1、第八章第八章 机械能守恒定律机械能守恒定律8.18.1功与功率功与功率1.1.掌握功的概念，掌握并能应用功的公式分析计算实掌握功的概念，掌握并能应用功的公式分析计算实际问题际问题。2.2.理解正功、负功的含义理解正功、负功的含义。3 3.理解功率的概念，知道功率的物理意义理解功率的概念，知道功率的物理意义。4 4.知道计算功率的公式及功率的单位知道计算功率的公式及功率的单位。会用功率的公式解决有关。会用功率的公式解决有关的简单的实际问题的简单的实际问题。学习目标学习目标一、功一、功1 1、功的定义：、功的定义：物体受到力的作用，并沿力的方向发生一段位移，则该力对物体物体受到力的作用，并沿力的方
2、向发生一段位移，则该力对物体做了功。做了功。2 2、功的表达式、功的表达式lA AB B（1 1）当）当F F与与l同方向时同方向时:l（2 2）当）当F F与与l不同方向时，不同方向时，W=W=？A AB BF F1 1F F2 2F FcosWFlWFlF FF F力对物体所做的功，等力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。弦这三者的乘积。F F是作用在物体上的某个力（如是作用在物体上的某个力（如G G、N N、f f等），但必为恒力等），但必为恒力l是是F F的作用点发生的位移的作用点发生的位移是矢量是矢量F F
3、和和l的夹角，的夹角，为为0 0180180力对物体做的功只与力对物体做的功只与F F、l、三者有关，与物体的运动状态等因素三者有关，与物体的运动状态等因素无关。无关。cosWFl对公式对公式 的理解：的理解：3.3.功的单位：功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是 J J11JN m4.4.功是标量，只有大小，没有方向，但是有正负功是标量，只有大小，没有方向，但是有正负.当当009090时时cos0cos0,WW0 0，力对物体做正功；，力对物体做正功；若物体做直线运动，由若物体做直线运动，由力和位移夹角力和位移夹角来判断较方便。来判断较方便。
4、当当=90=90时，时，cos=0cos=0、W=0W=0，力对物体不做功；，力对物体不做功；当当9090180180时，时，cos0 cos0,WW0 0，力对物体，力对物体做负功或说成物体克服这个力做功做负功或说成物体克服这个力做功.若物体做曲线运动，利用若物体做曲线运动，利用力和速度的夹角力和速度的夹角来判断做。来判断做。时，力对物体做正功；时，力对物体做正功；时，力对物体不做功。时，力对物体不做功。时，力对物体做负功（或物时，力对物体做负功（或物体克服力做功）。体克服力做功）。正功的意义是：力对物体做正功，表明此力的效果是正功的意义是：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是
5、动力做功。促进物体的运动，是动力做功。负功的意义是：力对物体做负功，表明此力的效果是负功的意义是：力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力做功。阻碍了物体运动，是阻力做功。功是标量，但有正负。功的正负只表示力做功的效果功是标量，但有正负。功的正负只表示力做功的效果,决不表决不表示方向示方向,也不表示大小。即：表示是也不表示大小。即：表示是动力或阻力做功。动力或阻力做功。一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值）（正值）例题：质量为例题：质量为m=3kgm=3kg的物体放在水平面上，在与水平方向成的物体放在水平面上，在与
6、水平方向成37370 0角角的拉力的拉力F=20NF=20N作用下匀加速运动，通过位移作用下匀加速运动，通过位移 l=2m的过程中，物的过程中，物体所受摩擦力大小为体所受摩擦力大小为6N6N。（。（cos370=0.8）求：求：WG=0JWN=0JWf=-f l=-12JW总=WG+WN+Wf+WF=20J（1 1）重力对物体做的功）重力对物体做的功（2 2）支持力对物体做的功）支持力对物体做的功（3 3）摩擦力对物体做的功）摩擦力对物体做的功（4 4）拉力对物体做的功）拉力对物体做的功（5 5）合力对物体做的总功）合力对物体做的总功W总=F合l=20J方法一方法一方法二方法二WF=Flcos
7、370=32JW总=20JF 结论：结论：几个力对一个物体做功的代数和，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等于这几个力的合力对这个物体所做的功。的功。1、几个力对物体所做的总功等于各个、几个力对物体所做的总功等于各个 力对物体所做力对物体所做功的代数和。功的代数和。W总总W1+W2+Wn2、几个力对物体所做的总功等于合外力对物体做功。、几个力对物体所做的总功等于合外力对物体做功。W总总F合合 l cos 人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率
8、(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件二、功率1.1.定义：功与完成这些功所用时间之比，叫做功率。定义：功与完成这些功所用时间之比，叫做功率。3.3.单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W W，1W1W1J/s.1J/s.常用单位还有千瓦（常用单位还有千瓦（kWkW），），1kW1kW1000W1000W 4.4.物理意义：反映力对物体做功的快慢。物理意义：反映力对物体做功的快慢。5.5.功率是标量。功率是标量。2.2.公式：公式：WPt人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PP
9、T)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件6.6.功率与速度功率与速度(1)(1)推导推导coscosFvtFltWP(2)(2)各量的含义各量的含义式中为对物体做功的力，若为发动机，则式中为对物体做功的力，若为发动机，则F F指牵引力。指牵引力。式中式中v v为物体的运动速度为物体的运动速度式中式中为为F F与与v v的夹角的夹角人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1
10、功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件vFV1V2FvF2F1P(Fcos)vPF(vcos)(3)(3)对对P PFvcosFvcos的理解的理解人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件7.7.平均功率与瞬时功率平均功率与瞬时功率（1 1）平均功率：）平均功率：表示在一段时间内力对物体做功的平均快慢。表示在一段时间内力对物体做功的平均快慢。计算：计算：cosvFPtWP或（2 2）瞬时功率
11、：）瞬时功率：表示在某一时刻力对物体做功的快慢。表示在某一时刻力对物体做功的快慢。计算：计算：代入瞬时速度，即得瞬时功率。代入瞬时速度，即得瞬时功率。cosFvP 注：注：平均功率：对应一段时间或一个过程；平均功率：对应一段时间或一个过程；瞬时功率：对应一个时刻或一个位置。瞬时功率：对应一个时刻或一个位置。人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件课堂小结课堂小结一、功一、功1 1、功的概念、功的概念2 2、功的表达式
12、、功的表达式3 3、功的正负、功的正负4 4、总功的求法、总功的求法二、功率二、功率1 1、功率的意义、功率的意义2 2、功率的表达式、功率的表达式3 3、平均功率与瞬时功率、平均功率与瞬时功率人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件B B1.1.关于功率，下列说法中正确的是（关于功率，下列说法中正确的是（）A.A.功率是说明做功多少的物理量功率是说明做功多少的物理量B.B.功率是说明力做功快慢的物理量功率是说明力做
13、功快慢的物理量C.C.做功时间越长，功率一定小做功时间越长，功率一定小D.D.力做功越多，功率一定大力做功越多，功率一定大学以致用学以致用人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件2 2质量为质量为5 5l0l03 3 kgkg的汽车在水平路面上由静止以加速度的汽车在水平路面上由静止以加速度a a2 2m m/s s2 2 开始做匀加速直线运动，所受阻力是开始做匀加速直线运动，所受阻力是1.01.0l0l03 3 N
14、N，汽车起动后，第，汽车起动后，第1 1s s末发动机的瞬时功率为末发动机的瞬时功率为 ()()A A2 2 kWkW B B11 11 kWkW C C20 20 kWkW D D22 22 kWkW D D学以致用学以致用人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件3.3.某人用同一水平力某人用同一水平力F F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进光滑水平面前进s s距
15、离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进s s距离，若两次拉力做的功分别为距离，若两次拉力做的功分别为W W1 1和和W W2 2，拉力做功的功率分别，拉力做功的功率分别是是P P1 1和和P P2 2，则，则()()A.WA.W1 1=W=W2 2，P P1 1=P=P2 2 B.WB.W1 1=W=W2 2，P P1 1P P2 2 C.WC.W1 1W W2 2，P P1 1P P2 2 D.WD.W1 1W W2 2，P P1 1=P=P2 2B B学以致用学以致用人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课
16、件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件4.4.质量为质量为m m的物体沿倾角为的物体沿倾角为的斜面匀速滑下，在通过位移的斜面匀速滑下，在通过位移s s的过的过程中程中()A.A.重力对物体做功重力对物体做功mgsmgsB.B.重力对物体做功重力对物体做功mgssinmgssin C.C.支持力对物体做功支持力对物体做功mgscosmgscos D.D.摩擦力对物体做正功，数值为摩擦力对物体做正功，数值为mgssinmgssin B B学以致用学以致用人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功
17、率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件5.5.质量质量3kg3kg的物体，在水平力的物体，在水平力F F6 6的作用下，在光滑的水平面上从静的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间止开始运动，运动时间t t3s3s，求：，求：（1 1）力）力F F在在t t3s3s内对物体所做的功内对物体所做的功.（2 2）力）力F F在在t t3s3s内对物体所做功的平均功率内对物体所做功的平均功率.（3 3）在）在3s3s末力末力F F对物体做功的瞬时功率对物体做功的
18、瞬时功率.学以致用学以致用人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件(1)(1)根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F=maF=ma；可得物体的加速度；可得物体的加速度22/2/36smsmmFa22112 3922Latmm 6 954WFLJJ 54183WpWWt物体在物体在3s3s内的位移内的位移力力F F在在3s3s内对物体所做的功内对物体所做的功（2 2）力）力F F在在3s3s内对物体所做功的平均功率内对物体
19、所做功的平均功率（3 3）3s3s末的速度末的速度smsmatv/6/32在在3s3s末力末力F F对物体做功的瞬时功率对物体做功的瞬时功率6 636PFvWW【解析解析】人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件7.7.质量为质量为5t5t的汽车的汽车,额定功率为额定功率为P=90kW,P=90kW,设汽车运动时阻力恒为车重的设汽车运动时阻力恒为车重的0.050.05倍。倍。（1 1）求汽车沿水平道路行驶的最大速度）
20、求汽车沿水平道路行驶的最大速度?（2 2）设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动）设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动,加速度加速度a=0.4m/sa=0.4m/s2 2,求汽车维持这一加速度行驶的最长时间求汽车维持这一加速度行驶的最长时间(g=10m/s(g=10m/s2 2)学以致用学以致用人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件（1 1）m=5000kg,P=9.0m=5000kg,P=9.010104
21、4 W W f=f=kmgkmg=0.05=0.055000500010=2.510=2.510103 3N N P Pm m=fvfvm m v vm m=P=Pm mf=9.0f=9.010104 42.52.510103 3 m/s=36 m/sm/s=36 m/svt01vmv1ta2t【解析解析】人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件根据牛顿第二定律有根据牛顿第二定律有:Ff=ma:Ff=ma F=F=f
22、+maf+ma=4.5=4.510103 3N N 匀加速运动完毕时有匀加速运动完毕时有:P=P:P=Pm m P Pm m=FvFv v=P v=Pm mF=9.0F=9.010104 4 4.54.510103 3m/s=20m/sm/s=20m/s（2 2）汽车做匀加速直线运动完毕时）汽车做匀加速直线运动完毕时,功率达到最大输功率达到最大输出功率出功率,即额定功率即额定功率 v=at v=at t=v t=va=50sa=50s错误解法错误解法:v vm m=at t=at t=v vm ma=90sa=90s人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件人教版（2019）高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)统编版课件优秀课件ppt课件部编版课件
