功与功率+高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptxVIP

高中物理人教版(2019)必修第二册

第八章机械能守恒定律;

新课引入;

货物在起重机拉力

的作用下重力势能增加了;

只有力，没有位移，故力不做功力与位移方向相同，力做功;

力与位移方向垂直不做功有力有位移，拉力做功;

在初中我们已经学过功的初步知识，如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢?

如图甲所示物体m在水平力F的作用

下水平向前行驶的位移为s,求力F

对物体所做的功。

W=FS

力F对物体所做的功等于力的大小与物体移动距离的乘积。;

一、功

1、功的概念：

一个物体受到力的作用，如果物体在力的方向上发生一段位移，就说这个

力对物体做了功。

FF

2、做功的两个不可缺少的因素(缺一不可)

(1)作用在物体上的力

(2)物体在力的方向上发生的位移;

一、功

如何求功?

(1)如果力的方向与物体的运动方向一致，应如何计算这个力的功?;

如果力的方向与物体的运动方向成某一角度α,应如何计算这个力的功?;

F

FαF-

F?=F·cosa;

l?=lcosa

l?=lsina

W?=Fl?=Flcosa

W?=0;

W=Flcosa

力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。;

①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。

②公式W=Flcosa只适用于计算恒力的功，1是物体的位移，不是路;

(1)0?≤a900,cosa0,W取正值，做正功；

(2)α=90°,cosα=0,W等于0,不做功；

(3)900α≤180°,cosa0,W取负值，做负功。

某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”(取绝对值)

(4)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。;

二、功率

1.一台起重机甲在1min内把1吨的货物匀速提到预定的高度。另一台起重机乙在30s内把1吨的货物匀速提到相同的高度。;

时间相同，做的功越多，做功越快

方法：物理上采用的是利用单位时间内做功的多少来度量做功的快慢;

二、功率比值定义法

1.定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。

2.定义式：P=w(单位时间做功的多少)

3.国际单位：瓦特，简称瓦，符号是W

1W=1J/s=1N·m/S.

常用单位：千瓦(kW),1kW=1000W=103W;1马力=735瓦4.物理意义：描述物体做功快慢的物理量。

(P越大——做功越快)

5.功率是标量。表示做功过程中能量转化的快慢。;

长时间运动时人的功率为数10W,优秀运动员可达1kW;

二、功率

6.功率的另一种表达式

W

P=+I

W=Flcosa!;

二、功率

7.平均功率与瞬时功率

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;

8.额定功率和实际功率

(1)额定功率：是指机器正常工作(即额定转速下)时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。

(额定功率是动力机器重要的性能指标，一个动力机器的额定功率是一定的)

(2)实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。

(3)机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，;

几个力对物体所做的总功，等于各个力分别对物体做功的代数和。

W总=W?+W?+W3+……

几个力对物体所做的总功，等于这几个力的合力对这个物体所做的功。

W总=F合lcosa;

当力的方向不变，大小随位移按线性规律变化时，即F是位移的线性函;

三、功的求法

3、Fcosa—1图像法(一般简称“图像法”或“F—I图像法”)

Fcosa—I图线与I轴所围的面积等于力F做功的数值。面积取正值，代表力做正功；面积为负值，代表力做负功.

适用条件：一般适用于方向不变，大小相对位移成线性变化的变力。(大小非线性变化也可以表示，只是中学阶段可能不能求出具体数值);

三、功的求法

3、微元法(无限分割法

当力的大小不变，力的方向时刻与速度同向(或反向)时，把物体的运动过程分为很多小段，这样每一小段可以看成直线，先求力在每一小