C．若某一個力對物體不做功，

說明該物體一定沒有位移D．合力的功等于各分力做的功

的矢量和123B功為標(biāo)量，只有大小沒有方向F、v做正功F為動力F、