《课时功功率》PPT课件

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1、第五章机械能及其守恒定律第1课时功功率一、功1.做功的两个不可缺少的因素:力和物体在上发生的位移.2.功的公式:W=,其中F为恒力,α为F的方向与位移l的方向夹角;功的单位:(J);功是(矢、标)量.力的方向Flcosα焦耳标3.正功和负功:根据W=Flcosα可知:0≤α<90°α=90°90°<α≤180°功的正负W>0W=0W<0意义力F对物体做正功力F对物体不做功力F对物体做负功力F是动力还是阻力动力阻力名师点拨1.功的公式可有两种理解:一是力“F”乘以物体在力的方向上发生的位移“lcosα”;二

2、是在位移l方向上的力“Fcosα”乘以位移l.2.功是标量,正功表示对物体做功的为动力,负功表示对物体做功的为阻力,功的正负不表示功的大小.二、功率1.定义:功与完成功所用时间的.2.物理意义:描述力对物体.3.公式(1)P为时间t内的平均功率.(2)P=Fvcosα(α为F与v的夹角)①v为平均速度,则P为;②v为瞬时速度,则P为.4.额定功率:机械时输出的功率.5.实际功率:机械时输出的功率.要求额定功率.比值做功的快慢平均功率瞬时功率正常工作实际工作小于或等于最大名师点拨各类发动机铭牌上的额定功率指

3、的是该发动机正常工作时的最大输出功率,并不是任何时候发动机的实际输出功率都等于额定功率.实际输出功率可在零和额定功率之间取值,发动机的功率即是牵引力的功率.在功率一定的条件下,牵引力跟车辆的行驶速度成反比.1.功的概念是要明确物体在哪个力的作用下发生的位移,哪个力对物体做功.而位移可以是物体在力的方向上对地的位移,也可以是力的作用点对地的位移.2.从计算功的公式上看功的概念W=Flcosα,若F与cosα结合则是位移方向上力乘以位移;将l与cosα结合则是力乘以力的方向的位移.两种理解均包含了合成与分解中

4、的等效观点.3.把握各种力做功的特点,会使功的计算变得简单,在用能量的观点解决问题时列起方程来更加得心应手.(1)重力做功的特点:只跟初末位置的高度差有关,而跟运动的路径无关.(2)弹力做功的特点:对接触面间的弹力,由于弹力的方向与运动方向垂直,弹力对物体不做功;对弹簧的弹力做的功,高中阶段没有给出相关的公式,对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等.(3)摩擦力做功的特点:摩擦力做功跟物体运动的路径有关,它可以做负功,也可以做正功.做正功时起动力作用,如用传送带把货物由低处运送到高处,

5、摩擦力就充当动力.摩擦力的大小不变、方向变化(摩擦力的方向始终和速度方向相反)时,摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程来计算,即W=Ffl.二、一对作用力和反作用力做功的特点1．一对作用力和反作用力在同一段时间内，可以都做正功，或者都做负功，或者一个做正功、一个做负功，或者都不做功．2．一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零．3．一对互为作用力与反作用力的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力)，但不可能为正．1.恒力做功对恒力作用下物体的运动,力对物体做的功

6、用W=Flcosα求解.该公式可写成W=F·(l·cosα)=(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=ΔEk或功能关系W=ΔE,即用能量的增量等效代换变力所做的功.(也可计算恒力做功)(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当力的大小不变,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(不是位移)的乘积.如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等.3.总功的求法(1)总功等

7、于合外力的功先求出物体所受各力的合力F合,再根据W总=F合lcosα计算总功,但应注意α应是合力与位移l的夹角.(2)总功等于各力做功的代数和分别求出每一个力做的功:W1=F1l1cosα1,W2=F2l2cosα2,W3=F3l3cosα3,……再对各个外力的功求代数和即:W总=W1+W2+W3+…变式练习1如图示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是A.始终不做功B.先做负功后做正功C.先做正功后不做功D.先做负功后不做功答案ACD在光滑的

8、水平地面上有质量为M的长平板A，如右图所示，平板上放一质量m的物体B，A、B之间动摩擦因数为μ.今在物体B上加一水平恒力F，B和A发生相对滑动，经过时间t，B未滑离木板A.求：(1)摩擦力对A所做的功．(2)摩擦力对B所做的功．(3)若长木板A固定，B对A的摩擦力对A做的功．【例3】如右图所示，重物的质量为1kg，动滑轮质量不计，竖直向上拉动细绳，使重物从静止开始以5m/s2的加速度上升，则拉力F在1s内对物体做的功为多大？拉