高中物理课件-第三节 功率
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．
8-1 功与功率 (教学课件)——高中物理人教版(2019 ) 必修第二册
FN
F
f
θ
= F l cos37° - fl
=2000-500=1500J
G
(3)、(4)略
结论：
几个力对一个物体做功的代数和，等 于这几个力的合力对这个物体所做的功。
三、总功的求法：
•法一:先求每个力做的功，再求代数和 W总=W1+W2+W3+······
注意：需要把各个功的正负号代入运算。
•法二：先求合力，再求总功
注： P=Fv ·········(1)
• (1)式中F指的是v方向上的力。 • 若F与v互成角度α ，
则有： PF=PF/=F/V, 而 F/ =Fcos α 则，公式变为: P=Fvcosα (α为F、v夹角)
(2)公式给出P、F、v三者相互制约的关系。
<三>平均功率和瞬时功率 ：
• 1 、 平 均 功 率 ：表示在一段时间内力对物体做功的平均快慢.
F
F
α
α
l
当力的方向与位移方向成一角度α时
分析：
F2
F
α F1
根据力的等效性原理,可以把计 算F做功的问题转化为分别求F1 和F2做功的问题
∵
W1= F1l = F COSαl
W2 = 0
∴
W = W1 + W2 = F l COSα
F、 l 是大小，α是F、 l 正向间的夹角
若将位移l分解,结果如何?
• =17.3J
F θv
θ=150° F v
θ
θ=30° F θv
θ=30°
α
α=π/2
COSα
COSα= 0
W
W=0
物理意义
表示力F对 物体不做功
高中物理机械能第三节功率
第三节 功率（2）【学习目标】1．理解机车的两种启动方式：机车以恒定功率启动；机车以恒定加速度启动。
【导析探究】导析一 机车以恒定功率启动问题 ㈠流程图㈡机车运动性质机车先做 的加速运动，后做 运动，如果此过程时间为t,则机车牵引做的功为 。
㈢v-t 图例1质量为m =5×103kg 的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.1倍。
让车保持额定功率为60kW ，从静止开始行驶，求（g 取10m/s 2）： （1）汽车达到的最大速度v max ； （2））汽车车速v 1=2m/s 时的加速度。
导析二 机车以恒定加速度启动问题 ㈠流程图P 额=F 牵v F 牵引=vP 额 ↓=mF F a 阻牵-当a = 时，F 牵=F 阻，机车以v 做 运(机车做 运动，所能达到的最大速度 ,此过程时间t= 。
)a 恒定 F 牵=ma+F 阻vF 牵恒定 v ↑v ↑P=F 牵v ↑当P = 时，速度达v 1,阻额牵额F ma P F P v +==1P 额=F 牵v 速度v ↑F 牵引=vP 额↓=mF F a 阻牵-当a= 时，F 牵=F 阻，a=0，v 达到最大v m ,其中v m = 。
保 持 v m 匀 速(机车做 运动，所能达到的最大速度 。
牵引做的功为 。
㈡v-t图例2质量为m=4.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，发动机的额定功率为P=40kW，汽车从静止开始以a=0.5m/s2的加速度行驶，所受阻力F阻=2.0×103N，则汽车匀加速行驶的最长时间为多少？汽车可能达到的最大速度为多少？【当堂检测】1．机车和列车的总质量m=500t，机车的功率不变P=600kW，火车与轨道间的动摩擦因数μ=0.01，空气阻力不计。
求：（1）当车速v1=1m/s时和车速v2=10m/s时火车的加速度；（2）火车的最大速度（g取10m/s2）。
2．汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为4t，当它行驶在坡度为0.02的长直公路上时，如图所示，所受阻力为车重的0.1倍(g＝10m/s2)，求：(1)汽车所能达到的最大速度υm=？(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速运动，则此过程能维持多长时间？(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少？(4)在10s末汽车的即时功率为多大？高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理必修二《功率》
图7—2—1F P =图7—2—2第八讲 功率一、【知识解读】1、功率：定义：功W 跟完成这些功所用时间t 的 叫做功率。
物理意义：功率是表示 的物理量。
定义式：P =W/t 。
单位： ，符号：W 。
2、平均功率和瞬时功率平均功率：表示力在 做功的平均快慢。
计算平均功率的方法有两种：（1）P =tW ； （2）P =F v ，这种方法要求力F 为恒力， 且力F 与平均速度方向相同。
瞬时功率：表示力在 做功的快慢。
计算瞬时功率的方法：P =Fv ，其中力F 和速度v 均为所求时刻的力和瞬时速度，该式要求力F 与速度v 同向。
若力F 与速度v 方向不同，根据P =Fvcos α，求瞬时功率，α为力F 和瞬时速度v 方向间的夹角。
3、机动车辆的两种起动过程分析（1）汽车在平直路面上保持发动机功率不变，即以恒定功率起动由图中动态分析知： ①只有当汽车的牵引力与所受的阻力大小相等时，才达到最大速度。
与f 关系如图7—2—1。
（2）汽车以恒定加速度起动：二、【考点典例剖析】例1、汽车发动机的额定功率为60KW ,汽车的质量为5t ,汽车在水平路面上行驶驶时，阻力是车重的0.1倍，g =10m /s 2 。
（1）汽车保持额定功率不变从静止起动后，①汽车所能达到的最大速度是多大？ ②当汽车的加速度为2m /s 2时速度多大？③当汽车的速度为6m/s 时的加速度？（2）若汽车从静止开始，保持以0.5 m /s 2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？例2、如图7—2—3（a）所示，一质量为m的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑，开始下滑时离地面的高度为h，当物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率为（）A、ghmg2 B、θsin2⋅ghmgC、θcos2⋅ghmg D、θ2sin2ghmg例3、一根质量为M的直木棒，悬挂在O点，有一质量为m的猴子，抓着木棒，剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始沿竖直方向下落，若猴子对地高度不变。
高中物理精品课件：功 功率
例1 如图2所示，一个质量为m＝2 kg的物体受到与水平面成37°角的斜向下的 推力F＝10 N的作用，在水平地面上移动了距离x1＝2 m后撤去推力，此物体又 滑行了x2＝1.6 m的距离后停止运动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2(g取10 m/s2， sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求： (1)推力F对物体做的功；
课时精练
03
双基巩固练 1.如图1所示，两箱相同的货物，现要用电梯将它们从一楼运到二楼，其中图 甲是利用扶梯台式电梯运送货物，图乙是用履带式自动电梯运送，假设两种情 况下电梯都是匀速地运送货物，下列关于两电梯在运送货物时说法正确的是 A.两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功 B.图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功 C.图甲中电梯对货物的支持力对货物不做功
自测2 汽车上坡时，在发动机的功率P不变的情况下，要想增大牵引力F，应
该怎样改变速度的大小v
A.增大v C.维持v不变
√B.减小v
D.与v的变化无关
研透命题点
02
命题点一 恒力功的析和计算
基础考点 自主悟透
1.重力、弹簧弹力、电场力、分子力做功与位移有关，与路径无关. 2.滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关. 3.摩擦力做功有以下特点： (1)单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功，也可以做负功，还可 以不做功. (2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零；相互作用的一对滑动摩 擦力做功的代数和不为零，且总为负值. (3)相互作用的一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能转移和机械能 转化为内能的情况，内能Q＝Ffx相对.
变式5 如图6所示，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在 大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑
高中物理_7.3.功率课件_新人教版必修课时2
P A．汽车行驶的最大速度为 vm＝ Ff B．汽车先做匀加速运动，最后做匀速 运动 C．汽车先做加速度越来越小的加速运 动，最后做匀速运动 D．汽车先做匀加速运动，再做匀减速 运动，最后做匀速运动
P 解析：选 AC.据 F＝v 知，汽车加速，牵 引力 F 减小，加速度减小，故汽车做加 速度减小的加速运动，最后匀速时， F P P ＝Ff， 最大速度 vm＝ ＝ ， A、 C 正确， F Ff B、D 错误．
特别提醒：(1)机车以恒定加速度启动时，匀 加速结束时的速度，并未达到整个过程的最 大速度vmax.
(2)P＝Fv中因为P为机车牵引力的功率，所 以对应的F是牵引力并非合力，这一点应引 起注意． (3)只有当汽车匀速运动时，F＝Ff.
即时应用(即时突破，小试牛刀) 2．(2011 年佛山高一检测)如果汽车以额 定功率 P 由静止出发， 沿平直路面行驶， 受到的阻力恒为 Ff，则下列判断正确的 是( )
质量为m的物体静止在光滑水平面上 ，从t＝0时刻开始受到水平力的作用．力的 大小F与时间t的关系如图7－3－3所示，力 的方向保持不变，则
例1
图 7－ Байду номын сангаас － 3
A．3t0 时刻的瞬时功率为 m 15F2 0t0 B．3t0 时刻的瞬时功率为 m C． 在 t＝0 到 3t0 这段时间内， 水平力的 23F2 0t0 平均功率为 4m D． 在 t＝0 到 3t0 这段时间内， 水平力的 25F2 0t0 平均功率为 6m
机车以恒定加速度启动问题
例3
(2011年太原质检)质量为m＝4.0×103 kg的汽车，发动机的额定功率为P＝40 kW ，汽车从静止开始以a＝0.5 m/s2的加速度行 驶，所受阻力F阻＝2.0×103 N，则汽车匀加 速行驶的最长时间为多少？汽车可能达到的 最大速度为多少？
高中物理必修功功率
电荷单位
库仑（C），1C=1As。
电场的概念与性质
电场
带电体周围存在的一种特殊物质，它看不见 摸不着，却客观存在并具有力的作用。
电场性质
电场对放入其中的电荷有力的作用，这种力 称为电场力。
电场力做功的特点与计算方法
电场力做功特点
电场力做功与路径无关，只与初末位置有关 。
电场力做功计算方法
根据电势差计算电场力做功，公式为W=qU 。
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THANKS
误差分析
通过对误差来源的分析，可以采取相应的措施来减小误差。 例如，选择精度更高的测量仪器、在环境条件稳定的情况下 进行测量、采用多次测量取平均值等方法，都可以提高测量 结果的准确性。
功率在日常生活中的应用实例
电能转化
家用电器如电风扇、洗衣机等，其工作原理都涉及到电能转化为机械能。电器 的功率大小决定了其工作速度和效率。
力的性质
力具有物质性、矢量性、瞬时性、相对性。
力的方向与位移方向的关系
共线关系
如果力和位移的方向相同或相反，则力对物体做正功或负功。
垂直关系
如果力和位移的方向相互垂直，则力对物体不做功。
力的作用Байду номын сангаас果与功的关系
要点一
力的作用效果
力可以改变物体的运动状态，包括物体的位移、速度 、加速度等。
要点二
功的定义
功率的单位
功率的国际单位是瓦特（W），常用的单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW）等 。
功率的物理意义与作用
功率的物理意义
功率表示做功的快慢程度，即单位时间内完成的功。
功率的作用
功率是衡量机械性能的重要指标，也是制定机械设备运行计划的依据。
高中物理精品课件：功和功率
0≤θ＜ 90° 力F对物体做正功,
θ= 90°
力F对物体不做功,
90°＜ θ≤180°力F对物体做负功。
特别注意：
①公式只适用于恒力做功
② F和S是对应同一个物体的；
③某力做的功仅由F、S和决定, 与其它力是否
存在以及物体的 运动情况都无关。
2. 重力的功：WG =mgh ——只 跟物体的重力及物体 移动的始终位置的高度差有关，跟移动的路径无关。
5.合力的功——有两种方法： （1）先求出合力，然后求总功，表达式为
ΣW＝ΣF×S ×cosθ
（为合力与位移方向的夹角）
（2）合力的功等于各分力所做功的代数和，即
ΣW＝W1 +W2+W3+……
6. 变力做功—— （1）一般用动能定理 W合=ΔEK求之 ； （2）也可用（微元法）无限分小法来求, 过程无 限分小后， 可认为每小段是恒力做功。 （3） 还可用F-S图线下的“面积”计算.
P71/例1如图示,质量为m的小滑块,由静止开始从倾角为θ的 光滑斜面上高为h 的A 点滑到斜面的底端B点,求：
（1）滑块由A 点滑到B点的过程中,重力的平均功率；
（2）滑块到达B点时重力的瞬时功率
解：设滑块到达B点时的速度为vB ，经历的时间为t 由机械能守恒定律得 vB2 =2gh
由 s vt
做功为W2= F2(x2-x1)=1/2× k(x22-x21).
两次做功相等：W1=W2.
解后有：x2＝ 2 x1=1.41cm.
∴△x=x2-x1=0.41cm.
x1
(a) x2
解二：用图像法
因为阻力F=kx,以F为纵坐标，F方向上的位移x为 横坐标，作出F-x图像，如图(b)，
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（1）汽车所受的阻力有多大？ （2）匀加速运动的时间多长？ （3）3s末汽车的瞬时功率多大？
平均功率 瞬时功率
②若v表示瞬时速度，则P表示瞬时功率.
1. 一质量为2000kg的汽车在水平公路上行驶，阻力是 车重的0.1倍，汽车的额定功率为80kW，若汽车以恒 定功率从静止开始启动 (g=10 m/s2) .求：
（1）汽车启动后能达到的最大速度？ （2）当汽车速度为10m/s时，汽车的加速度多大？
1、功（率1）（定单义位：是瓦功4.特W功做，率功符的所号用是另时Ｗ一间，种它t的表平均功率）
t
（3）物理意义：描述做功的快慢
2、四种功率：
①额定功率 ③平均功率
②实际功率 ④瞬时功率
3、功率的另一种表达式 P Fvcos
①若v表示平均速度，则P表示平均功率