福建省三明第一中学高中物理必修二：第一章功和功率(期末复习)课件(共39张PPT)

二、求功的几种方法
1．恒力做功的求法 用功的定义公式W＝FScosα求解． 2．变力做功的求法
(1)用动能定理W＝ΔEk或功能关系W＝ΔE， 即用能量的增量等效代换变力所做的 功．(也可计算恒力功)
(2)当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求 功，如机车以恒定功率启动时．
(3) 将变力做功转化为恒力做功
①当力的大小不变而方向始终与运动方 向相同或相反时，这类力做的功的大小 等于力和路程(不是位移)的乘积．如滑 动摩擦力做功、空气阻力做功等．
②当力的方向不变而大小随位移做线性
变化时，可先求出力对位移的平均值F
＝
，再由W＝FScosα计算，如
弹簧弹力做功．
(4) 作出变力F随位移x变化的图象，图象 与位移轴所围的“积”即为变力做的
注意：发动机的功率是指发动机的牵引力 的功率，而不是机车所受合力的功率．
P=Fv F为机车牵引力
➢重要题型精析
一、求某个力的功和功率
12.（多选）如图所示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体 由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的
顶端，在此过程中，F1、F2、F3的做功及功率大小关系是( )
三明一中
➢
构 建 知 识 网 络
➢考点、易错点分析
一.功的概念
1.定义： 物体受到力的作用，并在力方向上发生一段位 移，就说力对物体做了功.
2、做功的两个必要条件：
力和物体在力的方向上通过的位移。
3、功的物理意义（功能关系）：
做功的过程一定伴随能量的转化,并且做了多少功就有多少 能量发生转化.
功是能量转化的量度。 功是标量, 单位为J, 1J=1Nm
（1）物体滑到斜面底端的过程中重力对物 体所做的功。
（2）物体滑到斜面底端的过程中各个力对 物体所做的总功。
（3）物体到达底端时重力的瞬时功率。
点拨：做题时注意力跟速度的夹角。
思考：物体滑到斜面底端的过程中重力的平均功率又是多 少？
三、求功或功率与图像综合的问题
10. 物体放在水平地面上,在水平拉力的作用 下,沿水平方向运动,在0—6s内其速度与时间 关系的图象和拉力的功率与时间关系的图象 如图所示,由图象可以求得物体的质量为：
A. P1 = P2 = P3 C. W3 >W2 >W1
B. P1 >P2 = P3 D. W1 = W2 = W3
答案 AC
二、求总功、平均功率和瞬时功率
15．质量m＝10kg的物体，在倾角θ＝37º， 长L＝4.0m的斜面顶端由静止开始滑下，物 体与斜面间摩擦系数为μ＝0.5。 （sin37º=0.6 ,cos37º=0.8 ,g=10m/s2）求：
4．功的计算公式：W＝_F_S_c_o_s_α_.
①该公式适用于_恒__力__做功．其中α为F、S方 向间夹角，S为 物体对地的位移 ．
②某力做的功仅由F、S和α决定, 与其它 力是否存在以及物体的运动情况都无关。
5．功的正负： 功是标量，但有正负之分。 怎么判断功的正负呢？
夹角 0°≤α<90°
功．如图所示，图(a)中阴影部分面积表示 恒力F做的功W，图(b)中阴影部分面积表 示变力F做的功W.
3．合力做功的求法
(1)总功等于合力的功： 先求出物体所受各 力的合力F合，再根据W总＝F合Scosα计算总 功，但应注意α应是合力与位移S的夹角 （一般用于各力都是恒力且作用时间相同）
(2)总功等于各力做功的代数和： 分别求出 每一个力做的功： W1＝F1S1cosα1， W2＝ F2S2cosα2，W3＝F3S3cosα3，…再把各个力 做的功求代数和，即：W总＝W1＋W2＋W3 ＋…（一般用于各力分别作用或作用时间
（B）
A.5/3kg B.10/9kg C.3/5kg D.9/10kg
四、机车两种启动方式的比较
对机动车等交通工具，在启动的时候，通常有两 种启动方式，即以恒定功率启动和以恒定加速度启 动．现分析如下：
v
FN
f
F

1、汽车以恒定功率启动的过程分析:
2、汽车以恒定的加速度启动的过程分析: 画出P-t图和v-t图
面b，a由斜面顶端静 止滑下，b对a的支持 力FN对a物体做功吗？
支持力FN做负功 (2)人造地球卫星在椭 圆轨道上运行，由图
乙中的a点运动到b点 的过程中，万有引力是否做功？ 万有引力做负功
小结： 判断力对物体做正功还是做负功的方法：
1．根据力和位移之间的夹角判断，此法 常用于恒力做功的判断．
2．根据力和瞬时速度之间的夹角判断， 此法常用于判断质点做曲线运动时变力 做的功．夹角为锐角时力做正功，夹角 为钝角时力做负功，夹角为直角时力不 做功．
3．依据能量变化来判断，此法既适用于 恒力做功，也适用于变力做功，关键应分 析清楚能量的转化情况．根据功是能量转 化的量度，若有能量转化，则必有力对物 体做功．比如系统的机械能增加，说明力 对系统做正功；如果系统的机械能减少， 则说明力对系统做负功．此法常用于两个 相联系的物体之间的相互作用力做功的判 断．
三、功率 1．定义：功跟完成这些功所用 时间 的比值 2．物理意义：功率表示做功的 快慢 ，功 率大则做功 快 ，功率小则做功 慢 ．
3．计算式 (1)P＝W ，P为时间t内的 平均功率 ．
t
(2)P＝Fvcosα
4．额定功率： 机械在正常条件下可以 长时间 工作
的最大 功率．一般在机械的铭牌上标 明．（机械的最大输出功率） 5．实际功率：机械 实际 工作时输出的 功率．要求小于等于额定功率．
不同时）
例2．如图所示，质量为m的物体，静止 在倾角为α的粗糙的斜面体上，当两者一 起向右匀速直线运动，位移为S时，求： ①斜面对物体m的弹力做的功是多少？ ②物体m所受重力做的功是多少？ ③摩擦力做功多少？ ④斜面对物体m做功多少？
答案：－mgscosαsinα，0， mgscosαsinα，0
90°<α≤180°
α＝90°
功的正负
力对物体做正功
力对物体做负功，或者 说物体克服这个力做了
力对物功体不做功
4．功的正负的意义
正功表示对物体做功的力为动力，负功
表示对物体做功的力为阻力，功的正负不 表示功的大小．
例1、判断下列三种情况下各力是否做功及 正负情况：
(1)如图甲所示，光滑 水平面上有一光滑斜