资源简介

(共21张PPT)
大单元整体教学：《机械能守恒定律》
1.功和功率
大单元思维导图
情境创设，问题导学
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？
旧知回顾与思考
F
l
3.尝试总结做功的条件是什么？
根据情境回答
1.功的定义是什么？
2.该情境中力F对物块做了多少功？
中国东北雪乡马拉雪橇时的情境
情境创设，问题导学
【情境1】中国东北雪乡马拉雪橇时的情境，当力的方向与位移方向既不相同又不垂直时，如何求力F对物体做的功？做功有快慢之分，如何描述做功的快慢？
该情境，我们可以简化成如下力学模型：
在水平面上物块在与水平方向成α角的力F作用下沿水平方向运动了一段距离l，求力F做了多少功。
F
α
F
α
l
V
问题1：研究对象是什么？进行受力分析
α
F
G
FN
f
α
项目一：功
该情境，我们可以简化成如下力学模型：
在水平面上物块在与水平方向成α角的力F作用下沿水平方向运动了一段距离l，求力F做了多少功。
问题2：拉力与位移方向有什么关系？
F
G
FN
f
马拉雪橇时拉力方向和雪橇
位移方向之间有一个角度
α
项目一：功
该情境，我们可以简化成如下力学模型：
在水平面上物块在与水平方向成α角的力F作用下沿水平方向运动了一段距离 l，求力F做了多少功。
问题3：拉力和位移均为矢量，如何利用
初中所学功的计算公式求解拉力的功？
根据力的合成与分解，将F分解为沿位移方向和垂直位移方向。
项目一：功
沿位移方向
垂直位移方向
∴拉力做的功W等于F1做的功
思考：还有没有其他方法求推力做的功？
当力的方向与物体运动的方向成某一夹角α 时，功的定义式为：
力F对物体做的功
力与位移
正方向的夹角
恒力的大小
合位移的大小
3.功的单位：
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。
2. 功的计算：
W＝F l cosα
项目一：功
焦耳（简称：焦 ——符号：J）
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m
l
l
l
F
600
1200
F
900
F
项目一：功
解答区域
问题4：功是矢量吗？举例说明正功和负功的含义
已知F =10N,l=2.0m.
求F 做的功.
α cosα W 物理意义
α = π/2
0 ≤ α＜π/2
π/2 ＜α ≤ π
cosα=0
cosα＞0
cosα＜0
W = 0
W＞0
W＜0
表示力F 对物体不做功
表示力F 对物体做正功
表示力F 对物体做负功
正功：
1动力学角度：力对物体是动力
2能量角度：使物体能量增加
负功：
1动力学角度：力对物体是阻力
2能量角度：使物体能量减少
某力对物体做负功，往往说成
“物体克服某力做了功”
项目一：功
问题5：填表理解正负功意义
4. 总功：
(1). 分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：
(2). 先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：
W总 = F合 l cosα
思考：实际生活中，物体受变力的作用，怎么求做功（拓展）？
W =W1+W2+ ......=F1 l cosα1+F2 l cosα2+......
项目一：功
问题6：实际中，通常物体受多个力的作用，怎么求做功？
一台起重机在 1min 内把1吨的货物匀速提到预定的高度。另一台起重机在 30s 内把1吨的货物匀速提到相同的高度。
【情境2】
F
M
1min
F
M
30s
哪一个做功更快呢？
项目二：功率
（1）定义：功W与完成这些功所用时间 t 的比值
（2）定义式：
比值定义法
（4）功率也是标量
（5）功率的单位：
瓦特（W）
（3）物理意义：表示力对物体做功快慢的物理量
1KW=1000W
1.功率
项目二：功率
长时间运动的人的功率为数10W，优秀运动员可达1kW
长时间运动的马的功率为数百瓦
鲸鱼游动时功率可达350kW
汽车的功率为数十千瓦至两百千瓦
高速列车的功率可达数万kW
万吨豪华游轮的功率可达1万kW以上
小资料
项目二：功率
水平面上，物块在与水平方向成α角的力F作用下在时间t内沿水平方向以恒定的速度运动了一段距离l，求力F做功的功率。
物体相对于地面的速度
恒力
【情境3】
力与速度的夹角
W＝Flcosα
P＝
t
W
P＝
t
Flcosα
v＝
t
l
P＝Fvcosα
v
F
α
v1
v2
F
α
v
F2
F1
项目二：功率
2.功率与速度的关系
3.功率的分类:
(1)平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢
(2)瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢
(对应一段时间或一个过程)
(对应一个时刻或一个位置)
平均功率
（v是平均速度）
瞬时功率
（v是瞬时速度）
比较常用
平均功率
瞬时功率
P＝Fvcosα
t 很小
思考：
分别可以用哪个公式求平均功率和瞬时功率？
(3)额定功率：是指机器在正常条件下可以长时间工作的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值．
(4)实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率．
P＝
t
W
项目二：功率

展开更多......

收起↑