高中物理必修2功和功率.ppt


注意:
1、 汽车起动过程,功率 P 恒 定时,加速度 a 一定减小;加速度 a 不变时,功率 P 一定增大。 2、 P、V、a、F 相互联系,相 互制约,构成了一幅动态的图象,解 决这类问题的关键:彻底弄清题中真 实发生的物理过程。
amax = (F max - Ff)/ m,
二、匀加速起动 1、匀加速过程:
F不变 → a =(F-Ff)/m 不变 →V↑ → P=FV↑→当 P=P额 时,a≠0,V仍增大 做 P↑的匀加速运动 2、变加速过程: ∵ P额一定, ∴ V↑→ F = P额/V↓ → a =(F-Ff)/m↓ → 当F=Ff 时,a =0,V达到最大,Vm=p额/Ff 做 a↓,V↑的变加速运动 3、平衡状态: 达到最大速度V m后,a =0,F= Ff , P= F V m= Ff V m 做匀速直线运动
2、 功率
汽 车 起 动 过 程 分 析
一、 以恒定功率起动 1、 开始瞬间:V=0、F最大 开始做加速运动 2、 加速过程: ∵ a > 0 ∴V↑ → F=P/V↓ →a=(F-Ff)/m↓ → 当F=Ff时,a =0,V达到最大,V m=P/Ff 做a↓,V↑的变加速运动 3、平衡状态:达到最大速度 V m 后,a =0 F=Ff , P= F V m=Ff V m 做匀速直线运动
功和功率
1、功 两个必要因素: 力和力的方向上的位移。 F⊥ 公式:W=FSCOSα 说明: (1) FCOSα为力F做功的 有效分量 (2) 也可以分解S, SCOSα为力F做功的
Байду номын сангаасS∥ F
α
F∥
S
S⊥
有效位移。 (3) 分力做功的代数和等于合力做的功
(4) S 为力 F 的作用点的位移。
注意:
表示某个力做功快慢的物理量。 定义式:P = W/t 推导式:P = FSCOSα/t = FVCOSα 注意: (1)区分四种功率 平均功率:P = W / t ;P = FV平均 粗略研究某个力某段时间内做功情况。 瞬时功率:P t = F Vt 精确地研究某一时刻某个力的做功快慢。 额定功率:发动机正常工作时的最大输出功率。 实际功率:实际工作时发动机的输出功率。 (2)弄清汽车起动时所发生的物理过程 a)在额定功率下起动 b)匀加速起动
(1)区分功与 “做工(劳动)”、“工作”。 功有狭窄而严格的含义。 (2)功是标量。它的正负表示意义或大小。 ( 3 )功是属于力的。在研究功时,必须明确是 什么力对谁做了功。 ( 4 )一个力对物体做功的多少,与物体运动形 式无关。 (5)解决变力做功问题的两条途径: a)若均匀变化,可使用平均力 F平均 =(F min+Fmax)/2 计算。 b)若不均匀变化,使用能量的增量计算。
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高中物理(新人教版)必修第二册:功与功率【精品课件】

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

2.定义式:
PW t
一般用于求平均功率

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:

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)

物理人教版(2019)必修第二册8.1功与功率(共27张ppt)


【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”

【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?

人教版高中物理必修二 8.1(1) 功和功率.ppt

人教版高中物理必修二 8.1(1) 功和功率.ppt

1、定义:
力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余 弦这三者的乘积
2、公式 W = F l cosα 适用于恒力做功 1J=1N·1m
3、单位 国际单位:焦耳(焦) 4、功是标量
符号:J
5、物理意义: 是力在空间上的积累效果
功的正负:W = F l cosα
α= 90°
W= 0 F对物体不做功
α< 90°
W> 0
F对物体做正功
α> 90°
W <0 F对物体做负功
功的正负
正功的意义是:力的效果是促进物体的运动,是动力。 负功的意义是:力的效果是阻碍物体的运动,是阻力。
典型例题
1. (多选)下列说法正确的是 A.+5 J的功大于-10 J的功
√B.功是标量,正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功 √C.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
课后思考
人在地面上竖直向上蹦起来,这个过程地面对人做功了么?
方法1. 先求合力 F合 再用 W合 F合 l cos
方法2. 先分别求各个力所做功
W1 F1 l cos1 W2 F2 l cos2 W3 F3 l cos3
再对各个力做的功求代数和:
W W1 W2 F1l cos1 F2l cos2
典型例题
4. 一个物体在粗糙的水平面上运动,先使物体向右滑动距离l,再使物体向左滑动距
D.功是矢量,正、负表示方向 解析 功是标量,功的正负既不表示功的方向也不表示功的大小,而是表示力对物体起动 力作用(即力对物体做功),还是力对物体起阻力作用(即物体克服外力做功),所以选项B、C 正确,A、D错误.
典型例题
2. 物体在斜向上的力F=10N的作用下,在粗糙水平面上由静止开始移动l=5m, 已知水 平面对物体的摩擦力 f 大小为3N,F与水平方向夹角α=37°. 求该过程: (1)F的 功 (2)f 的功 (3)合力的功

功和功率完整PPT课件

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—人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共32张PPT)

8.1 功与功率—人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共32张PPT)
②汽车所能达到的最大速度是多大?
质量m=2×10³kg的物体静止在水平地面上,在起重机钢绳的拉力下, 物体以加速度a=0.2m/s²被匀加速提升,求: (1)10s内,钢绳拉力提升重物所做的功?物体克服重力所做的功? (2)10s内,钢绳拉力做功的功率? (3)10s末钢绳拉力做功的功率?(g=10m/s²)
t L t
P
Fv
cos
v可以是瞬时速度,也可以是平均速度大小 α是F与v方向的夹角,当ɑ=00时P=Fv
平均功率和瞬时功率
平均功率:描述在一段时间内做功的
求平均功率:
PW t
P Fv cos
(v是平均速度)
瞬时功率:表示在
做功的快慢
求瞬时功率: P Fv cos
(v是瞬时速度)
额定功率vs实际功率
W2 0
力对物体所做的功,等于 这三者的乘积。

F1
W W1 W2 Fs cos


1、定义:
力对物体所做的功,等于


这三者的乘积
2、公式 W = F l cosα
3、单位 国际单位:焦耳(焦)
单位符号:J
1J=1N×1m=1N·m
4、功是标量
正功和负功
α
α=π/2 α<π/2 π/2<α≤π
√C、列车的速度增大,加速度减小 D、列车做匀速运动
功率:
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
定义式: P W (单位时间做功的多少) t
物理意义:表示力对物体做功快慢的物理量。 功率的单位: 瓦特(W) 1kW=1000W 功率是标量
汽车的两种运动状态
1、没有达到最大速度时,有
600

物理人教版(2019)必修第二册8.1功与功率(共40张ppt)

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

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

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

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

高中物理必修二功和功率课件

高中物理必修二功和功率课件
目录
• 功的基本概念与性质 • 功率的基本概念与计算 • 动能定理及其应用 • 机械能守恒定律及其应用 • 功能关系与能量转化 • 实验:验证机械能守恒定律
01
功的基本概念与性质
Chapter
功的定义及物理意义
功是描述力对物体做功多少的物理量,即力在空间上的 积累效应。
不做功
当力和位移的夹角为90度 时,力对物体不做功,表 示力在物体运动方向上没 有分力。
恒力做功与变力做功
恒力做功
当物体在恒力的作用下发生位移时,恒力对物体做功。恒 力做功的大小等于恒力与物体在力的方向上发生的位移的 乘积。
变力做功
当物体在变力的作用下发生位移时,变力对物体做功。变 力做功的大小等于变力与物体在力的方向上发生的位移的 乘积的积分。
02
能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一
种形式,或者从一个物体转移到其他物体,而能量的总量保持不变。
03
能量守恒定律的意义
是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,它揭示了各种自然现象之间
的相互联系和制约关系。
功能关系在解决实际问题中的应用
应用功能关系解题的一般步骤 明确研究对象和研究过程;
恒力与变力的区别
恒力的大小和方向都不随时间变化,而变力的大小或方向 可能随时间变化。在处理变力做功问题时,通常需要将变 力转化为恒力或利用动能定理等方法求解。
02
功率的基本概念与计算
Chapter
功率的定义及物理意义
功率是描述做功快慢 的物理量,定义为单 位时间内完成的功。
功率的大小反映了物 体做功的能力,功率 越大,做功越快。
的。

人教版高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)


f=kmg=0.
,
做负功或说成物体克服这个力做功. 正功的意义是:力对物体做正功,表明此力的效果是促进物体的运动,是动力做功。
(2)当F与l不同方向时,W=? 正功的意义是:力对物体做正功,表明此力的效果是促进物体的运动,是动力做功。
若物体做曲线运动,利用力和速度的夹角来判断做。 W1=W2,P1=P2
质量m=3kg的物体,在水平力F=6N的作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:
求汽车维持这一加速度行驶的最长时间(g=10m/s ) 质量m=3kg的物体,在水平力F=6N的作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:
若物体做曲线运动,利用力和速度的夹角来判断做。
4.物理意义:反映力对物体做功的快慢。
5.功率是标量。
6.功率与速度
(1)推导 P W Fl cos Fv cos
t
t
(2)各量的含义 ①式中F为对物体做功的力,若为发动机,则F指牵引力。 ②式中v为物体的运动速度 ③式中α为F与v的夹角
(3)对P=Fvcosα的理解
F2
F
α v
F1
P=(Fcosα)v
(2)力F在3s内对物体所做功的平均功率
p W 54 W 18W t3
(3)3s末的速度 v at 2 3m / s 6m / s
在3s末力F对物体做功的瞬时功率 P Fv 66W 36W
学以致用
7.质量为5t的汽车,额定功率为P=90kW,设汽车运动时阻力恒为车重的
0.05倍。
(1)当F与l同方向时: W Fl
F
A
l
(2)当F与l不同方向时,W=?
F
F2
α
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