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1、2019/1/16,（一） 功 教学目的： 1.理解功的概念，知道力和物体 在力的方向上发生位移是做功的两个不可缺少的因素。 2.知道功的公式W=Fscos，会用这个公式进行计算。 3.理解正功和负功的概念，知道在什么情况下做正功和负功。 4.知道什么是几个力对物体所做的总功，知道几个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的功,2019/1/16,功的概念引入,1能的转化和守恒定律是自然界普遍规律，而功在能的转化过程中担任重要的角色,2.功的概念：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，力就对物体做了功。,说明(1).力对物体做功，实质是施力物体对受力物体做功。,2019/
2、1/16,(2).功的两个不可缺少的因素:力和在力方向发生的位移。,当F与S同方向时,W=FS 当F与S互成角度时,W=?,2019/1/16,3.功的计算公式： （1）F和S同方向情况：W=FS （2）F和S不同方向情况：W=Fscos(为F与S间夹角）,适用条件：恒力对物体做功,4.功的单位：焦耳（牛*米）.,思考：1J的物理意义是：,5.功是标量但功有正负之分,2019/1/16,5.对功的正负讨论：功只有大小没有方向,是标量。功的正负既不是描述方向也不是描述大小而是表示这个力对物体做功的效果。,（1）当090时，0 cos 1.W为正值，力对物体做正功。力对物体的运动起推动作用。,（2
3、）当= 90时， cos =0，W=0.力对物体不做功。力对物体的运动既不推动也不阻碍。,2019/1/16,（3）当90 180时，1 cos 0.W为负值。力对物体做负功或者说物体克服力F做正功。力对物体的运动起阻碍作用。,注意：讲“功”一定要指明是那个力对那个物体的功，功是标量。,2019/1/16,例1.一辆汽车，匀速开上一斜面，它的受力情况如图，则做正功的力是_，做负功的是_，不做功的是_。合力做功_.,解：做正功的是：F 做负功的是：mg 和f. 不做功的是：N 合力功为:,例2.把一个小球以一定初速竖直上抛运动，有空气阻力，在它回到抛出点的过程中，重力做_功，阻力做_功。,答：重
4、力不做功，阻力做负功。,2019/1/16,例2.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至回到原发点的过程中，空气阻力对小球做的功为： A.0 B. fh C. 2fh D. 4fh,答案：C,2019/1/16,1.恒力做功的求法：W=Fscos中的F是恒力，求恒力所做的功只要找出F、S、即可。,2.合力做功 （总功）的求法：一种方法是先求出合力再用W总=F合Scos求总功另一种方法是W总=W1+W2+W3+ 即总功等于各个力做功的代数和，这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析，后一种方法还需要把各个功的正负号代入运算。,3.一些变力（
5、指大小不变、方向改变，如滑动摩擦力、空气阻力），在物体做曲线运动或往复运动过程中，这些力虽然方向改变，但每时每刻与速度反向，此时可化成恒力做功。方法是分段考虑，然后求和。,总 结,2019/1/16,1.关于功的说法，下列正确的是 A. 凡是发生了位移的物体，一定有力对它做功 B. 凡是受力的物体，一定有力对它做功 C. 凡是既受力又发生位移的物体，一定有力对物体做功 D. 以上说法都不对,测 试,2.用绳子系一小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则 ,A. 重力对球做功，绳的张力对球不做功 B. 重力对球不做功，绳的张力对球做功 C. 重力和绳的张力对球都不做功 D. 重力和绳的张
6、力对球都做功,2019/1/16,功 率,第 二 课 时,2019/1/16,一、教学目标： 1、理解功率的概念，能运用功率的公式P=W/t进行有关的计算。 2、理解公式P=Fv的意义，能用来解释现象和进行计算。 3、知道有关平均功率，即时功率，额定功率，实际功率的概念及其相关问题？ 二、引入： 复习:1什么是功,它的公式是什么?正负的意义? 2.做功总要用去一定时间，所用时间的长短反映了 做功的快慢，为了定量地表述，而建立“功率”这 一概念。 例如：一台起重机能在1min内把1t的货物提到预定的高度，另一台起重机只用30s就可以做相同的功，说明第二台起重机比第一台做功快一倍,2019/1/1
7、6,三、讲授：,1、功率,功率是反映做功快慢的物理量。功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。,功率的定义式是：,功率的单位：在国际单位制中为瓦特，简称瓦。符号是W。1W=1J/s，而kW的单位也很常用，1kW=1000W,功率的另一种表示式：,P=Fv,在作用力方向和位移方向相同的情况下,2019/1/16,2、平均功率和瞬时功率 若F为恒力，根据P=Fv（或P=Fvcos），v为时间t内的平均速度，W为时间t内所做的功，则P为平均功率。若V是即时速度计算的是即时功率。计算的是平均功率 当时间t趋近于0时，平均功率就趋近于即时功率。 注意：在变力对物体做功时，物体在做变速运动情况下，P=Fv
8、cos仍成立适用，F和v分别是某一时刻的力和即时速度。P= Fvcos表示该时刻的即时功率。,当作用力的方向和位移的方向不同的情况下,2019/1/16,3、额定功率和实际功率,额定功率是发动机正常工作时的最大输出功率，通常在发动机铭牌及说明书中标明。,实际功率是发动机工作时实际的输出功率。特殊情况下发动机的实际功率可以小于或大于额定功率，正常情况下等于额定功率，但不允许超过额定功率。,当发动机以额定功率工作时，由P=Fvcos可知，动力（牵引力）跟速度成反比。要增大动力，则需减小行驶速度。,注意：机车的功率即为牵引力的功率,2019/1/16,例题,质量M=3Kg的物体,在水平力F=6N的作
9、用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间3秒求:(1)在3秒内对物体所做的功?3秒内的功率?(2)3秒末物体的功率?(3)第3秒内力所做的功和功率?,2019/1/16,三、巩固练习 1.质量为5103 Kg的汽车，在水平公路上由静止开始做匀 加速直线运动，加速度为2m/s2，所受阻力是1.0103N， 汽车在第1秒末即时功率是 A. 22KW B. 20KW C. 11KW D. 2KW 2一个物体在相同的水平恒力作用下，由静止开始运动。先 后分别在沿光滑水平面和粗糙水平面上移动相同的距离。力 做的功分别为W1和W2， 末态的功率分别为P1和P2，则 A. W1W2，P1=P2 B. W
10、1=W2，P1P2 D. W1P2,A,C,2019/1/16,4.以恒定功率行驶的汽车，若加速前进的过程中汽车受到的阻力不变，则下列判断中正确的是 A. 牵引力F，加速度，即时速度V均增大，最后达到稳定 B. F、v不断增大，减小，最后做匀速运动 C. v不断增大，F、变小，最后做匀速运动 D. F、不变，v增大,3.长4m重500N的钢管横放在水平地面上，若在2秒内将其一端缓慢匀速地向上抬高2m ，则做功的平均功率是 A. 1000W B. 500W C. 250W D. 125W,C,C,2019/1/16,第三课时：功.功 率习题课,教学目的 1恒力的功. 合力功变力的功正功和负功的计
11、算 2即时功率平均功率实际功率额定功率 3汽车启动问题 （恒定功率和额定功率启动） 4图象问题,2019/1/16,例1、用力F拉一质量为m的物体,沿水平面匀速前进sm,已知力和水平方向的夹角为,方向斜向上,物体和地面间动摩擦因数为, 此力F做的功摩擦力功和合力的功分别为: Amgs/(cos+sin) Bmgs; Cmgscos/(cos+sin). Dmgs/cos E、0 F、 Fcos- （mg-Fsin ）S GF scos,一恒力的功. 合力功,A.G,C,E.F,2019/1/16,练习：1在水平粗糙地面上,使同一物体由静止开始做匀加速直线运动,第一次是斜上拉力,第二次是斜下推力
12、,两次力的作用线与水平方向的夹角相同,力的大小也相同,位移大小也相同,则: A.力F对物体做的功相同,合力对物体做的总功也相同; B.力F对物体做的功相同,合力对物体做的总功不相同; C.力F对物体做的功不相同,合力对物体做的总功相同; D.力F对物体做的功不相同,合力对物体做的总功也不相同.,2一学生用100的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，在水平路面上滚动20m远,则该学生对球做的功是: A.2000J B.1000J C.16J D.无法确定,2019/1/16,例2、如图，物体沿斜面下滑,受到如图所示的三个力作用,则做正功的力_做负功的力是_,不做功的力是_。,思考与讨论：正功的含义
13、是什么？负功的含义是什么？ 摩擦力一定做负功吗？支持力总不做功吗？,作用力功与反作用力功一定相等吗?,2019/1/16,练习：一个力对运动物体做了负功,则说明: A.这个力一定是阻碍物体的运动; B.这个力不一定是阻碍物体的运动; C.这个力与物体运动方向的夹角90; D.这个力与物体运动方向的夹角可能为90.,二、一些变力(指大小不变,方向改变,如滑动摩擦阻力,空气阻力),在物体做曲线运动或往复运动过程中,这些力虽然方向变,但每时每刻与速度反向,此时可化成恒力做功,方法是分段考虑,然后求和.,2019/1/16,例题：某个力F的作用于半径为R的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向保持任
14、何时刻均与作用点切线一致,则转动一周这个力做的总功为？,2019/1/16,三摩擦力做功,例2质量分别为m、M的A、B两木块叠放在光滑的水平桌面上,A与B的动摩擦因数为,用一水平拉力F作用于B,使A和B保持相对静止地向右运动的位移为 s,则在这过程中F做的功为多大?摩擦力对A做的功为多大?,例1质量为m的滑块,以一定初速沿倾角为的斜面上滑l后,又沿原路返回,设滑块与斜面的动摩擦因数为,则滑块从开始上滑到最高点过程中,克服摩擦力所做的功为多大?滑回原点过程中,整个过程克服摩擦力所做的功为多大?,2019/1/16,功率,例1一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平
15、恒力作用在该木块上,在t=t1时刻力F的功率是: A.F2t1/2m; B.F2t21/2m ; C.F2t1/m; D.F2t21/m.,变化：若此题中,F与水平方向成夹角时,P=,F2t1cos2/m,在时间t内F做功的功率,2019/1/16,练习：质量为1kg的物体从倾角为30的光滑斜面上从静止开始下滑,重力在前3s内的平均功率为多少?重力在第3s末的瞬时功率为多少?物体在3秒内所做的功？重力在第3s内的平均功率为多少?(g取10m/s2),2019/1/16,图象问题：1钢球在足够深的油槽中由静止开始下落,若油对球的阻力正比于其速率,则球在下落的过程中阻力对球做功的功率的大小随时间的变化关系最接近于图4-9中的哪一个?,2起重机的钢索将重物由地面吊到空中某高度，其速度图象如图画出拉力的功率随时间变化图象,2019/1/16,例汽车发动机的额定牵引功率为60kW,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,
