高一物理-功、功率.ppt

第五单元机械能笫一节功功率笫一节功功率一、功的概念 1 、功的定义:物体受到力的作用,在力的方向上发生了一段位移,就说力对物体做了功。 2 、做功的两个必要因素是:力和物体在力的方向上发生的位移。 3 、功的意义:功是力在空间积累效果的量度; 功是能量转化多少的量度。 4 、功的量性:功是标量,功有正、负,功的正、负不表示大小。一、功的概念功的正、负及意义设力和物体位移之间的夹角为θ,则有: 90 0>θ>0 θ为锐角 W>0 可使物体能量增加 180 0>θ>90 0θ为钝角 W<0 可使物体能量减少θ= 90 0θ为直角 W=0 不能使物体能量变化例如: W 1 =5J W 2 = -5J 两功的大小是一样的,正功的效果是推动物体运动,负功的效果是阻碍物体运动。若某力对物体做负功,可以说成物体克服某力做正功。一、功的概念 5 、判定力对物体做功情况的方法: (1)看 F与物体位移 S之间的夹角(适用于恒力做功) θ为直角 W=0 θ为锐角 W>0 θ为钝角 W<0 mg f F NS mg f F NS 一、功的概念 1 、判定力对物体做功情况的方法: (2)看 F与物体速度 V的夹角(适用于变力做功) (3)看物体能量转化 S F 1F 2F 3V 1V 2V 3O AB 二、功的计算 1、恒力功的计算: W = F S cos α如图所示: 注意: (1)F为恒力,变力的功不能用此式计算。(2)S为F 作用点的位移,此位移是相对静止的地面的。(3)α为恒力 F与位移 S的夹角(4)恒力的功只由 F、S及 cos α决定,功与物体的运动状态及运动形式无关 S FF 1F 2α FF 1F 2α二、功的计算 2、合功的计算: 例1:己知:斜面上质量为 m的物块从顶端滑到底,通过位移为 S,斜面倾角为,滑动摩擦系数为μ,则物体所受的力各做功多少?合功 W 合为多少?物块对斜面的摩擦力做功多少?这对滑动摩擦力所做的合功为多少? mg f FSf hα解析:W G = mgh = mgSsin α W F = 0 W f = -μ mgScos α W 合=( mg sin α-μ mgcos α) S = m g S ( sin α-μ cos α) W f ’ = 0 W f合= -μ mgScos α二、功的计算例2:如图所示,水平地面上的物体质量为 m,它与水平地面之间的动摩擦因数为μ,跨过定滑轮的绳子一端沿水平方向固定在墙上,另一端与水平方向成θ角,受恒力 F作用,在物体沿水平地面向右移动 s 过程中,绳子的拉力所做的功为,地面对物体的滑动摩擦力做功为____________ 。θ F Fs( 1+cos θ)μ mg s 3、功的单位:焦耳 J 三、功率 1、平均功率: 定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做平均功率 VFt W :P??公式物理意义:描述一段时间内做功的快慢。 2、瞬时功率: 如果时间 t 足够小, v 表示某时刻的瞬时速度, P 表示该时刻的瞬时功率。公式: P=F V cos α计算瞬时功率对应于运动物体的某一时刻或某一位置, 当F与v共线时可有公式: P = F V 三、功率 3、对公式 P=FV 讨论: ①当功率 P一定时: V 1F?即做功的力越大,其速度就越小②当速度 V一定时: FP?即做功的力越大,其功率就越大③当力 F一定时: VP?即速度越大,其功率就越大