高中物理功和功率
(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.
解析 答案
变式1
(2018· 湖北武汉调研)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速
度为1 m/s,从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力F、滑 块的速率v随时间的变化规律分别如图4甲和乙所示,设在第1 s内、第2 s内、
第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系正确的是
解析 答案
方法1 利用微元法求变力做功
将物体的位移分割成许多小段,因小段很小,每一小段上作用在物体上
A.一直不做功 √ B.一直做正功
图5
C.始终指向大圆环圆心 D.始终背离大圆环圆心 解析 因为大圆环光滑,所以大圆环对小环的作用力只有弹力,且弹力
的方向总是沿半径方向,与速度方向垂直,故大圆环对小环的作用力一 直不做功,选项A正确,B错误; 开始时大圆环对小环的作用力背离圆心, 后来指向圆心, 故选项C、 D错误.
√
W 自测2 (多选)关于功率公式P= 和P=Fv的说法正确的是 t W A.由P= 知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率 t B.由P=Fv既能求某一时刻的瞬时功率,也可以求平均功率
C.由P=Fv知,随着汽车速度的增大,它的功率也可以无限增大
D.由P=Fv知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比 √
图4
A.W1=W2=W3
C.W1<W3<W2
B.W1<W2<W3
D.W1=W2<W3
解析 答案
√
类型2 变力功的分析与计算 方法 应用动 能定理 WF,则有:WF-mgL(1-cos θ)=0,得WF=mgL(1-cos θ) 质量为m的木块在水平面内做圆周运动,运 以例说法 用力F把小球从A处缓慢拉到B处,F做功为
图2
答案
研透命题点
命题点一 功的分析和计算
基础考点 自主悟透
1.常用办法 对于恒力做功利用W=Flcos α;对于变力做功可利用动能定理(W=ΔEk); 对于机车启动问题中的恒定功率启动问题,牵引力的功可以利用W=Pt. 2.几种力做功比较 (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.
物体运动,则这一对力所做的功一定是数值相等,一正一负或均为零.
自测1 确的是
(多选)质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,斜面沿水平方向
向右匀速移动了距离s,如图1所示,物体m相对斜面静止.则下列说法正
图1 A.重力对物体m做正功 C.摩擦力对物体m做负功 √ B.合力对物体m做功为零 D.支持力对物体m做正功
图象法
一水平拉力F0拉着一物体在水平面上运动的位 移为x0,图线与横轴所围面积表示拉力所做的功,W=F0x0
例2
(2017· 全国卷Ⅱ· 14)如图5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
下滑的过程中,大圆环对它的作用力
微元法
动一周克服摩擦力做功Wf=Ff·Δx1+Ff·Δx2+Ff·Δx3+„= Ff(Δx1+Δx2+Δx3+„)=Ff· 2πR
等效 转换法
恒力F把物块从A拉到B,绳子对物块做功
h h (sin α-sin β) W=F·
平均 力法
弹簧由伸长x1被继续拉至伸长x2的过程中,克服
kx1+kx2 弹力做功W= · (x2-x1) 2
答案
√ √
二、功率 1.定义:功与完成这些功所用 时间 的比值. 2.物理意义:描述力对物体做功的 快慢 . 3.公式:
W (1)P= t ,P 为时间 t 内物体做功的 快慢 .
(2)P=Fv
①v为平均速度,则P为 平均 功率.
②v为瞬时速度,则P为 瞬时 功率.
③当力F和速度v不在同一直线上时,可以将力F分解或者将速度v分解.
答案
自测3 两个完全相同的小球A、B,在某一高度处以相同
大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出,不计空
气阻力,如图2所示,则下列说法正确的是
A.两小球落地时速度相同
B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同
C.从开始运动至落地,重力对两小球做的功相同 √
D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同
3.物理意义:功是能量转化的 量度 .
4.计算公式
(1)恒力F的方向与位移l的方向一致时:W= Fl .
(2)恒力F的方向与位移l的方向成某一夹角α时:W= Flcos α .
5.功的正负
π (1)当 0≤α<2时,W>0,力对物体做 正功 . π (2)当2<α≤π 时, W<0, 力对物体做 负功 , 或者说物体 克服 这个力做了功. π (3)当 α=2时,W=0,力对物体 不做功 .
6.一对作用力与反作用力的功 做功情形 都做正功 都做负功 一正一负 一为正 一为零 一为负 图例 备注
(1)一对相互作用力做的总功与参
考系无关
(2)一对相互作用力做的总功W=
Flcos α.l是相对位移,α是F与l间
的方向夹角
(3)一对相互作用力做的总功可正、
可负,也可为零
7.一对平衡力的功
பைடு நூலகம்
一对平衡力作用在同一个物体上,若物体静止,则两个力都不做功;若
类型1 恒力功的分析和计算 例1 如图3所示,质量为m的物体臵于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间 的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀 加速直线运动,运动中物体 m与斜面体相对静止.则关于斜面对 m的支持 力和摩擦力的下列说法中错误的是 A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功 √ C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力可能做负功 图3
第五章 机械能
第1讲 功和功率
内容索引
过好双基关
回扣基础知识 训练基础题目
研透命题点
细研考纲和真题 分析突破命题点
课时作业
限时训练 练规范 练速度
过好双基关
一、功
1.定义:一个物体受到力的作用,如果在 力的方向 上发生了一段位移,
就说这个力对物体做了功.
2.必要因素:力和物体在 力的方向 上发生的位移.
物理人教版高中必修二(2019年新编)8-1 功和功率 教案
第八章 第一节 功和功率【教学目标】1.掌握功的公式W =Flcos α及公式的适用范围,只适用于恒力,L 应为对地位移。
2.功的概念和做功两个要素。
理解正、负功的概念,会用功的公式进行计算。
3. t W P =,Fv P =的运用,tW P =通常指平均功率,0→∆t 为瞬时功率。
【核心素养发展】核心知识1.功的公式W =Flcos α及公式的适用范围。
2.正、负功的概念,会用功的公式进行计算。
3. t W P =,Fv P =的运用,tW P =通常指平均功率,0→∆t 为瞬时功率。
核心能力1.理解正、负功的含义,能解释相关现象。
科学品质1.生产、生活中处处体现了功的问题。
2.感知功率在生活中的实际应用,提高学习物理科学的价值观【教学重点】1.功的公式W =Flcos α 。
2.正、负功的概念,用功的公式进行计算。
3. tW P =,Fv P =的运用。
【教学难点】1. 正、负功的概念,用功的公式进行计算2.tW P =通常指平均功率,0→∆t 为瞬时功率。
用Fv P =,分析汽车的启动。
【教学方法】教师启发、引导学生思考,讨论、交流学习成果。
探究法、讨论法、实验法。
(一)新课导入一个物体受到力的作用,且在力的方向上移动了一段位移,这时,我们就说这个力对物体做了功。
在初中学习功的概念时,强调物体运动方向和力的方向的一致性,如果力的方向与物体的运动方向不一致呢?相反呢?力对物体做不做功?若做了功,又做了多少功?怎样计算这些功呢?本节课我们来继续学习有关功的知识,在初中的基础上进行扩展。
下面我们就来学习 功。
(二)新课内容一、功1.功的定义:力和力的方向上的位移的乘积叫力对物体做的功。
1.功的公式:W =Fl cos α,其中F 、l 、α分别为力的大小、位移的大小、力与位移的夹角.2.功是标量.在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J.例题1:如图1所示,质量为1 kg 的物体,静止在光滑水平面上.现在给物体一个与水平方向成60°角斜向上、大小为10 N 的拉力F ,物体在拉力F 的作用下沿水平面运动了2 s ,则在这2 s 内,拉力F 所做的功是 J ,支持力做功 J ,重力做功 J.图1答案 50 0 0解析 F cos 60°=mal =12at 2 W =Fl cos 60°联立解得W =50 J ,物体在竖直方向上没有位移,所以重力和支持力都不做功.练习1:如图2所示,坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m ,在与水平面成θ角的恒定拉力F 作用下,沿水平地面向右移动了一段距离l .已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,则雪橇受到的( )图2A .支持力做功为mglB .重力做功为mglC .拉力做功为Fl cos θD .滑动摩擦力做功为-μmgl答案 C解析 支持力和重力与位移方向垂直,不做功,A 、B 错误;拉力和滑动摩擦力做功分别为W 1=Fl cos θ,W 2=-μ(mg -F sin θ)l ,C 正确,D 错误.二、正功和负功1.力对物体做正功或负功的条件由W =Fl cos α可知(1)当α=π2时,W =0,力F 对物体不做功(填“做正功”“做负功”或“不做功”). (2)当0≤α<π2时,W >0,力F 对物体做正功(填“做正功”“做负功”或“不做功”). (3)当π2<α≤π时,W <0,力F 对物体做负功(填“做正功”“做负功”或“不做功”). 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等于:(1)各个力分别对物体所做功的代数和.(2)几个力的合力对物体所做的功.例题2:(多选)质量为m 的物体,静止在倾角为θ的斜面上,斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l ,如图3所示.物体始终相对斜面静止,则下列说法正确的是( )图3A .重力对物体做正功B .合力对物体做功为零C .摩擦力对物体做负功D .支持力对物体做正功答案 BCD解析 物体的受力和位移如图所示,支持力F N 与位移l 的夹角α<90°,故支持力做正功,D 选项正确;重力方向与位移方向垂直,故重力不做功,A 选项错误;摩擦力F f 与位移l 的夹角大于90°,故摩擦力做负功,C选项正确;物体做匀速运动,所受合力为零,合力做功为零,B选项正确.例题3:如图4所示,一个质量为m=2 kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的力F=10 N作用,在水平地面上从静止开始向右移动的距离为l=2 m,已知物体和地面间的动摩擦因数为0.3,g取10 m/s2,求外力对物体所做的总功.(cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)图4答案7.6 J解析物体受到的摩擦力为:F f=μF N=μ(mg-F sin 37°)=0.3×(2×10-10×0.6) N=4.2 N解法一先求各力的功,再求总功.拉力F对物体所做的功为:W1=Fl cos 37°=10×2×0.8 J=16 J摩擦力F f对物体所做的功为:W2=F f l cos 180°=-4.2×2 J=-8.4 J由于重力、支持力对物体不做功,故外力对物体所做的总功W等于W1和W2的代数和,即W =W1+W2=7.6 J.解法二先求合力,再求总功.物体受到的合力为:F合=F cos 37°-F f=10×0.8 N-4.2 N=3.8 N,方向水平向右所以W=F合l cos α=3.8×2×cos 0° J=7.6 J.练习2:起重机将质量为100 kg的重物竖直向上移动了2m,下列三种情况下,做功的力各有哪几个?每个力做了多少功?是正功还是负功?(不计阻力,g=9.8m/s2)(1)匀加速提高,加速度a1=0.2m/s2;(2)匀速提高;(3)匀减速下降,加速度大小a2=0.2m/s2.答案:(1)拉力和重力;W拉=2×103J,WG= -1.96×103 J;拉力做正功,重力做负功(2)拉力和重力;均等于1.96×103 J;拉力做正功,重力做负功(3)拉力和重力;拉力做功-2×103 J;重力做功1.96×103 J;拉力做负功,重力做正功三、功率1.意义:功率是表示做功的快慢的物理量.2.定义:功W 与完成这些功所用时间t 之比.3.定义式:P =W t.单位:瓦特,简称瓦,符号是W.常用单位,千瓦,符号是Kw 。
高中新教材物理课件必修第二册第八章机械能守恒定律功和功率
汇报人:XX 20XX-01-23
contents
目录
• 机械能守恒定律概述 • 功和功率基本概念 • 直线运动中的功和功率问题 • 曲线运动中的功和功率问题 • 机械能守恒定律在实际问题中应用 • 实验:验证机械面滑块问题中,忽略摩擦时机械 能守恒,重力势能和动能相互转化。
抛体运动
在抛体运动中,忽略空气阻力时机械 能守恒,重力势能和动能相互转化。
06
实验:验证机械能守恒定律
实验原理及步骤介绍
01 02
实验原理
机械能守恒定律指出,在只有重力或弹力做功的物体系统 内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。 为了验证这一定律,我们可以通过实验测量物体在自由落 体过程中的动能和势能变化,从而验证机械能是否守恒。
02
提供了解决物理问题的重要方法
利用机械能守恒定律,可以解决许多涉及动能和势能转化的问题,如碰
撞、弹跳、摆动等。
03
深化了对能量转化和守恒的理解
机械能守恒定律是能量转化和守恒定律的一个特例,它深化了我们对能
量转化和守恒的理解,有助于我们更好地掌握和应用能量转化和守恒的
思想。
02
功和功率基本概念
功的定义及计算公式
03
直线运动中的功和功率问题
恒力作用下物体运动分析
恒力作用下物体的加 速度恒定,速度随时 间线性变化。
结合物体的初速度和 加速度,可以求解物 体在任意时刻的速度 和位移。
通过分析物体的受力 情况,可以确定物体 所受恒力的大小和方 向。
变力作用下物体运动分析
变力作用下物体的加速度随时间 变化,速度不再是时间的线性函
高中物理【功与功率】学案及练习题
高中物理【功与功率】学案及练习题学习目标要求核心素养和关键能力1.理解功和功率,明确正功和负功的含义,能正确区分平均功率和瞬时功率。
2.会应用公式W =Fl cos α求各力的功和总功。
3.能够应用P =Wt、P =F v 进行有关计算。
1.核心素养:瞬时功率的极限思想。
2.关键能力:掌握比值法定义物理量的方法。
授课提示:对应学生用书第101页 一 功 概念 物体在力的作用下,并在力的方向上发生了一段位移,那么这个力一定对物体做了功因素 (1)力;(2)物体在力的方向上发生的位移公式 (1)力F 与位移l 同向时:W =Fl ; (2)力F 与位移l 有夹角α时:W =Fl cos_α符号含义 其中F 、l 、cos α分别表示力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦符号单位F 的单位是牛顿,l 的单位是米,W 的单位是焦耳二 正功和负功1.以图示情境下物体沿水平面运动的情况为例。
(1)当α=π2时,力F 的方向与位移l 的方向垂直,力F 不做功。
(2)当0≤α<π2时,力F 对物体做正功。
(3)当π2<α≤π时,力F 对物体做负功。
2.合力做的功功是标量,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,也就是这几个力的合力对物体所做的功。
三 功率 1.功率(1)定义:在物理学中,做功的快慢用功率表示。
如果从开始计时到时刻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 之比叫作功率。
(2)公式:P =Wt(P 表示功率)。
(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 。
技术上常用千瓦(kW)作功率的单位,1 kW =1_000 W 。
2.功率与速度(1)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,即P =F v 。
(2)若v 是平均速度,P =F v 表示平均功率;若v 是瞬时速度,P =F v 表示瞬时功率。
高中物理新教材必修第二册8.1功和功率学案教学设计
《8.1 功和功率》学案(第一课时)【教学目标】1.理解功的概念,推导功的定义式并会运用功的定义式计算功。
2.自主学习,合作探究,理解正负功的含义,并会解释生活实例。
3.激情投入,通过探究功来探究生活实例。
4、根据功率的定义式推导P=Fv,并能用于分析、计算和解释现象。
【课堂合作探究】新课引入:在初中时,我们学过,当力的方向与物体运动的方向一致的时候,我们就说力对物体做了功,我们怎样计算力对物体做的功呢?一、功的定义1.功的定义(1)定义:如果一个物体受到力的作用,并且在这个,我们就说这个力对物体做了。
(2)做功的两个条件(3)功的计算公式:①当力F和位移l 同向时:②当力F和位移l 垂直时: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?③当力F和位移l 成α时:F方法一:方法二:总结:(4)国际单位:(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。
2.正功和负功(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:(2)正负功的物理意义正功的意义:负功的意义:说明:①某力对物体做负功,往往说成“物体克服某力做功”(取绝对值),两种说法的意义是等同的。
②功是标量:只有大小,没有方向。
(功的正负既不代表大小也不代表方向,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)。
(3)正负功的判断方法法一:力与位移夹角分析法二:力与速度夹角分析3.总功的计算我们学习了一个力对物体所做的功的求解方法,而物体所受的力往往不止一个,那么如何求解这几个力对物体所做的功呢?解法一:先根据力学知识求出合外力F合,再由功的定义式来计算。
解法二:先分别求出各个力所做的功,再对各个力做的功求代数和。
最新人教版高中物理一轮总复习课件:14功和功率
(3)依据能量变化来判断:功是能量转化的量度,若有能量转 化,则必有力对物体做功.此法常用于判断两个相联系的物体之 间的相互作用力做功的判断. 2.恒力做功的计算方法
3.合力做功的计算方法 方法一:先求合力 F 合,再用 W 合=F 合 lcosα 求功. 方法二:先求各个力做的功 W1、W2、W3、…,再应用 W 合 =W1+W2+W3+…求合力做的功.
自主练透 1.(多选)如图所示,质量为 m 的物体置于倾角为 θ 的斜面 体上,物体与斜面间的动摩擦因数为 μ,在外力作用下,斜面体 以加速度 a 沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体与斜面体 相对静止.则关于斜面对物体的支持力和摩擦力的做功情况,下 列说法中正确的是( )
A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功 C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力可能做负功
(1)α 是力与 位移 方向之 做功.
4.功的正负 (1)当 0° ≤α<90° 时,W>0,力对物体做 正功 . (2)当 90° <α≤180° 时,W<0,力对物体做 负功 ,或者说物 体 克服 这个力做了功. (3)当 α=90° 时,W=0,力对物体 不做功 .
解析: 物块所受的摩擦力 Ff 沿木板斜向上, 与物块的运动方 向垂直,故摩擦力 Ff 对物块不做功,物块在慢慢移动过程中,重 力势能增加了 2 J,重力做功-2 J,支持力 FN 对物块做功 2 J, 故 B 正确.
答案:B
3.一物块放在水平地面上,受到水平推力 F 的作用,力 F 与时间 t 的关系如图甲所示,物块的运动速度 v 与时间 t 的关系 如图乙所示, 10 s 后的 vt 图象没有画出, 重力加速度 g 取 10 m/s2, 下列说法正确的是( )
答案:ACD
2023届高考物理一轮复习课件:6.1 功和功率
的变化规律分别如图甲和乙所示,设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F
对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系正确的是
A.W1=W2=W3
B.W1<W2<W3
C.W1<W3<W2
D.W1=W2<W3
(
B
)
提能点(二)
对功率的理解和计算
列说法正确的是(
)
C
A.动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变
B.若四节动力车厢输出功率均为额定值,
则动车组从静止开始做匀加速运动
C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,
则动车组匀速行驶的速度为 3 vm
4
D.若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时
1
间t达到最大速度vm,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为 2 mvm2-Pt
此法常用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。
[例 1]
如图所示,在水平面上,有一弯曲的槽道 AB,槽道由
R
半径分别为 和 R 的两个半圆构成。现用大小恒为 F 的拉力将一光
C
2
例7.(2021·北京等级考)如图所示,高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车
的速率不变)通过路面 abcd ,其中ab 段为平直上坡路面, bc 段为水平路
面, cd 段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大
小变化。下列说法正确的是(
B
)
A.在ab段汽车的输出功率逐渐减小
B.汽车在ab段的输出功率比bc段的大
C.在cd段汽车的输出功率逐渐减小
D.汽车在cd段的输出功率比bc段的大
高中新教材人教版物理课件 必修第二册 第八章 机械能守恒定律 1-功和功率
F合=mgsin 37°-μmgcos 37°=260 N
方向沿斜坡向下。
沿合力方向的位移
x=°=50 m
合力做的功
W合=F合x=260×50 J=1.3×104 J。
误区警示 1.计算功时首先应明确要求的是哪一个力做的功,
物体所受的各个力做功时互不影响。
2.求功时物体的位移应相对于某一惯性参考系,要注意力与
是J。
3.一个人提着一水桶,在水平路面上匀速行走了一段路程,人
对水桶是否做了功?
提示:人提着水桶在水平路面上行走,人提桶的力对水桶不
做功。因为人提水桶的力沿竖直方向,而水桶在竖直方向上
无位移。
二、正功和负功
1.一个力做功的几种情况
夹角 α 的范围 做功情况
α=
cos α=0,W=0,即力 F 对物体不做功
做什么功?
(3)雪橇做匀加速运动,合力做什么功?
雪橇做匀减速运动,合力做什么功?
提示:(1)重力、支持力和位移方向垂直,故不做功。
(2)拉力F做正功。摩擦力做负功。
(3)雪橇做匀加速运动,合力做正功。雪橇做匀减速运动,合
力做负功。
归纳提升
1.功是过程量
功描述了力的作用效果在空间上的累积,它总与一个具体过
(2)以恒定功率启动时,汽车的加速度变化吗?做什么运动?
提示:(1)F是汽车的牵引力。(2)当汽车以恒定功率启动时,
根据P=Fv,v增大,F减小,加速度减小,故加速度变化,汽车做变
加速运动。
归纳提升
1.两种启动方式的比较
两种方式
P-t 图
和 v-t 图
以恒定功率启动
以恒定加速度启动
(新教材)统编人教版高中物理必修二第八章第1节《功与功率》优质说课稿
(新教材)统编人教版高中物理必修二第八章第1节《功与功率》优质说课稿今天我说课的内容是新人教版高中物理必修二第八章第1节《功与功率》。
第八章是机械能,讲述机械能守恒定律。
任何人类活动都离不开能量。
在长期的科学实践中,人们发现不同形式的能量可以互相转化,并且能量的转化与功的概念紧密相连。
这是因为,如果在一个过程中存在做功的现象,就必然存在能量变化的现象,功的计算能够为能量的定量表达及能量的变化提供分析的基础。
《功与功率》一节主要讲解功与功率的概念及计算方法知识。
本课教学承担着实现本单元教学目标的任务,为了更好地教学,下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科核心素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准普通高中物理课程标准(2017版2020年修订)【内容要求】:“2.1.1 理解功和功率。
了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。
例 1 分析物体移动的方向与所受力的方向不在一条直线上时,该力所做的功。
例 2 分析汽车发动机的功率一定时,牵引力与速度的关系。
”二、说教材分析本课教材主要内容有三个方面:功、正功和负功、功率。
教材一开始以马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度情景引入,让学生思考当物体运动的方向与力的方向不一致时应当怎样计算功;紧接着分析了力对物体所做的功的表达方法;在此基础上,教材讲述了力做功的几种情况——不做功、正功和负功;最后教材讲解了做功快慢的表示方法——功率。
教材安排有思考与讨论,以提高学生理解、探究分析解决问题的能力。
三、说教学目标1.能理解功、功率概念的含义,知道功的正负的物理意义。
2.能正确计算功和功率。
四、说核心素养:1.物理观念:通过学习功和功率知识,从物理学视角形成能量观念;能从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。
2.科学思维:能从物理学视角认识功和功率;能基于经验事实建构物理模型抽象概括;能运用分析综合、推理论证等方法;基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑和批判,进行检验和修正,进而提出创造性见解的能力与品格。
高中物理必修二功功率(功的正负和计算、瞬时功率计算)
学科教师辅导教案组长审核:一)例题解析1.(2018春•贵阳期末)如图所示,物体在力F的作用下沿粗糙水平面发生了一段位移,三种情形下力F和位移的大小都相等。
角θ的大小、物体运动方向己在图中标明,下列说法正确的是()A.甲、乙两种情形下,力F都做正功B.乙、丙两种情形下,力F都做负功C.三种情形下,力F做功的绝对值相等D.三种情形下,合力做功的绝对值相等2.(2017•静安区二模)物体在平行于斜面向上的拉力作用下,分别沿倾角不同斜面的底端,匀速运动到高度相同的顶端,物体与各斜面间的动摩擦因数相同,则()A.沿倾角较小的斜面拉,拉力做的功较多B.沿倾角较大的斜面拉,克服重力做的功较多C.无论沿哪个斜面拉,拉力做的功均相同D.无论沿哪个斜面拉,克服摩擦力做的功相同二)相关知识点讲解、方法总结一、功的计算1.恒力做功不论物体做直线运动还是曲线运动,力对物体做的功用W=Fl cosα求解。
该公式可写成W=F·(l·cos α)=(F·cosα)·l。
即功等于力与力方向上位移的乘积或功等于位移与位移方向上力的乘积。
2.变力做功(1)用动能定理W=ΔE k或功能关系W=ΔE,即用能量的变化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,如机车恒功率启动时。
(3)将变力做功转化为恒力做功:①平均力法如果变力的大小和位移的关系是线性变化,并且力的方向不变时,可以将变力的平均值先求出后,再用功的公式:W =F l cos α=F 1+F 22l cos α来计算。
例如弹簧的弹力所做的功。
②微元法如果变力的大小不变,但变力的方向总是跟速度的方向在一条直线上,物体通过的位移大小就等于路程,则:W =Fs 路程。
例如滑动摩擦力所做的功或者空气阻力所做的功。
特别是在往复运动或曲线运动中,用这种方法求功确实很简便。
③图象法F l 图线与坐标轴所包围的面积就等于变力F 在位移l 上所做功的数值,如图所示。
人教版高中物理必修2第8章第1节功和功率(2)+教案
人教版高中物理必修2教学设计(第2课时)讲授新课一、功率1、在物理学中,一个力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值,叫做功率,用P表示,即。
2、物理意义:功率是描述力对物体做功快慢的物理量。
3、功率的单位:瓦特(W)1J/s=1w 1kw=103w力、位移、时间都与功率相联系,这种联系在技术上具有重要意义。
4、功率与速度的关系式(1)公式:P =Fv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)推导由w = F L 得:因为于是上式可以写成: P=FvP一定时,F与v成反比;v一定时,F与P成正比;F一定时,v与P成正比。
说明:(1)若v表示物体在时间t内的平均速度,则功率P表示力F在时间t内的平均功率;(2)若v表示物体在某一时刻的瞬时速度,则功率P表示力F在该时刻的瞬时功率。
(3)适用条件:适用于F与v同向的情况(4)由功率速度关系式知,汽车、火车等交通工具和各种起重机械,当发动机的功率P一定时,牵引力F与速度v成__________,要增大牵引力,学生倾听记忆阅读课文推导功率与速度的关系阅读说明理解记忆掌握功率的概念和物理意义锻炼学生的逻辑思维能力掌握公式的适用条件以及瞬时功率和平均功率定功率为60 kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是 1 800 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?分析: 实际功率不一定总等于额定功率,大多数情况下输出的实际功率都比额定功率小,但在需要时,短时间也可以输出更大的功率。
题目中说“受到的阻力不变”,表明本题对于较低速度行驶时发动机的输出功率只要求估算。
解: 汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力F =F 阻=1 800 N由于P =Fv,所以额定功率下的速度当汽车以速度v =54 km/h =15 m/s 行驶时,有P =Fv = 1 800×15 W =27 kW 汽车以额定功率匀速行驶时的速度为120 km/h。
