3-1功功率.ppt

* 3-1 功 功率 合力做功 功率 正功和负功 功 问题引入 如图所示，在建筑工地上,几个起吊机匀速起吊建筑材料,建筑材料的重量、高度和所用时间列表如下，请问这4个起吊机做的功分别是多少？它们做功的快慢如何比较？ s F 1 2 3 4 起吊重量 起吊高度 所用时间 做的功W 每秒做功 8 000 N 6 000 N 4 500 N 10 000 N 6.0 m 3.0 m 9.0 m 20 m 10 s 5 s 20 s 80 s 问题引入 如果一个物体受到力的作用，并在力的方向上的发生一段位移，就说这个力对物体做了功。 一、功 1. 定义 2. 做功的两个必要因素 （1）力； s （2）物体在力的方向上发生的位移。 F 如果物体在恒力F 的作用下，沿力F 的方向发生一段位移 s ，则力对物体做的功为 如果恒力F 的方向与位移 s 成某一角度 ?，则力对物体做的功为 3. 功的公式 F F s F 2 F ? s F ? F 1 当 q = 90°时，cos q = 0 , W = 0 , 力对物体不做功。 当 0°≤ ? ＜ 90°时，cos ? ＞0 , W ＞0 , 力对物体做正功。 二、正功和负功 1. 正功 2. 零功 s ? s s ? G s F G F s s F G 拉物体前进 推物体前进 小球自由下落 汽车水平前进 汽车沿斜面运动 汽车过弧形桥 当90°＜ ?≤ 180°时，cos ?＜0 ，W ＜0 ,力对物体做负功。 3. 负功 s s s Ff . G . G . 汽车水平前进 汽车沿斜面运动 小球做上抛运动 ? s 三、合力做功 当有几个力同时作用在物体上发生一段位移时，求合力做的功或求几个力做的总功有两条途径： （2）先求出各力所做的功，然后求这些功的代数和。 （1）先求合力，再求合力所做的功 。 G F f FN F 可以证明：合力做的功等于各分力所做功的代数。 例1 如图所示，物块重98 N的，在与水平方向成37°向上的拉力作用下沿水平面移动10 m，已知物块与水平面间的动摩擦因数为0.2，拉力的大小为100N，求(1)作用在物块上的各力所做的功；(2)各力对物块做的总功；(3)合力对物块做的功. 解：画物块受力图，如图所示。 G F f FN F1 F F2 (1)各个力所做的功为 将拉力 F 分解为水平方向分力 F1 和竖直方向分力F2。 (2)各力对物块做的总功为 (3)作用在物块上的合力为 合力对物块做的功为 讨论：分力做功的代数和等于合力做的功。 G F f FN F1 F F2 （2）货物做匀加速运动时，根据牛顿第二定律 例2 用起重机把重5.0×103 N货物匀速提高3.0 m，钢绳的拉力做了多少功？若起重机以0.2 m/s2 的加速度将货物提高3.0 m ，则钢绳的拉力做的功又是多少？ 解：画货物受力图，如图所示。 （1）货物做匀速运动时，钢绳的拉力为 F G . 各个力所做的功和总功分别为 四、功 率 1. 定义 功W 跟完成这些功所用时间t 的比值，叫做功率 。用P 表示功率。 2. 公式 3. 国际单位 瓦（ W ） 1 千瓦 = 1 000 瓦 ， 1 马力 = 0. 735 千瓦 常用单位 千瓦（ kW ）、马力