《功与功率》ppt完美版1

8.1．功与功率—人教版（2019）高中 物理必 修第二 册课件 (共67 张PPT)
1．功与功率
知识导图
核心素养 物理观念：功、正功、负功、功率 科学思维：功、功率的计算方法 科学探究：体会根据功的公式推导功率公式的过程，获得结 论 科学态度与责任：功的概念、功率的概念在日常生活中的应 用，养成分析物理过程的良好习惯
知识点一 功 阅读教材第 74～75 页“功”部分 如图所示，设物体在力 F 的作用下发生的位移的大小是 l， 则分力 F1 所做的功等于 F1l.分力 F2 的方向与位移的方向垂直， 物体在 F2 Байду номын сангаас方向上没有发生位移，F2 所做的功等于 0.
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探究点 2 力对物体做功的计算
(1)如甲图所示，当 F 与 l 的夹角为 α 时，还能用公式 W＝F l 来计算功吗？
(2)乙图中 F 的两个分力做功的情况怎么样？说明什么问 题？
功率是标量 常用单位：千瓦(kW)
汽车上坡时必须使用低速挡
知识点三 功率
阅读教材第 76～77 页“功率”部分 1．定义：从开始计时到时刻 t 这段时间内，力做的功为 W， 则功 W 与完成这些功所用 时间 t 之比叫做功率(power)．
2．公式：P＝Wt 3．单位：在国际单位制中，功率的单位是 瓦特 (watt)，简 称瓦 ，用 W 表示．
4．功率与速度的关系 (1)关系：一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率， 等于这个力与物体速度的乘积．
(2)公式：P＝ Fv . ①若 v 是平均速度，则 P＝Fv 计算的是一段时间内的平均 功率．
②若 v 是瞬时速度，则 P＝Fv 计算的是某一时刻的瞬时功 率．
(3)应用：从 P＝Fv 可以看出，当发动机的功率一定时，牵 引力 F 与速度 v 成反比，要增大牵引力，就要 减小速度．
1．功的概念：一个物体受到力的作用，并在 力的方向 上 发生了一段位移，这个力就对物体做了功．
2．公式：W＝Flcos α 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． 3．标矢性：功是标量，有正负，但正负不代表方向． 4．单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳(joule)，简称 焦，符号是 J. 1 J＝1 N×1 m＝1 N·m
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学习任务一 功的理解与计算 探究点 1 力对物体是否做功的判断 观察图，分析图中的每个人都对物体做功了吗？
提示：陈川拉重物上升的过程，陈川对重物做了功，其他三 人都没有做功．
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(5)力 F1、F2 做的功分别为 10 J 和－15 J，则力 F1 和 F2 做 的总功为－5 J．( √ )
(6)功率是描述力对物体做功快慢的物理量．( √ ) (7)由 P＝W/t 知，只要知道 W 和 t 就可求出任意时刻的功 率．( × ) (8)由 P＝Fv 知，随着汽车速度增大，它的功率也可以无限 制增大．( × )
生活链接
F≠0 l＝0
―→没有做功．(劳而无功)
图解： 力不做功(α＝2π)
拉力 F 做正功(0≤α<2π) 拉力 F 做负功(π2<α≤π)
知识点二 正功和负功
阅读教材第 75 页“正功和负功”部分 1．正功和负功 力对物体做的功 W＝Flcos α，α 是力的方向与 位移方向的夹 角，α 不同时，力做功情况也不同．
(3)丙图的物理意义是什么？
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提示：(1)不能．只有当力的方向与物体运动的方向一致时， 才可以用公式 W＝Fl 来计算功．
(2)物体在分力 Fsin α 的方向上没有位移，故这个分力不做 功．而另一分力 Fcos α 与物体的运动方向一致，故其可以用公 式 W＝Fl 进行计算，其值为 Fcos α·l.由于 F 与两个分力为等效 替代关系，说明 F 做的功等效为分力 Fcos α 做的功，即 F 做的 功为 W＝Fcos α·l＝Flcos α.
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【知识辨析】 (1)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的 运动．( √ ) (2)若力的方向与位移方向的夹角是直角，则做功为零．( √ ) (3)力 F1、F2 做的功分别为 10 J 和－15 J，则力 F1 比 F2 做 功多．( × ) (4)力 F1、F2 做的功分别为 W1＝10 J，W2＝－15 J，则 W1、 W2 的方向相反．( × )
(3)力是矢量，位移也是矢量，我们既然可以分解力，也可 以分解位移．把位移沿垂直于力和平行于力的方向分解，其中只 有与力 F 方向一致的分位移 lcos α 才是有效位移，再用公式可 得 W＝F·lcos α，即 W＝Flcos α.这个结论与(2)的结论是一样的．
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(1)当 α＝π2时，cos α＝0，W＝0 .这表示力 F 的方向与位移 l 的方向垂直 时，力 F 不做功．
(2)当 0≤α<π2时，cos α>0，W>0.这表示力 F 对物体做正功． (3)π2<α≤π 时，cos α<0，W<0 .这表示力 F 对物体做负功．
2．总功的计算 当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个 力对物体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的代数和． 即 W＝W1＋W2＋W3＋…