高一物理第五章 机械能 课件.ppt

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1、第五章机械能第Ⅰ单元功功率一、功1.物体受到力的作用，并且在力的方向上发生位移，就叫做力对物体做了功.力和物体在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素.2.计算功的一般公式：W=Fscosα其中F是恒力，α是F与位移s的夹角.若α=90°，则F不做功；若0°≤α＜90°，则F做正功；若90°＜α≤180°，则表示F做负功或物体克服力F做了功.3.功是标量功的正、负表示动力对物体做功还是阻力对物体做功，前者为正，后者为负.4.总功在计算几个力的合力功时有两种方法：一是先分别求各个力的功，再求它们的

2、代数和.二是先求出这几个力的合力，再根据功的基本公式计算.注意：第二种方法有个条件是这些力在位移s上必须是一直不变的，不能存在有哪个力消失或变化的情况，否则就只能用第一种方法求.二、功率1.功率是表示物体做功快慢的物理量.力所做的功跟完成这些功所需时间的比值叫做功率.2.公式(1)P=W/t这是物体在t时间内的平均功率.(2)P=Fvcosα：若v是瞬时速度,则P是瞬时功率；若v是平均速度,则P是平均功率.α是F与v方向间的夹角.3.额定功率和实际输出功率各类发动机铭牌上的额定功率，指的是该发动机正常工

3、作时的最大输出功率，并不是任何时候发动机的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，P=Fv.在功率一定的条件下，牵引力跟车辆行驶速度成反比考点一功的概念1.功的概念是要明确物体在哪个力作用下发生了位移，哪个力对物体做功.而位移可以是物体在力的方向上的位移，也可以是力的作用点的位移.考点一功的概念2.从计算公式看功的概念W=Fscosα，若将F与cosα结合，则是用位移方向上的力乘以位移；若将s与cosα结合，则是用力乘以力的方向上的位移.两种理解均包含了合

4、成分解中的等效观点.用后一种方法在计算重力做功、匀强电场中电场力做功时非常方便考点二功的正、负的含义功是标量，比较功的大小时，要看功的绝对值，绝对值大的做功多，绝对值小的做功少.功的正、负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功，或者说功的正、负表示是力对物体做了功还是物体克服这个力做了功.从动能定理的角度理解，力对物体做正功，使物体的动能增加;力对物体做负功，使物体的动能减少，即功的正、负与物体的动能增、减相对应【例题】如图所示，水平面上放着一斜面体，斜面体倾角为θ.斜面体上放着一物体,物体质量为m,与

5、斜面体保持相对静止，在外力作用下一起沿水平方向匀速通过一段位移为s.求斜面体对物体的摩擦力、支持力所做的功以及斜面体对物体所做的功.考点三从能量的转化角度来判断力是否对物体做功若物体有能量的转化，则必定有力做功.此法常用于两个相关联的物体如图所示，斜面体a放在光滑水平面上，斜面光滑，使物体b自斜面的顶端由静止滑下.试判定a、b间弹力做功的情况.SFNmg若直接由功的定义式判定a、b间弹力做功的情况就比较麻烦.从能量转化的角度看，当b沿斜面由静止滑下时，a由静止开始向右运动，即a的动能增加了，因而b对a的

6、弹力做了正功.由于a和b组成的系统机械能守恒，a的机械能增加，b的机械能一定减少，因而a对b的支持力对b一定做了负功考点四功和冲量的比较1.功和冲量都是表示力的积累效果的过程量，但功是表示力在一段位移上的累积效应，而冲量则是表示力在一段时间内的累积效应.2.功是标量，其正、负号表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功.冲量是矢量，其正、负号表示方向.考点五变力功的计算1.一些大小不变、方向改变的力做的功，可以用累积和转换的思想方法来求.如摩擦力、空气阻力等.这类力的功等于力和路程（不是位移）的乘积.实际上

7、在每一段极短的位移上都是恒力做功，然后累积起来而得到总功.2.有些变力的功是通过等量代换的方法来得到的，如用动能定理或能的转化守恒定律求.即使是恒力功的计算，当基本公式中的量无法得到时也可用等量代换的方法来得到.【例1】质量为M的长木板在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了L，而木板前进了s，如图所示.如滑块与木板间动摩擦因数为μ，则摩擦力对滑块、木板做功各为多少？【例2】人在A点拉着绳通过一定滑轮匀速吊起质量为m=50kg的物体，如图所示，开始绳与水平方

8、向的夹角为60°，当人匀速提起重物由A点沿水平方向运动s=2m而到达B点，此时绳与水平方向成30°角.求人对绳的拉力做了多少功.【例3】汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5t，汽车在水平面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，试问：(1)汽车保持以额定的功率从静止启动后能达到的最大速度为多少？(2)若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？(1)汽车保持以额定的功率从静止启动后能达到的最大速