高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率备课课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率备课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了Flcosα，不做功，代数和，图81-1，图81-3，正功和负功的意义，图81-4，图81-5，图81-6，答案B等内容，欢迎下载使用。
一、功　正功和负功1．填一填(1)功的公式：W＝________。(2)公式的意义：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的_______。(3)功是标量。(4)功的单位：在国际单位制中，功的单位是______，简称____，符号是___。
(5)功的正负判断
(6)合力对物体所做的功：当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的_______。
2．判断(1)只要有力的作用，力对物体就一定做功。 ( )(2)只有在力和位移方向相同时，力才对物体做功。 ( )(3)力F1做的功为10 J，力F2做的功为－15 J，力F1比F2做的功多。 ( )(4)力的方向和位移的方向不在同一条直线上时，力对物体一定做负功。 ( )
3．选一选如图8.1-1，在以下所描述的情景中，关于力做功判断正确的是(　　)
A．如图8.1-1甲所示，运动员下滑过程中，雪面的支持力做正功B．如图8.1-1乙所示，运动员借助竿子起跳过程中，对竿子做功C．如图8.1-1丙所示，运动员将冰壶向前推的过程中，对冰壶做正功D．如图8.1-1丁所示，杠铃被举在空中时，运动员对杠铃做正功解析：雪面对运动员的支持力与运动方向始终垂直，做功为0，故A错误；运动员借助竿子起跳过程中，先压弯竿子，后竿子向上支撑运动员，竿子对运动员做正功，故B错误；运动员将冰壶向前推的过程中，推力与冰壶运动方向一致，对冰壶做正功，故C正确；杠铃被举在空中时，在推力方向上没有位移，不做功，故D错误。答案：C　
二、功率 1．填一填(1)物理意义：表示力对物体做功的_____。(2)定义：力做的功W与完成这些功所用时间t之____。(3)定义式：P＝ ____。(4)单位：在国际单位制中，功率的单位是______，简称____，符号是___。(5)功率是标量。(6)功率与速度的关系P＝Fv，其中F沿物体的_____方向。①当v为平均速度时，P为平均功率。
②当v为瞬时速度时，P为瞬时功率。③应用：由功率与速度关系式知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成_____。(7)额定功率与实际功率①额定功率：机械能长时间正常工作时的功率。②实际功率：机械实际工作时的功率。注意：机械工作时的实际功率不能长时间超过额定功率，否则容易损坏机械。
2．判断(1)功率是描述力做功大小的物理量。 ( )(2)功率越大，说明力做的功越快。 ( )(3)根据P＝Fv可知，汽车牵引力大小一定与速度大小成反比。 ( )(4)机械的实际功率有时可以大于额定功率。 ( )
提示：由P＝Fv可知，汽车在上坡时需要更大的牵引力，而发动机的额定功率是一定的，换用低速挡的目的是减小速度，从而增大牵引力。
3．想一想 汽车爬坡时，常常换用低速挡，这是为什么？
主题探究(一)　　功的理解与计算[问题驱动]观察图8.1-3的情景，思考下列问题：
(1)图8.1-3甲中，运动员对杠铃有没有做功？(2)图8.1-3乙中，人对水桶有没有做功？
(3)图8.1-3丙中，人对拖把有没有做功？提示：(1)杠铃不动，运动员对杠铃不做功。(2)人对水桶的力竖直向上，水桶水平移动，人对水桶没有做功。(3)人对拖把用力，拖把在力的方向发生了位移，人对拖把做了功。
【重难释解】1．对做功概念的理解(1)做功的两个必要的因素：①作用在物体上的力。②物体在力的方向上发生的位移。(2)功是过程量：功总是与一个具体的过程相对应，要明确是哪个力(或几个力)对哪个物体在哪个过程中所做的功。2．功的公式W＝Flcs α的理解(1)适用条件：公式中的F必须是恒力，公式W＝ Flcs α不适用于变力做功的计算。(2)F与l、α必须是对应于同一过程的量。
[答案]　(1)160 J　(2)－136 J　(3)0　(4)0　(5)24 J
注意：第二种方法适用范围更广。
【素养训练】1．如图8.1-6所示为某选手在“大力士比赛”中将20多吨的汽车在水平路面上拖 行了20 m，下列说法正确的是
A．汽车受到的重力做了正功B．汽车受到的地面的摩擦力做了负功C．汽车受到的拉力不做功D．选手做功为4×105 J
解析：汽车所受重力的方向竖直向下，而位移的方向为水平方向，重力与位移方向垂直，故重力不做功，故A错误；汽车受到的地面的摩擦力与位移方向夹角为180°，W＝Fflcs 180°＝－Ffl，故地面对汽车的摩擦力做负功，故B正确；汽车受到的拉力与位移方向夹角为锐角，拉力做正功，故C错误；选手施加的拉力大小及方向均未知，无法确定选手做功的多少，故D错误。答案：B　
2．起重机以1 m/s2的加速度，将质量为100 kg的货物由静止匀加速向上提升，g取10 m/s2，则第1 s内起重机对货物做功为 (　　)A．500 J　　　 　　　　　B．550 JC．1 000 J D．1 100 J
主题探究(二)　　功率的理解与计算[问题驱动]如图8.1-8所示，建筑塔吊正在将货物从地面运送到高处。
(1)塔吊将质量为m的货物以速度v匀速吊起，货物在t时间内匀速上升高度为h。怎样计算塔吊的平均功率？其瞬时功率是多少？
(2)若货物在时间t内，从静止开始以加速度a匀加速上升高度h时，该过程中塔吊的平均功率是多少？其瞬时功率是多少？
(1)前2 s内重力的平均功率；
[答案]　(1)960 W　(2)1 920 W
5．(多选)质量为3 kg的物体，从高45 m处自由落下(g取10 m/s2)，那么在下落的过程中 (　　)A．前2 s内重力做功的功率为300 WB．前2 s内重力做功的功率为675 WC．第2 s末重力做功的功率为600 WD．第2 s末重力做功的功率为900 W
6．(2018·天津高考)我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为0的匀加速直线运动，当飞机位移x＝1.6×103 m时才能达到起飞所要求的速度v＝80 m/s。已知飞机质量m＝7.0×104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度g取10 m/s2。求飞机滑跑过程中：(1)加速度a的大小；(2)牵引力的平均功率P。解析：(1)飞机做初速度为0的匀加速直线运动，有v2＝2ax①代入数据解得a＝2 m/s2。②
(2)飞机受到的阻力F阻＝0.1mg③
答案：(1)2 m/s2　(2)8.4×106 W
主题探究(三)　　机车启动问题[问题驱动]汽车在水平路面上启动，假设路面的阻力一定，汽车启动方式有两种：①以恒定的功率启动；②以恒定的加速度启动。请思考：
(3)汽车匀加速启动的过程能否一直持续下去？
【重难释解】两种启动方式的过程分析(条件：水平路面，阻力一定)
典例3　一列火车总质量m＝500 t，发动机的额定功率P＝6×105 W，在轨道上行驶时，轨道对火车的阻力Ff是火车重力的0.01倍。(g取10 m/s2)(1)求火车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，求当火车行驶速度为v1＝1 m/s和v2＝10 m/s时，火车的瞬时加速度a1、a2的大小；(3)若火车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，求这一过程维持的最长时间。
[答案]　(1)12 m/s　(2)1.1 m/s2　0.02 m/s2　(3)4 s
[迁移·发散][讨论]　火车在水平直轨道上以36 km/h的速度匀速行驶时，求发动机的实际功率P′。
[变式]　如图8.1-11所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m＝5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm＝1.02 m/s 的匀速运动。g取10 m/s2，不计额外功。求：
(1)起重机允许输出的最大功率；
(2)重物做匀加速直线运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。
答案：(1)5.1×104 W　(2)5 s　2.04×104 W
答案：(1)12 m/s　(2)16 s　(3)5 m/s2
A．60 W B．120 WC．180 W D．540 W
3．生活中有一种健身的“蹦床运动”，是目前一种流行的燃脂训练运动，燃脂效果相当于动感单车，却比动感单车安全。蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中动作。利用传感器记录弹性网受到的压力并在计算机上作出压力(F)－时间(t)的图像，如图8.1-19乙所示：
答案：(1)见解析　(2)4 000 W
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测（十六）” (单击进入电子文档)