快樂(lè)向前沖福清繁星教育--個(gè)性化輔導(dǎo)中心PAGE4用賞識(shí)教育，讓孩子快樂(lè)學(xué)習(xí)，向100分沖刺。高一物理必修版2課件第一章功和功率一、機(jī)械功1．功的概念(1)功所描述的是力的空間積累效應(yīng)。物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生一段位移，就說(shuō)力對(duì)物體做了功。在國(guó)際單位制中，功的單位是：焦耳。(2)功是過(guò)程量，即做功必須經(jīng)過(guò)一段時(shí)間。2．功的兩個(gè)要素（1）力（2）在力的方向上發(fā)生位移。3．功的公式(1)若恒力大小為F，物體位移為S，力與位移夾角為α，則功的公式可寫(xiě)為：W＝F·Scosα(2)式中的F應(yīng)為恒力，F(xiàn)可以是某一個(gè)力，也可以是物體受的合外力。功的公式即可以計(jì)算某個(gè)力做功，也可以計(jì)算合力做功。(3)功是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向。因此合外力的功等于其各力做功的代數(shù)和。(4)功的正、負(fù)與零功根據(jù)功的計(jì)算公式W=FScosα可得出下列幾種情況：①當(dāng)α=90°時(shí)，cosα=0，則W＝0，即力對(duì)物體不做功。例如圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。②當(dāng)α＜90°時(shí)，cosα＞0，則W＞0，此時(shí)力F對(duì)物體做正功。③當(dāng)α＞90°時(shí)，cosα＜0，則W＜0為負(fù)值，此力做負(fù)功，叫物體克服此力做功。二、功率1．功率的概念（1）功率是描述做功快慢的物理量。也就是說(shuō)，功率等于功跟完成這些功所用時(shí)間的比值。(2)功率是標(biāo)量。國(guó)際單位制中功率的單位為瓦(W)。2．功率的公式(1)P＝W/t(2)P＝FVcosα【說(shuō)明】(1)公式(1)是定義式，但中學(xué)階段只能用它計(jì)算平均功率。而(2)式可用于計(jì)算瞬時(shí)功率和平均功率。(2)對(duì)于機(jī)車(chē)，由于F與v一般方向一致，故(2)式可寫(xiě)為P=Fv。機(jī)車(chē)在實(shí)際運(yùn)行中有兩種理想模式：①額定功率下運(yùn)行：機(jī)車(chē)運(yùn)行時(shí)受兩個(gè)力：牽引力F和阻力f。設(shè)輸出功率為P，行駛速度為v，那么P=Fv。機(jī)車(chē)剛開(kāi)動(dòng)時(shí)，行駛速度v較小，牽引力較大。在所受阻力f不變時(shí)，這時(shí)F＞f，機(jī)車(chē)加速行駛。隨著v的增大，由P=Fv知，F(xiàn)減小，f增大。當(dāng)F=f時(shí)，機(jī)車(chē)以最大速度vm勻速行駛。這時(shí)輸出功率P＝Fmax=fmax。②勻加速起動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是：先是牽引力F恒定，輸出功率P隨物體運(yùn)動(dòng)v的增大而增大。在阻力f一定時(shí)，加速度a恒定，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)輸出功率增大到等于額定功率后不能在增大，此后速度再增大就需減少牽引力，故物體再做變加速運(yùn)動(dòng)直至到達(dá)最大速度。【例1】一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)。小球在水平拉力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖1所示，則拉力F所做的功為（）圖1θFOPQlA.mglcosθB.mgl(1－cosθ)C.圖1θFOPQl【例2】如圖6所示，斜面傾角為，質(zhì)量為m的滑塊距擋板P為s，以初速度v沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩擦力小于滑塊重力沿斜面的分力，若滑塊每次與擋板相碰均無(wú)機(jī)械能損失，求滑塊經(jīng)過(guò)的路程有多大？F圖8【例3】如圖8所示，一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，，環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0，如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還受到一個(gè)方向始終豎直向上的力F的作用，且（k為常數(shù)，v為環(huán)的運(yùn)動(dòng)速度），試討論環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功（假設(shè)桿足夠長(zhǎng)）。F圖8【例4】質(zhì)量m=5t的汽車(chē)從靜止出發(fā)，以a=1m／s2的加速度沿水平直路作勻加速運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)所受的阻力等于車(chē)重的0.06倍，求汽車(chē)在10s內(nèi)的平均功率和10s末的瞬時(shí)功率．取g=10m／s2．練習(xí)：1、質(zhì)量為5×103kg的汽車(chē)在水平路面上由靜止開(kāi)始以加速度a=4m/s2做勻加直線運(yùn)動(dòng)，所受的阻力是2.0×103N。汽車(chē)啟動(dòng)后第1秒末發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)功率是（）A、4kWB、40kWC、22kWD、88kW2、起重機(jī)豎直吊起質(zhì)量為m的重物，上升的加速度是a，上升的高度是h。則起重機(jī)對(duì)貨物所做的功是（）A、mghB、mahC、m(g+a)hD、m(g-a)h3、人的心臟每跳一次大約輸送8×10-5m3的血洗，正常人血壓（可看作心臟壓送血液的壓強(qiáng)）的平均值約為1.5×104Pa，心跳約每分鐘70次，據(jù)此估測(cè)心臟工作的平均功率為_(kāi)_________4、起重機(jī)將質(zhì)量為100kg的重物豎直向上移動(dòng)了2m，（不計(jì)阻力，g取9.8m/s2）（1）若將重物勻速提高，則拉力對(duì)重物做功W=_____J，重力對(duì)物體做功WG____J（2）若將重物勻加速提高，加速度a1=0.2m/s2，則拉力對(duì)重物做功W=________J，重力對(duì)物體做功WG_________J（3）若將重物勻減速下降，加速度大小a2=0.2m/s2，則拉力對(duì)重物做功W=______J，重力對(duì)物體做功WG_______J5、如圖所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板放在