8.1功与功率 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册(共19张PPT)

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8.1功与功率 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册(共19张PPT)

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(共19张PPT)
从能量的角度重新审视自由落体运动
问题:小球在下落的过程中能量是如何转化的?
势能
动能
转化
问题:能量转化了多少,与哪些因素有关?用什么
物理量来衡量?

位移
任务一、功的计算公式推导
回顾 功
1、定义:
一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就做了功。
2、做功的两个要素:
①力
②物体在力的方向上发生的位移
3、功的计算:
①力的方向与物体运动的方向一致
F
L
F
国际单位:
1J 等于1N 的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功
N·m
焦耳 J
1J=1N·m
②力的方向与物体运动的方向夹角为α时
例1、车在马的拉力F作用下水平向右
运动的位移为 ,拉力的方向如
图所示,求拉力对物体做的功。
力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。
恒力
②功是标量,只有大小,没有方向,因此合外力做的功等于各个力做功的代数和。
温馨提示:
①F是恒力
1、两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上,在同样的拉力F 作用下,产生相同的位移L,则拉力 ( )
A、对A做的功多 B、对B做功多
C、一样多   D、以上都有可能
粗糙 光滑
A B
F F
θ θ
C
力对物体做的功只与F、 L 、 α三者有关,与物体的运动状态等因素无关
W= F L cosα
课堂练习
① α=0o
② 0o<α<90o
③ α=90o
④ 90o<α<180o
⑤ α=180o
正功
力是物体运动的动力,使物体的动能增加
负功
力是物体运动的阻力,使物体的动能减少
也可以说是物体克服阻力做功。
m=1kg
h=2m
A
B
h=2m
VO
m=1kg
A
B
势能
动能
势能
动能
总结:功的正负既不表示大小,也不表示方向,只表示动力做功或者阻力做功,反应了能量转移或转化的方向。
任务二、功的正负
2、(多选)关于功的论述,下列说法正确的是:( )
A、大的力一定比小的力做的功多
B、+3J的功比-5J的功多
C、+10J功比+5J的功多
D、3J功与4J功之和可能为5JA
E、力对物体做正功还是负功,取决于力和位移的方向关系
F、力做功总是在一个过程中完成,所以功是过程量。
G、凡是发生位移的物体,一定有力做功。
CEF
课堂练习
要点:功是标量,功的正负不表示功的大小
比较功的大小要取绝对值
例2、如图所示,一个质量为m=2kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的力F=10N作用,在水平地面上从静止开始向右移动的距离为L=2m,物体受到的摩擦阻力大小为4.2N,g取10m/s2,求外力对物体所做的总功。
总功的计算
思路一:
W合=W1+W2+W3+…
思路二:
W合=F合Lcosα
任务三、功率
1、物理意义:
表示力对物体做功的快慢
2、定义:
功W与完成这些功所用的时间t的比值
3、公式:
4、标量:
表示做功的过程中能量转移或转化的快慢
5、国际单位:
詹姆斯·瓦特
James Watt,
1736.1—1819.8
1W=1J/s
瓦特简称瓦 W
1KW=103W
3、(多选)关于功率说法正确的 ( )
A 功率是表示物体做功快慢的物理量
B 机械做功越多,它的功率就越大
C 机械做功时间短,它的功率越大
D 完成相同的功,用的时间越长的机械,功率就一定越小
A D
课堂练习
2×10-5W
约几十瓦
约70W
可达1KW
可达200KW
10000KW以上
奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢?人如果做功过快,会产生什么后果呢?
任务四、额定功率和实际功率
1、额定功率:
是指机器在长时间正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。
2、实际功率:
是指机器在工作中实际输出的功率。
机器的实际功率总是小于或等于额定功率,只能短时间内略大于额定功率,但不允许长时间超过额定功率。
3、注意:
例3、一个质量是1.0kg的物体,从地面上方20m高处开始做自由落体运动,(g取10m/s2)
①第1s内下落的位移是多少?
②这1s内重力对物体做多少功?
③第2s内物体下落的位移是多少?
④这1s内重力对物体做多少功?
⑤前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大?
(50J)
(15m)
(150J)
(P1=50W;P2=150W)
思考:通过计算不同时间段的功率,说明什么?
即使同一个力做功,做功的功率也可能是变化的
(5m)
任务五、平均功率和瞬时功率
1、平均功率:
描述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
计算的是平均功率,
当t趋于0时才表示瞬时功率
思考:汽车以额定功率在平直公路行驶时,若前方遇到了一段较陡的上坡路段,汽车司机要怎么调整才行?为什么?
一、功
1.定义:
2.要素:
①力
②(力的方向上发生的)位移
3.(恒力做功的)公式:
W=FLcosα
4.单位:焦耳 J
1J=1N·m
6.标量:正负不表示大小,用代数法求和
5.物理意义:
功是能量转化的量度
7.过程量:
对应某段位移
-5J
3J
>
课堂小结:
二.功的正负
cosα=0,W=0
力不做功
cosα>0,W>0
力做正功
力做负功(也叫物体克服某力做功)
cosα<0,W<0
cosα=1,W=FL
cosα=-1,W=-FL
三.计算合力做功
法一:先求合力,再用W合=F合Lcosα求功
法二:先求各个力做的功W1,W2,W3……,再用W合=W1+W2+……求总功
法三:动能定理
三.功率
1.定义:
2.公式:
3.物理意义:
做功的快慢
4.国际单位:
瓦特
1kw=1000w
5.功率与速度:
W=FLcosɑ
=FVcosɑ
6.额定功率≥实际功率
7.若F、V共线,则P=FV
①当P一定时,力越大,速度越小
(汽车上坡时,减小速度以增大牵引力)
②当V一定时,力越大,功率越大
(汽车在市内比高速公路费油)
作业布置
1.正式作业,教材P78页,2、3、5题。
2.三维设计P65、66页习题。

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