高中物理必修二《功和功率》课件.ppt

1、功和功率功和功率一、功一、功1做功的两个不可缺少的因素：力和物体在做功的两个不可缺少的因素：力和物体在_上发生的位移上发生的位移2功的公式：功的公式：W_，其中，其中F为恒力，为恒力，为为F的方向与位移的方向与位移l的方向夹角；功的单位：的方向夹角；功的单位：_(J)；功是；功是_(矢、标矢、标)量量 力的方向力的方向Flcos 焦耳焦耳标标3 3正功和负功正功和负功(1)(1)功的正负的意义功的正负的意义功是功是_量，但有正负之分，正功表示动量，但有正负之分，正功表示动力对物体做功，负功表示力对物体做功，负功表示_一个力对物体做负功，往往说成是物体一个力对物体做负功，往往说成是物体_标标阻力

2、对物体做功阻力对物体做功克服这个力做功克服这个力做功(2)功的正负的确定功的正负的确定若若0，表示力对物体做，表示力对物体做_若若90，则，则W0，表示力对物体，表示力对物体_若若90180，则，则W0，表示力对，表示力对物体做物体做_ 正功正功不做功不做功负功负功比值比值做功的快慢做功的快慢平均功率平均功率平均功率平均功率瞬时功率瞬时功率4 4额定功率：机械额定功率：机械_时输出的时输出的_功率功率5 5实际功率：机械实际功率：机械_时输出的时输出的功率要求功率要求_额定功率额定功率正常工作正常工作最大最大实际工作实际工作小于或等于小于或等于一、判断正负功的方法一、判断正负功的方法方法根据方

3、法根据常用情况常用情况根据力和位移的方向根据力和位移的方向的夹角判断的夹角判断常用于恒力做功的判常用于恒力做功的判断断根据力和瞬时速度方根据力和瞬时速度方向的夹角判断向的夹角判断常用于质点做曲线运常用于质点做曲线运动时变力做功的判断动时变力做功的判断根据功能关系或能量根据功能关系或能量守恒定律判断守恒定律判断常用于系统内力做功常用于系统内力做功的判断的判断2 2变力的功：变力的功：(1)(1)用动能定理或功能关系用动能定理或功能关系(功是能量转化的功是能量转化的量度量度)求解求解(2)(2)将变力的功转化为恒力的功求解将变力的功转化为恒力的功求解当力的大小不变，而方向始终与运动方向当力的大小不

4、变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程相同或相反时，这类力的功等于力和路程(不是位移不是位移)的乘积，如滑动摩擦力、空气阻的乘积，如滑动摩擦力、空气阻力做功，等等力做功，等等三、机动车两种启动方式三、机动车两种启动方式对机动车等交通工具，在启动的时候，通常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比较如下：定加速度启动现比较如下：两种方式两种方式 以恒定功率启动以恒定功率启动 以恒定加速度启动以恒定加速度启动Pt图和图和vt图图答案：答案：D D答案：答案：B B解析：解析：牵引力和重力

5、做的总功与摩擦力做牵引力和重力做的总功与摩擦力做的功的代数和为零，的功的代数和为零，A A、B B错误；因汽车做匀错误；因汽车做匀速率运动，动能增量为零，故合外力对汽车速率运动，动能增量为零，故合外力对汽车不做功，不做功，C C错误；重力做功的瞬时功率等于错误；重力做功的瞬时功率等于重力与重力方向的分速度的积，故瞬时功率重力与重力方向的分速度的积，故瞬时功率会变化，会变化，D D正确正确答案：答案：D D答案：答案：D D答案：答案：D D功的计算功的计算(1)(1)对运动全过程分析可知，空气阻力是变对运动全过程分析可知，空气阻力是变力力(方向改变方向改变)，故变力做功应转变为两个过，故变力做

6、功应转变为两个过程的恒力做功；程的恒力做功；(2)(2)空气阻力做功与路径有关空气阻力做功与路径有关答案：答案：C C功率的计算功率的计算答案：答案：B B答案：答案：A A 机车的启动问题机车的启动问题 额定功率是额定功率是8080 kWkW的无轨电车，其最大的无轨电车，其最大速度是速度是7272 km/hkm/h，质量是，质量是2 2 t t，如果它从静止，如果它从静止先以先以2 2 m/sm/s2 2的加速度匀加速开出，阻力大小的加速度匀加速开出，阻力大小一定，则一定，则()(1)(1)电车匀加速运动行驶能维持多少时间？电车匀加速运动行驶能维持多少时间？(2)(2)又知电车从静止驶出到增

7、至最大速度共又知电车从静止驶出到增至最大速度共经历了经历了2121 s s，在此过程中，电车通过的位移，在此过程中，电车通过的位移是多少？是多少？不管对哪种启动方式，机动车的功率均是指不管对哪种启动方式，机动车的功率均是指牵引力的功率，对启动过程的分析也都是用牵引力的功率，对启动过程的分析也都是用分段分析法，并且将牛顿第二定律和运动学分段分析法，并且将牛顿第二定律和运动学公式相结合进行综合分析有时也应用动能公式相结合进行综合分析有时也应用动能定理求解定理求解(1)(1)电动车的额定功率；电动车的额定功率；(2)(2)电动车由静止开始运动，经过多长时间电动车由静止开始运动，经过多长时间速度达到速

8、度达到2 2 m/s?m/s?答案：答案：D D答案：答案：B B答案：答案：D D答案：答案：B B1111摩擦力的做功特点摩擦力的做功特点一、滑动摩擦力做功的特点一、滑动摩擦力做功的特点1 1滑动摩擦力可以对物体做负功滑动摩擦力可以对物体做负功当滑动摩擦力阻碍物体运动时，为阻力，对物当滑动摩擦力阻碍物体运动时，为阻力，对物体做负功体做负功如右图所示，水平桌面上，一质量为如右图所示，水平桌面上，一质量为m m的物体的物体在拉力在拉力F F的作用下发生的位移为的作用下发生的位移为l l，物体与桌面，物体与桌面的动摩擦因数为的动摩擦因数为，分析摩擦力对物体做功情，分析摩擦力对物体做功情况如何？况

9、如何？2 2滑动摩擦力可以对物体不做功滑动摩擦力可以对物体不做功例例1 1中，桌面虽然受到物体对它的滑动摩擦中，桌面虽然受到物体对它的滑动摩擦力，但桌面相对地面没有发生位移，所以滑力，但桌面相对地面没有发生位移，所以滑动摩擦力对桌面不做功动摩擦力对桌面不做功二、静摩擦力做功的特点二、静摩擦力做功的特点1 1静摩擦力可以做正功还可以做负功，也静摩擦力可以做正功还可以做负功，也可能不做功；可能不做功；2 2在静摩擦力做功的过程中，只有机械能在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体，而没有机械从一个物体转移到另一个物体，而没有机械能转化为其他形式的能量；能转化为其他形式的能量；3 3相互摩擦的系统，一对静摩擦力所做功相互摩擦的系统，一对静摩擦力所做功的代数和总等于零的代数和总等于零解析：解析：因物体和斜面一起水平向左做匀加因物体和斜面一起水平向左做匀加速运动，对物体进行受力分析可知，支持力速运动，对物体进行受力分析可知，支持力方向垂直斜面向上，由功的公式可知支持力方向垂直斜面向上，由功的公式可知支持力一定做正功一定做正功而摩擦力是否存在需要讨论而摩擦力是否存在需要讨论答案：答案：B B