《功与功率》ppt高中物理人教版1
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人教物理教材《功与功率》PPT精讲课件
学习目标:
复习回顾
• 1、初中阶段,我们已经学习过功,功的定义是什么呢? 力与在力的方向上移动的距离的乘积(W=FS)。
• 2、功率的物理意义是什么? 单位时间内做功的大小。
思
考 力与运动的距离不在同一直线,功该怎么求?
讨 论
F拉 S
功 1、定义:物体受到力的作用,并沿力的方向发生一段位移,则该力对
物体做了功。
初中阶段没有位移的概念,因此模糊地定义为距离,此处明确必须要 在力的方向上移动的位移。
做功的两个必要因素:(1)有力作用在物体上; (2)在这个力的作用下沿这个力的方向上有位移;
2、公式:W=Fl F
l
功 若力的方向与位移的方向有夹角θ,则将位移分解在力的方向上后再相乘 【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材《功与功率》PPT精讲课件(最新版本)推荐
【 名 校 课 堂 】获奖 PPT-人 教物理 教材《 功与功 率》PP T精讲课 件(最 新版本 )推荐
变 ①微元法求变力做功 【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材《功与功率》PPT精讲课件(最新版本)推荐
力
做 功
将运动的过程分成很多小段,在这些小段中,力可以看作恒力,可以使用 恒力做功的公式,最后再求数量和。
功【 名 校 课 堂 】获奖 PPT-人 教物理 教材《 功与功 率》PP T精讲课 件(最 J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m位移的过程中所做 的功,所以1J=1N×1m=1N·m
4、功是标量。只有大小,没有方向(但有正负之分)
或将力分解在位移方向后再相乘。
注意事项: ① F是作用在物体上的某个力(如G、N、f 等),但一定是恒力; ② l是F的作用点发生的位移; ③α是矢量F和l的夹角;
复习回顾
• 1、初中阶段,我们已经学习过功,功的定义是什么呢? 力与在力的方向上移动的距离的乘积(W=FS)。
• 2、功率的物理意义是什么? 单位时间内做功的大小。
思
考 力与运动的距离不在同一直线,功该怎么求?
讨 论
F拉 S
功 1、定义:物体受到力的作用,并沿力的方向发生一段位移,则该力对
物体做了功。
初中阶段没有位移的概念,因此模糊地定义为距离,此处明确必须要 在力的方向上移动的位移。
做功的两个必要因素:(1)有力作用在物体上; (2)在这个力的作用下沿这个力的方向上有位移;
2、公式:W=Fl F
l
功 若力的方向与位移的方向有夹角θ,则将位移分解在力的方向上后再相乘 【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材《功与功率》PPT精讲课件(最新版本)推荐
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力
做 功
将运动的过程分成很多小段,在这些小段中,力可以看作恒力,可以使用 恒力做功的公式,最后再求数量和。
功【 名 校 课 堂 】获奖 PPT-人 教物理 教材《 功与功 率》PP T精讲课 件(最 J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m位移的过程中所做 的功,所以1J=1N×1m=1N·m
4、功是标量。只有大小,没有方向(但有正负之分)
或将力分解在位移方向后再相乘。
注意事项: ① F是作用在物体上的某个力(如G、N、f 等),但一定是恒力; ② l是F的作用点发生的位移; ③α是矢量F和l的夹角;
高中物理(新人教版)必修第二册:功与功率【精品课件】
功的正负 不表示方向,也不表示大小。
4.总功等于各个力对物体所做功的代数和。
1.物理意义:表示做功快慢的物理量
功
2.定义式:
PW t
一般用于求平均功率
率
3.计算式:P = F v cosα
一般用于求瞬时功率
4.单位:国际单位—— 瓦特 (W)
当堂小练
1.于功的概念,下列说法正确的是( C ) A.物体受力越大,位移越大,力对物体做功越关多 B.合力做的功等于各分力做功的矢量和 C.摩擦力可以对物体做正功 D.功有正负,但正负不表示方向,而表示大小
h
一、变力做功
【典例1】如图,用恒力F通过跨过光滑定滑轮的轻绳,将静止于水平 面上的物体从位置A拉到位置B,物体和滑轮的大小均忽略,定滑轮 距水平面高为h,物体在位置A、B时,细绳与水平面的夹角分别为α 和β,求绳的拉力F对物体做的功.
【分析】功是能量转化的量度,轻绳不存储能量,恒力F做功通 过绳子将能量转移到物体上,故此恒力F做功应该等于绳子对物 体做的功。
一、功
01 功的定义 (5)说明 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 = Fl cosα只适用于计算恒力的功,l是物体的位移,不是路 程。
mF M l
一、功
02 正功与负功 (1)力对物体做正功和负功的条件 根据公式:W = F l cosα 完成下表:
小
F
F1
2
F,2 其中F1为物体初状态时受到的力,
F2为物体末状态时受到的力.
一、变力做功 02 平均值法
【典例2】如图所示,放在水平地面上的木块与一劲度系数k=200 N/m的轻质弹簧相 连,现用手水平拉弹簧,拉力的作用点移动x1=0.2 m,木块开始运动,继续拉弹簧, 木块缓慢移动了x2=0.4 m,求上述过程中拉力所做的功.
物理人教版(2019)必修第二册8.1功与功率(共27张ppt)
功
【练习1】分别判断出这三种情形下力与位移的夹角α为多少, 并在图中标出。
α
αL
L
L
α
α=30°
α=30°
α=150°
议一议
1、判断如图所示的 4 种情况中外力 F 对物体做功的正、负 2、根据对前面 4 种情况的分析、比较, 归纳为: ①在只有一个力做功的情况下, 如果这个力对物体做正功,那么 物体的速度________; 如果这个力对物体做负功,那么 物体的速度________。 3、有些同学认为,功有正、负, 应该是矢量;有些同学认为,功 的正、负并不表示方向,而是 表示做功的效果。你怎样认为? 与同学讨论这个问题。
正功与负功
当a
π 2
时,cos α
0,W
0
F与l垂直,不做功
当0
a
π 2
时,cos α 0,W
0
F与l夹角<90°,做正功,“动力”
当π
2
a
π
时,cos α 0,W
0
F与l夹角>90°,做负功,“阻力”
功
【练习2】用起重机把质量为2.0×102kg的物体以1m/s2的加速 度匀加速地提高了3m,重力做了多少功?钢绳的拉力做了多 少功?g=10m/s2 外力对物体做的总功为多少? 合外力对物体做的功多少?
问题探讨
物体做功的条件是什么?
✓ 作用在物体上的力; ✓ 物体在力的方向上
通过的距离
知识回顾
用水平拉力F拉动雪橇,雪橇向前移动了一段位移l。 这个拉力做功了吗? 如何计算这个这个功的大小?
W Fl
新知探索
马拉雪橇的时候,拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度θ 1)马对雪橇做功了吗?2)如何计算这个这个功的大小?
功和功率ppt课件
W总 W1 W2 W3
W总 W合 F合 • L
例2: 用水平恒力F作用于质量为M的物体,使之 在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l,恒力做 功为W1,再用该恒力作用于质量为m(m<M)的物 体上,使之在粗糙的水平面上移动l,恒力做功为 W2,则两次恒力做功的关系是 ( C ) A w1>w2 B w1<w2 C w1=w2 D 无和功率
复习: 1.功的概念: W Fs
单位 焦耳(J)
2.功率的概念: p W t
瓦特(w)
3.手提重物上楼,拉力F和重力G是否对重物做功?
4.手提重物在水平路面运动,拉力F和重力G是否对重
物做功?
5.汽车在平直公路上行驶时牵引力对汽车做功吗?路
面的支持力和汽车重力做功吗?汽车上坡呢?
(1)额定功率P额:电动机、内燃机等动力机械 在正常条件下可以长时间工作 的最大功率.
(2)实际功率P实:电动机、内燃机等动力机械 工作时实际消耗的功率.
说明: P实一般情况下小于P额,但在特殊情况
下,如汽车越过障碍时,可以使P实在短时间内 大于P额.
例3、发动机的额定功率是汽车长时间行驶时 所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的 额定功率为 60kW,在水平路面上行驶时受 到的阻力是 1800 N,求发动机在额定功率下 汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为 54 km/h 时受到的阻力不变,此时发动机输 出的实际功率是多少?
运动情况有何不同?
本题说明了一个力所做的功只由力和力的方 向上发生的位移决定,跟物体是否还受到其它 力作用,以及物体的运动情况均无关
四、功 率
1.物理意义:表示做功快慢的物理量
2.大小: p W Fvcos
t
3.标量:
W总 W合 F合 • L
例2: 用水平恒力F作用于质量为M的物体,使之 在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l,恒力做 功为W1,再用该恒力作用于质量为m(m<M)的物 体上,使之在粗糙的水平面上移动l,恒力做功为 W2,则两次恒力做功的关系是 ( C ) A w1>w2 B w1<w2 C w1=w2 D 无和功率
复习: 1.功的概念: W Fs
单位 焦耳(J)
2.功率的概念: p W t
瓦特(w)
3.手提重物上楼,拉力F和重力G是否对重物做功?
4.手提重物在水平路面运动,拉力F和重力G是否对重
物做功?
5.汽车在平直公路上行驶时牵引力对汽车做功吗?路
面的支持力和汽车重力做功吗?汽车上坡呢?
(1)额定功率P额:电动机、内燃机等动力机械 在正常条件下可以长时间工作 的最大功率.
(2)实际功率P实:电动机、内燃机等动力机械 工作时实际消耗的功率.
说明: P实一般情况下小于P额,但在特殊情况
下,如汽车越过障碍时,可以使P实在短时间内 大于P额.
例3、发动机的额定功率是汽车长时间行驶时 所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的 额定功率为 60kW,在水平路面上行驶时受 到的阻力是 1800 N,求发动机在额定功率下 汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为 54 km/h 时受到的阻力不变,此时发动机输 出的实际功率是多少?
运动情况有何不同?
本题说明了一个力所做的功只由力和力的方 向上发生的位移决定,跟物体是否还受到其它 力作用,以及物体的运动情况均无关
四、功 率
1.物理意义:表示做功快慢的物理量
2.大小: p W Fvcos
t
3.标量:
功和功率完整PPT课件
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
01
功的基本概念与性质
功的定义及物理意义
功是描述力对物体作用效果的物理量,其定义式为$W = Fscostheta$,其中$F$为 力,$s$为物体在力的方向上通过的位移,$theta$为力与位移之间的夹角。
功是标量,只有大小,没有方向。功的大小等于力与物体在力的方向上通过的位移 的乘积。
速等。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
动能定理及其应用
动能定理的表述及物理意义
动能定理的表述
合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
物理意义
揭示了物体动能变化与合外力做功之间的定量关系,是力学中的重要定理之一。
动能定理在力学中的应用
求解变力做功问题
通过动能定理可以将变力做功问题转 化为求解物体动能变化的问题。
计算热量传递
在热量传递过程中,物体的内能发生 变化,同时伴随着动能的变化。通过 动能定理可以计算热量传递的多少。
案例分析:火箭发射过程中的动能变化
火箭发射前的准备
火箭点火升空
火箭发射前需要进行充分的准备工作,包括 加注燃料、检查设备等。在这个过程中,火 箭的动能没有发生变化。
当火箭点火后,高温高压的燃气从尾部喷出, 产生巨大的推力使火箭加速升空。在这个过 程中,火箭的动能不断增加。
功率的物理意义
01
表示做功快慢的物理量。
功率的定义
02
单位时间内所做的功。
功率的分类
03
平均功率和瞬时功率。
平均功率与瞬时功率
平均功率
某段时间内做功与时间的比值,反映 该段时间内做功的平均快慢。
8.1功与功率_(新教材)人教版高中物理必修二ppt课件[1]
F=F阻+ma
t1=
V1 a
=(F阻+Pm额a)a
0 t1
t
P = F v=Fat
P额
v1= F阻+ma
一、机车启动问题
汽车的两种运动状态
1.没有达到最大速度时,有瞬时加速度。
F f ma
P F
v
2.达到最大速度时,a=0 F牵=f
P vm F
P f
注意:发动机的功率是指牵引力的功率而不是指合外力或阻力的功率。
思考:汽车启动过程中加速度如何变化?如何判断?
FN
F G
F 减小
由牛顿第二定律 F- F阻= ma F阻不变
a减小
思考:汽车启动过程中做什么运动? 加速度减小的加速直线运动
一、机车启动问题
类型1:机车以恒定功率 P 启动
思考:汽车加速度减到0之后做什么运动?
匀速直线运动
F阻
思考:汽车匀速时速度如何求解?
最大
vm=
P额 F阻
保持
vm
匀速
加速度逐渐减小的
匀速直
加速直线运动
线运动
一、机车启动问题 类型2:机车以恒定加速度 a 启动
v- t 图像
P- t 图像
F- t 图像
一、机车启动问题 类型2:机车以恒定加速度 a 启动
v- t 图像
v
vm v1
0 t1
t2
vm=
P额 F阻
F- t 图像
F
F阻
t
0 t1 t2 t
P额:额定功率 P:实际功率 F:牵引力 v:瞬时速度 F阻:阻力
一、机车启动问题
类型1:机车以恒定功率 P 启动(P不变,F阻不变)
物理人教版(2019)必修第二册8.1功与功率(共40张ppt)
有做功的是(
)
A.人将包Leabharlann 地上提起来B.人提着包,站在匀速行驶的车上
C.人提着包,乘升降电梯上楼 D.人提着包上楼
√
1、功的计算公式是_______,公式中的角度0°≤α≤90°
时,W___0;当α=90°时,W___0;当α=90°时,
W___0。
2、功是____量,运算遵循______(矢量运算/代数运
三、 总功
总功的求法
1、功是标量
故合力的功(即总功)就等于各分力做功的代数和:
W总=W1+W2+W3+••••••
2、力是矢量
故可以先求合力,再求合力做的功:
W总=F合 Lcos α
一个质量m=150kg的雪橇,受到与水平方向成θ= 37°角斜向上
方的拉力F =500N,在水平地面上向右移动的距离l=5m。雪橇与地
四、功率
2.一台起重机甲在 30s 内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重
机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。
10m
哪一个做功快呢?
5m
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
四、功率
1、定义:力对物体做的功W跟完成这些功所用时间t的比值叫功率。
2
二、正功和负功
2
2
时,cosα<0,W<0力对物体做负功。
α
COSα
W
α=π/2
COSα= 0
W=0
力不做功
0 ≤ α<π/2
COSα>0
W >0
力做正功
π/2<α≤π
COSα<0
)
A.人将包Leabharlann 地上提起来B.人提着包,站在匀速行驶的车上
C.人提着包,乘升降电梯上楼 D.人提着包上楼
√
1、功的计算公式是_______,公式中的角度0°≤α≤90°
时,W___0;当α=90°时,W___0;当α=90°时,
W___0。
2、功是____量,运算遵循______(矢量运算/代数运
三、 总功
总功的求法
1、功是标量
故合力的功(即总功)就等于各分力做功的代数和:
W总=W1+W2+W3+••••••
2、力是矢量
故可以先求合力,再求合力做的功:
W总=F合 Lcos α
一个质量m=150kg的雪橇,受到与水平方向成θ= 37°角斜向上
方的拉力F =500N,在水平地面上向右移动的距离l=5m。雪橇与地
四、功率
2.一台起重机甲在 30s 内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重
机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。
10m
哪一个做功快呢?
5m
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
四、功率
1、定义:力对物体做的功W跟完成这些功所用时间t的比值叫功率。
2
二、正功和负功
2
2
时,cosα<0,W<0力对物体做负功。
α
COSα
W
α=π/2
COSα= 0
W=0
力不做功
0 ≤ α<π/2
COSα>0
W >0
力做正功
π/2<α≤π
COSα<0
人教版高一物理必修二第八章第一节功和功率PPT
l1
α
F
WF1=F1·l
WF2=F2·0
l
F1
又 F1=F cos α
即W=Fcosα·l
W表示力对物体所做的功;
高中物理
一、功
F表示物体所受到得力;
L是物体所发生的位移;
1、定义:
α是力F和位移L之间的夹角;
求功时一定明确要求的是哪一个力在哪一段位移 力对物体所做的功,上等做于的力功的。大小、位移的大小、力与位移夹角余弦 这三者的乘积
(2)摩擦力对木箱所做的功; (3)外力对木箱所做的总功.
W1=Fxcos 60°=40×8×0.5 J=160 J (2)摩擦力对木箱做负功 f=Fcos 60°
W2=﹣fx=﹣Fxcos 60°=﹣160J
(3)外力对木箱所做的总功:
W=W1+W2=0
典例精析
二、功的计算
针对训练 如图所示,两个互相垂
锐角 钝角 锐角 钝角
典例精析
一、正、负功的判断
例2 质量为m的小物块在倾角为α的
斜面上处于静止状态,如图所示.若
N
f
x
斜面体和小物块一起以速度v沿水平方
向向右做匀速直线运动,通过一段位
移x.斜面体对物块的摩擦力和支持力
mg
的做功情况是( B )
A.摩擦力做正功,支持力做正功 B.摩擦力做正功,支持力做负功 C.摩擦力做负功,支持力做正功
直的力F1与F2作用在同一物体上, 使物体通过一段位移的过程中,力
F1对物体做功4 J,力F2对物体做功3 W1 4J J,则力F1与F2的合力对物体做功为 W2 3J
(A)
A.7 J
B.1 J
功为标量,合力做功等于F1与 F2做功的代数和
【新教材人教版物理】功与功率PPT精美课件1
•
6.弱势群体的产生是由于经济利益和 社会权 利分配 不公、 社会结 构不协 调不合 理的结 果,给 予这个 群体关 怀是政 府部门 不可推 卸的责 任。
•
7.同样的喜怒哀乐,被不同的戏曲剧 种表达 出来, 构成了 戏曲舞 台千姿 百态的 风貌, 给人以 独特的 艺术享 受。
•
8.把最深刻的东西,以最贴近民众的 情感表 达方式 表现出 来,这 种表达 应该是 有趣、 有味、 也有技 的。所 以,在 今天的 剧种建 设中, 我们要 把追求 艺术个 性同形 式丰富 、锤炼 提升三 者紧紧 结合起 来。
方式三:用另一台起重机提升,需时30s
请思考:
1、用不同的方式,对货物所做的功是否相同? 2、所用时间不同,三种方式中做功的快慢是否相同? 3、不同的机器对物体做功有快有慢,怎么比较它们 做功的快慢?
二、功率
1、物理意义:功率是表示力做功快慢的物理量。 2、定义:功W跟完成这些功所用时间t的比值。
在生活中的应用
例3:某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水 平路面上行驶时受到的阻力是1800N,求发动机在 额定功率下汽车匀速行驶的速度?假定汽车行驶速 度为54km/h时受到的阻力不变,此时发动机输出的 实际功率是多少?
课堂小结
一、功
WFcsos
二、功率
瞬时功率
平均功率
汽车功率
布置作业
3、公式: P W t
4、单位:瓦特,简称瓦,用W表示。
5、功率是标量,有正负,但是正负不表示大小与 方向。
几种常见的功率
P W F xcosF vcos
t t
1.瞬时功率:某一时刻t
PFcvos
注意:F为力的大小、v是物体速度的大小、α是F
物理人教版(2019)必修第二册8.1功与功率(共31张ppt)
3.单位:国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。
探究一
探究二
探究三
探究四
随堂检测
对功的理解
情景导引
下面三种情景中,人是否对物体做功?
要点提示:甲图中,杠铃不动,没有位移,人对杠铃没有做功;乙图中
,花在力的方向上没有位移,人对花没有做功;丙图中,拖把在人对它
的力的方向上发生了位移,人对拖把做功。
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。
必备知识
自我检测
一、功
1.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。其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小和力与位移方向的
夹角,功是标量,其中当力F与位移l同向时,W=Fl。
力的乘积”。
必备知识
自我检测
二、正功和负功
由 W=Flcos α 可知:
π
(1)当 α=2时,W=0,力对物体不做功,力既不是阻力也不是动力。
π
(2)当 0≤α<2时,W>0,力对物体做正功,做功的力是动力。
π
(3)当2<α≤π 时,W<0,力对物体做负功,或说成物体克服这个力
做功,做功的力是阻力。
三、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
物体所做的总功有两种计算方法。
(1)总功等于各个力分别对物体所做功的代数和。
(2)总功等于几个力的合力对物体所做的功。
探究一
探究二
探究三
探究四
随堂检测
对正功和负功的理解
情景导引
(1)如图甲所示,前面的人向前拉车,后面的人向后拉车,两个人分
探究一
探究二
探究三
探究四
随堂检测
对功的理解
情景导引
下面三种情景中,人是否对物体做功?
要点提示:甲图中,杠铃不动,没有位移,人对杠铃没有做功;乙图中
,花在力的方向上没有位移,人对花没有做功;丙图中,拖把在人对它
的力的方向上发生了位移,人对拖把做功。
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。
必备知识
自我检测
一、功
1.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。其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小和力与位移方向的
夹角,功是标量,其中当力F与位移l同向时,W=Fl。
力的乘积”。
必备知识
自我检测
二、正功和负功
由 W=Flcos α 可知:
π
(1)当 α=2时,W=0,力对物体不做功,力既不是阻力也不是动力。
π
(2)当 0≤α<2时,W>0,力对物体做正功,做功的力是动力。
π
(3)当2<α≤π 时,W<0,力对物体做负功,或说成物体克服这个力
做功,做功的力是阻力。
三、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
物体所做的总功有两种计算方法。
(1)总功等于各个力分别对物体所做功的代数和。
(2)总功等于几个力的合力对物体所做的功。
探究一
探究二
探究三
探究四
随堂检测
对正功和负功的理解
情景导引
(1)如图甲所示,前面的人向前拉车,后面的人向后拉车,两个人分
物理人教版(2019)必修第二册8.1功与功率(共45张ppt)
(1)有力作用在物体上 (2)物体在力的方向上发生位移
二、功的表达式推导
如图所示:力F对物体做功是多少?
二、功的表达式推导
第一种推导方式:
F2
F
α F1
第二种推导方式:
l1
F
α
l
l2
WF1=F1·l W F l cos
WF2=F2·0
l1=lcosα l2=lsinα W1= Fl 1= Flcos α W2= 0
2.实际功率:是指机器在工作中实际输出的功率。 注意: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, 但不允许长时间超过额定功率。
二、几种常见的功率
当 t 表示一段时 间时,此式表示 平均功率
PW t
当 t 很短很短 时,此式表示 瞬时功率
代入数据,得 : W合=1500 J
典例解析
例1:一个质量m=150kg的雪撬,受到与水平方向成θ=37 °角斜向上
方的拉力F=500N,在水平地面上移动的距离L=5m。物体与地面间的
滑动摩擦力F阻=100N。求力对物体所做的总功。
解: F1=Fcosθ F2=Fsinθ F合=F1 -F阻= Fcosθ- F阻
思考与讨论
1.足球运动员把足球踢出去后的过程,足球运动了一段距离,踢出后运 动员对足球是否做功? 2.举重运动员举着杠铃不动的过程中,运动员对杠铃做功吗?
第一部分 功
一、功的概念及做功条件 1.概念:如果一个力作用在物体上,并且物体在力的方向上通 过一段位移,物理学中就说这个力对物体做了功。 2.力对物体做功的条件:
力对雪橇做的总功
v
F F1 θ
二、功的表达式推导
如图所示:力F对物体做功是多少?
二、功的表达式推导
第一种推导方式:
F2
F
α F1
第二种推导方式:
l1
F
α
l
l2
WF1=F1·l W F l cos
WF2=F2·0
l1=lcosα l2=lsinα W1= Fl 1= Flcos α W2= 0
2.实际功率:是指机器在工作中实际输出的功率。 注意: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, 但不允许长时间超过额定功率。
二、几种常见的功率
当 t 表示一段时 间时,此式表示 平均功率
PW t
当 t 很短很短 时,此式表示 瞬时功率
代入数据,得 : W合=1500 J
典例解析
例1:一个质量m=150kg的雪撬,受到与水平方向成θ=37 °角斜向上
方的拉力F=500N,在水平地面上移动的距离L=5m。物体与地面间的
滑动摩擦力F阻=100N。求力对物体所做的总功。
解: F1=Fcosθ F2=Fsinθ F合=F1 -F阻= Fcosθ- F阻
思考与讨论
1.足球运动员把足球踢出去后的过程,足球运动了一段距离,踢出后运 动员对足球是否做功? 2.举重运动员举着杠铃不动的过程中,运动员对杠铃做功吗?
第一部分 功
一、功的概念及做功条件 1.概念:如果一个力作用在物体上,并且物体在力的方向上通 过一段位移,物理学中就说这个力对物体做了功。 2.力对物体做功的条件:
力对雪橇做的总功
v
F F1 θ
高中物理人教版《功与功率》PPT实用版
3.思考:如何比较做功的快慢?
答案:做功相同时,比较时间的多少,时间少的做功快;时间相 同时,比较做功的多少,做功多的做功快. 4.功率. (1)概念:功W 与 完成这些功所用时间 t 之比叫作功率.
(2)公式: . (3)单位:在国际单位制中,功率的单位是 瓦特 ,简称 瓦 ,符 号是 W ,1 W=1 J/s. (4)物理意义:在物理学中, 做功的快慢 用功率表示.
知识点一 功 1.如图所示,人或机械做了功的有哪些?做功的大小与哪些 因素有关?请总结做功的条件.
推着小车前进
推而不动
吊车提起货物
答案:人推着小车前进,人对小车做了功,做功的大小与人
的推力大小、小车位移的大小有关;人推汽车,汽车不动,
人对汽车不做功;吊车提起货物,吊车对货物做了功,功的
大小与吊车拉力的大小、货物上升的高度有关.
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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6.功率与力、速度的关系. (1)机器的功率与牵引力、速度的关系式为 P=Fv . (2)P、F、v三者的制约关系.
夹角α的 范围
做功情况
cos α=0,W = 0,即力F对物体 不做功 .
cos α>0,W > 0,即力F对物体做 正 功
cos α<0,W < 0,即力F对物体做 负 功或物体 克服 力F做功
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人教版高中物理必修第二册:功与功率【精品课件】
3 s末瞬时功率P3=F1v3=48 kW。
(3)汽车做匀加速运动时,牵引力恒定,随着车速的增大,汽车的
输出功率增大,输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动
的最大速度,设为v1,
P
则有v1= F =10 m/s,
1
根据运动学公式知,汽车维持匀加速运动的时间为t= 1 =5 s。
雪橇在水平地面上移动,受力情况如图所示
此时的合力为水平方向,即
F合= Fcos37°— F阻= 300N
物体所受的合力F合对它做的功为
W= F合l = 1500J
即:力对雪橇做的总功为1500J
三、功率
1.定义:力对物体做的功W跟完成这些功所用时间t的比值叫功率
W
P
2.定义式:
(单位时间做功的多少)
引入
起重机竖直提升重物时,重物运动的方向与力的方向
一致,则力对物体做的功为力的大小与重物移动距离
的乘积。
公式: =
更普遍的情形是物体运动的方向与力的方向不一致,
例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角
度。这时应当怎样计算功呢?
一、功
F⊥
F
方案1:分解力
F∥
F
l
F F cos
在同样的阻力下,如果以54km/h的速度匀速行驶,则发动机输出的实际功率是多少?
解: 匀速行使时, 汽车的牵引力F =F阻= 1800N
由P =Fv 得 v =
60000
P
=
m/s=33.3m/s=120km/h
F
1800
以较低的速度行使时,
v′=54km/h=15m/s
∴ P′=Fv′ =1800×15W=27kW
(3)汽车做匀加速运动时,牵引力恒定,随着车速的增大,汽车的
输出功率增大,输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动
的最大速度,设为v1,
P
则有v1= F =10 m/s,
1
根据运动学公式知,汽车维持匀加速运动的时间为t= 1 =5 s。
雪橇在水平地面上移动,受力情况如图所示
此时的合力为水平方向,即
F合= Fcos37°— F阻= 300N
物体所受的合力F合对它做的功为
W= F合l = 1500J
即:力对雪橇做的总功为1500J
三、功率
1.定义:力对物体做的功W跟完成这些功所用时间t的比值叫功率
W
P
2.定义式:
(单位时间做功的多少)
引入
起重机竖直提升重物时,重物运动的方向与力的方向
一致,则力对物体做的功为力的大小与重物移动距离
的乘积。
公式: =
更普遍的情形是物体运动的方向与力的方向不一致,
例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角
度。这时应当怎样计算功呢?
一、功
F⊥
F
方案1:分解力
F∥
F
l
F F cos
在同样的阻力下,如果以54km/h的速度匀速行驶,则发动机输出的实际功率是多少?
解: 匀速行使时, 汽车的牵引力F =F阻= 1800N
由P =Fv 得 v =
60000
P
=
m/s=33.3m/s=120km/h
F
1800
以较低的速度行使时,
v′=54km/h=15m/s
∴ P′=Fv′ =1800×15W=27kW
新版本《功与功率》PPT课件人教版高中物理
二、功的一般计算公式 W Fl cos 毛泽东(1893-1976),字润之。湖南湘潭人。伟大的马克思主义者,中国无产阶级革命家、战略家和理论家,中国共产党、中国人民解放军和中华人民共和国的主要缔造者和领导
人,诗人,书法家。1914-1918年,在湖南第一师范学校求学。毕业前夕和蔡和森等组织革命团体新民学会。被视为现代世界历史中最重要的人物之一,《时代》杂志将他评为20世 纪最具影响100人之一。代表作有《沁园春·雪》、《沁园春·长沙》、《卜算子·咏梅》、《七律·长征》、《忆秦娥·娄山关》、《反对党八股》等。
功的正负只表示力对物体做功的效果,正功表示力为动力,负功表示力为阻力)
二、正功和负功 3.正负功的判断方法
法一:力与位移夹角分析
0≤α<
2
α=
2
正功 不做功
2
<α≤π
负功
法二:力与速度夹角分析
0≤α<
2
V0
正功
V
Gα
α=
2
不做功
V
F引 太
2
<α≤π
负功
V Gα
课堂检测
关于功,下列说法正确的是(D )
课堂练习 如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移l,分别计算这三
种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样
4.思维驱动(“思辨性”与“探究性”:在真实情境下引发真实交流,往往以小见大,即从琐碎中烛照社会问题,由简单粗糙的认知到认知的深化。由问题的强争议性、复杂性决定应对
明确:万山红遍、层林尽染、漫江碧透、百舸争流、鹰击长空、鱼翔浅底
N
f
④水平向右的摩擦力f;
G
⑤与水平方向成θ=37°角斜向上方的拉力F。
人,诗人,书法家。1914-1918年,在湖南第一师范学校求学。毕业前夕和蔡和森等组织革命团体新民学会。被视为现代世界历史中最重要的人物之一,《时代》杂志将他评为20世 纪最具影响100人之一。代表作有《沁园春·雪》、《沁园春·长沙》、《卜算子·咏梅》、《七律·长征》、《忆秦娥·娄山关》、《反对党八股》等。
功的正负只表示力对物体做功的效果,正功表示力为动力,负功表示力为阻力)
二、正功和负功 3.正负功的判断方法
法一:力与位移夹角分析
0≤α<
2
α=
2
正功 不做功
2
<α≤π
负功
法二:力与速度夹角分析
0≤α<
2
V0
正功
V
Gα
α=
2
不做功
V
F引 太
2
<α≤π
负功
V Gα
课堂检测
关于功,下列说法正确的是(D )
课堂练习 如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移l,分别计算这三
种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样
4.思维驱动(“思辨性”与“探究性”:在真实情境下引发真实交流,往往以小见大,即从琐碎中烛照社会问题,由简单粗糙的认知到认知的深化。由问题的强争议性、复杂性决定应对
明确:万山红遍、层林尽染、漫江碧透、百舸争流、鹰击长空、鱼翔浅底
N
f
④水平向右的摩擦力f;
G
⑤与水平方向成θ=37°角斜向上方的拉力F。
人教版(教材)高中物理必修第二册第八章第1节功和功率PPT
【思考与讨论】
如图所示,在光滑水平面上,物体受到两个互相垂直的力F1 =3N和 F2=4N的恒力,从静止开始运动,如下图所示,位移为10m,求各个力做的 功和合力做的功。
功是标量!
【例题1】一个质量为m=150kg的雪橇,受到与水平方向成θ=370
角斜向上的拉力F=500N,在水平地面上移动的距离l=5m。物体与
5、功率是标量,有正负,但是正负不表示大小与方向。
1.P=W/t求得是力在一段时间内做功的平均快慢程度,即平均功率。
2.功率的另一表达式
如果恒力F与v成任意角度α,发生了位移L,那么功率与力、速度的关系又会怎样呢?
PW
t
W FL cos
PLeabharlann FLcost
v L t
P Fv cos
①v可以是瞬时速度,也可以是平均速度大小
F ——力的大小
W Fl cos
l ——位移的大小
——力F的方向与位移l的方向的夹角
力对物体所做的功,等于力的大小、位
移大小、力与位移方向夹角余弦这三者的乘 积
②在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦, 符号是J,1J=1N·m
③公式的使用条件:恒力的功
二、正功和负功
(1)当α=π/2时,cosα=0,W=0。
重力支持力所做的功:W 0
物体在与水平方向成α角的恒力F的作用下,沿水平方向
向前行驶的距离为L,求力F对物体所做的功。
F2
F
F1
WFlcos
因为: WF1 F1l F cosl W Fl cos
WF2 0
所以: W WF1 WF2 W Fl cos
有没有别的 处理方法呢?
一、功的公式:
力F所做的功: W Fl 4. 举现实生活中的实例,通过舟的浮动对水的依赖性,从而得出结论来说明大鹏鸟的飞翔对风的依赖性的句子是: 风之积也不厚,则其负大翼也无力。
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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+…
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.
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?
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.
体的运动状态无关.
2.正功、负功的物理意义:
动力学角度
能量角度
正 功
表示这个力对物 体来说是动力
力对物体做正 功,使物体获得
能量
负 功
表示这个力是阻 力,对物体的运动
起阻碍作用
物体克服外力做 功,使物体失去
能量
3.正功与负功及不做功的判定: (1)根据力和位移方向间的夹角判定(多用于恒力做功). ①当 F、l 夹角为锐角时,F 做正功. ②当 F、l 夹角为钝角时,F 做负功. ③当 F、l 夹角为直角时,F 不做功. (2)根据力和速度方向间的夹角判定(多用于曲线运动). ①当 F、v 夹角为锐角时,F 做正功. ②当 F、v 夹角为钝角时,F 做负功. ③当 F、v 夹角为直角时,F 不做功.
W2 的方向相反.( × )
(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.( × )
《功与功 率》ppt 高中物 理人教 版1
1.功与功率
《功与功 率》ppt 高中物 理人教 版1
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
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中的“做功”必须满足做功的两个必要因素.日常生 活中的“做工”泛指一切消耗脑力或体力的过程.因此“做工” 不一定“做功”,但“做功”一定“做工”.
【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、
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 的方向上没有发生位移,F2 所做的功等于 0.
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.
―→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)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.
1.力对物体做功 W=Flcos α,W 只与 F、l、α 有关,与物
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.
(3)丙图的物理意义是什么?
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.
(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+…
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.
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?
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.
体的运动状态无关.
2.正功、负功的物理意义:
动力学角度
能量角度
正 功
表示这个力对物 体来说是动力
力对物体做正 功,使物体获得
能量
负 功
表示这个力是阻 力,对物体的运动
起阻碍作用
物体克服外力做 功,使物体失去
能量
3.正功与负功及不做功的判定: (1)根据力和位移方向间的夹角判定(多用于恒力做功). ①当 F、l 夹角为锐角时,F 做正功. ②当 F、l 夹角为钝角时,F 做负功. ③当 F、l 夹角为直角时,F 不做功. (2)根据力和速度方向间的夹角判定(多用于曲线运动). ①当 F、v 夹角为锐角时,F 做正功. ②当 F、v 夹角为钝角时,F 做负功. ③当 F、v 夹角为直角时,F 不做功.
W2 的方向相反.( × )
(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.( × )
《功与功 率》ppt 高中物 理人教 版1
1.功与功率
《功与功 率》ppt 高中物 理人教 版1
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
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中的“做功”必须满足做功的两个必要因素.日常生 活中的“做工”泛指一切消耗脑力或体力的过程.因此“做工” 不一定“做功”,但“做功”一定“做工”.
【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、
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 的方向上没有发生位移,F2 所做的功等于 0.
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.
―→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)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.
1.力对物体做功 W=Flcos α,W 只与 F、l、α 有关,与物
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.
(3)丙图的物理意义是什么?
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.