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第十八讲：功和功率PPT课件

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人教物理教材《功与功率》PPT精讲课件

人教物理教材《功与功率》PPT精讲课件
学习目标：
复习回顾
• 1、初中阶段，我们已经学习过功，功的定义是什么呢？ 力与在力的方向上移动的距离的乘积（W=FS）。
• 2、功率的物理意义是什么？ 单位时间内做功的大小。
思
考 力与运动的距离不在同一直线，功该怎么求？
讨 论
F拉 S
功 1、定义：物体受到力的作用，并沿力的方向发生一段位移，则该力对
物体做了功。
初中阶段没有位移的概念，因此模糊地定义为距离，此处明确必须要 在力的方向上移动的位移。
做功的两个必要因素：（1）有力作用在物体上； （2）在这个力的作用下沿这个力的方向上有位移；
2、公式：W=Fl F
l
功 若力的方向与位移的方向有夹角θ，则将位移分解在力的方向上后再相乘 【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材《功与功率》PPT精讲课件（最新版本）推荐
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变 ①微元法求变力做功 【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材《功与功率》PPT精讲课件（最新版本）推荐
力
做 功
将运动的过程分成很多小段，在这些小段中，力可以看作恒力，可以使用 恒力做功的公式，最后再求数量和。
功【 名 校 课 堂 】获奖 PPT-人 教物理 教材《 功与功 率》PP T精讲课 件（最 J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m位移的过程中所做 的功，所以1J＝1N×1m＝1N·m
4、功是标量。只有大小，没有方向（但有正负之分）
或将力分解在位移方向后再相乘。
注意事项： ① F是作用在物体上的某个力（如G、N、f 等），但一定是恒力； ② l是F的作用点发生的位移； ③α是矢量F和l的夹角;

功和功率PPT课件

功和功率PPT课件
意义
能量守恒定律是自然界的基本定律之一， 它揭示了能量转化和转移的本质，为热 力学、电磁学、化学等领域的研究提供 了基础。
能量转化和转移的方向性
能量转化具有方向性
能量转化通常是从高品位向低品位转化，如内能可以转化为机械能，但机械能 不能自发地转化为内能。
能量转移具有方向性
能量转移通常是从高温物体向低温物体转移，或从浓度高的地方向浓度低的地 方转移。
火箭的功率
表示火箭做功快慢的物理量，等于火箭在单位时间内所做的功。
火箭发射效率
用于评价火箭的发射经济性，与火箭的功率和火箭的质量有关。
THANKS
感谢观看
功等于力与物体在力
的方向上发生位移的
乘积，即$W
=
vec{F} cdot vec{s}$。
功的标量与矢量性质
功是标量，只有大小，没有方向。
功的正负不表示方向，而表示动力或阻力做功。正功表示动力做功，负功表示阻力 做功。
功的计算遵循标量运算的规则。
正功、负功及零功
01
02
03
正功
当力与物体位移方向相同 时，力对物体做正功，此 时力是动力。
能量守恒定律在自然界中的普遍性
在各种物理现象中普遍适用
01
无论是力学、热学、电磁学还是光学等领域，能量守恒定律都
是普遍适用的。
在化学反应中同样适用
02
化学反应中的能量变化也遵循能量守恒定律，即反应前后体系
的总能量保持不变。
在生物体内也适用
03
生物体内的能量转化和转移同样遵循能量守恒定律，如光合作
用和呼吸作用等过程中的能量转化。
功和功率PPT课件
• 功的基本概念与性质 • 恒力作用下物体做功 • 功率的基本概念与性质 • 动能定理与功能关系 • 能量守恒定律及其应用 • 案例分析：功和功率在实际问题中

《功和功率》课件

《功和功率》课件

步骤2：使用速度计测量 小车的速度，记录数据 。
步骤3：改变小车上砝码 的质量，重复步骤1和步 骤2，至少进行5组实验 。
步骤4：将实验数据输入 数据采集器，分析数据 ，绘制功与速度变化的 图像，验证动能定理。
结果分析：通过实验数 据和图像分析，可以得 出功与速度变化的关系 ，验证动能定理的正确 性。同时，通过实验操 作和数据采集，培养学 生的实验技能和观察能 力，加深对功、功率和 动能的理解。
若求瞬时功率，需考虑力的冲量，公式为
$P = Fv$，其中$F$表示力的大小，$v$表示瞬时速度。
功率的单位
01 国际单位制中，功率的单位是瓦特（W），简称 瓦。
02 其他常用单位还有千瓦（kW）、马力等。
02 换算关系为：1千瓦=1000瓦，1马力=735.5瓦。
03
功和功率的关系
功和功率的联系
功的计算公式
总结词
功的计算公式是 W = Fscostheta，其中 F 是作用在物体上的力，s 是物体在力的方向上的位移 ，theta 是力和位移之间的夹角。
详细描述
功的计算公式是物理学中用于计算力对物体所做功的公式。公式中的 F 表示作用在物体上的力 ，s 表示物体在力的方向上的位移，theta 表示力和位移之间的夹角。该公式适用于恒力做功的 情况，当力的大小和方向不变时，可以直接代入公式进行计算。
THANKS
感谢观看
02 自行车
骑自行车时需要克服阻力和重力，这需要消耗体 能并产生功和功率。自行车的功率取决于骑行者 的体重、踏频和速度。
03 飞机
飞机在飞行过程中需要消耗燃油，从而产生功和 功率。飞机的功率取决于发动机的推力和速度， 推力越大，速度越高，功率越大。

功和功率课件pptx

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说明
表达式
W1=-W2
总结词
适用于作用力和反作用力做功的计算，遵循能量守恒定律
说明
作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在不同的物体上，可以运用该公式计算做功
作用力和反作用力做功的计算方法
功率的计算方法
03
瞬时功率的计算方法
瞬时功率的表达式：P=Fvcosθ
θ为力F与速度v之间的夹角
瞬时功率的特点：反映了某一时刻运动的功率
节约能源可以减少对自然资源的依赖，减少环境污染，降低经济成本，提高生活质量。
节能的方法
采用高效节能设备，优化能源使用管理，提高能源利用效率，加强节能宣传和教育等。
节能的意义和方法
功率与环境的关系
功率越大，能量消耗就越大，排放的污染物也会越多，对环境的影响也就越大。
环保措施
采用高效节能设备，推广可再生能源，加强环境监测和治理，提高环境意识等。
家电分类
根据调查统计，常用家用电器的功率一般在几十瓦到几百瓦之间。
常用家电的功率
为了降低能耗，现在市场上有许多节能家电，如节能冰箱、节能空调等，其功率相对较低。
节能家电
家用电器的功率估算
节能与环保
06
能量的来源和消耗
不可再生能源
煤、石油、天然气等矿物能源以及水能、风能、太阳能等可再生能源。
节能的意义
动力学的功和功率
在热力学中，功和功率是能量转换的重要物理量。热力学中的功与物质性质有关，而功率则与物质的流量、温度和压力等有关。
热力学中的功和功率
在电学中，电能可以通过电路中的电流转换成其他形式的能量。电功等于电流与电压的乘积，而电功率等于电流与电压的乘积除以电阻。
电学中的功和功率
能量转换中的功和功率

电功与电功率-PPT课件

电功与电功率-PPT课件

(3) 当 电 压 为
198
V
时，电热壶的实际功率：P
实
＝
U2 实 R
＝
（198V）2 48.4Ω ＝810 W。
考点聚焦
归类示例
第18课时 电功与电功率 电热器“多挡”设计
考点聚焦
归类示例
B．若电能表上标有“10 A”字样，则表明用电器同时工作
时最大总电流不能超过10 A
C．电能表读数的单位为J
D．若某电能表月初示数为
，月末示数
为
，则表示该家庭一个月耗电950 kW•h
考点聚焦
归类示例
第18课时 电功与电功率
命题角度： (1)电能、电功的概念及意义； (2)电能的测量方法； (3)电能表的有关计算。
J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103 kg/m3。求：
考点聚焦
图18－2
归类示例
第18课时 电功与电功率
(1)电热壶电阻丝的电阻。 (2)不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1 L水从20 ℃加 热到100 ℃所需要的时间。 (3)当电压为198 V时，电热壶的实际功率。
考点聚焦
归类示例
第18课时 电功与电功率
考点聚焦
归类示例
第18课时 电功与电功率
(4)改变滑片P的位置，获得如表所示的多组对应的电压、
电流值，由表格可知，灯泡的额定功率是__0_._5__W____。
考点聚焦
归类示例
第18课时 电功与电功率
命题角度： (1)电功率的测量方法； (2)电路图的设计以及实物电路的连接； (3)电表的读数、数据的记录和处理； (4)滑动变阻器的控制作用； (5)实验过程、方法及电路故障的处理。
(2)水的质量：m＝ρ 水 V＝1.0×103 kg/m3×1×10－3 m3＝1 kg。 水吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100

功和功率完整PPT课件

功和功率完整PPT课件

DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
01
功的基本概念与性质
功的定义及物理意义
功是描述力对物体作用效果的物理量，其定义式为$W = Fscostheta$，其中$F$为 力，$s$为物体在力的方向上通过的位移，$theta$为力与位移之间的夹角。
功是标量，只有大小，没有方向。功的大小等于力与物体在力的方向上通过的位移 的乘积。
速等。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
动能定理及其应用
动能定理的表述及物理意义
动能定理的表述
合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
物理意义
揭示了物体动能变化与合外力做功之间的定量关系，是力学中的重要定理之一。
动能定理在力学中的应用
求解变力做功问题
通过动能定理可以将变力做功问题转 化为求解物体动能变化的问题。
计算热量传递
在热量传递过程中，物体的内能发生 变化，同时伴随着动能的变化。通过 动能定理可以计算热量传递的多少。
案例分析：火箭发射过程中的动能变化
火箭发射前的准备
火箭点火升空
火箭发射前需要进行充分的准备工作，包括 加注燃料、检查设备等。在这个过程中，火 箭的动能没有发生变化。
当火箭点火后，高温高压的燃气从尾部喷出， 产生巨大的推力使火箭加速升空。在这个过 程中，火箭的动能不断增加。
功率的物理意义
01
表示做功快慢的物理量。
功率的定义
02
单位时间内所做的功。
功率的分类
03
平均功率和瞬时功率。
平均功率与瞬时功率
平均功率
某段时间内做功与时间的比值，反映 该段时间内做功的平均快慢。

《功与功率》PPT课件

P____Wt_____，功率的单位是___w_。
？ 2．功率110kW表示什么物理意义
功率110kW和80kW功率哪个大？
做功哪个快？做功哪个多？
功率110kW表示机械在1s 内做了110000J的功．
110kW比80kW功率大，做功快．
3、使用机械做功时，下面说法正确的是：
（ C）
（A）功率大的机器一定比功率小的机器做功多； （B）功率大的机器一定比功率小的机器做功
上面展示的五幅图中，有的力对物体移动有贡献， 有的力则对物体移动没有贡献。
物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思 在里面。
物理学中规定：
一个力作用在物体上，物体沿力的方向上 移动了一段距离，就说这个力做了功。
小孩的拉力Ｆ拉小狗移动了一段距离s，我们说小孩的
拉力对小狗做了功，或简单地说小孩对小狗做了功。
即：功＝力×距离
则：Ｗ=Ｆ×Ｓ
2、单位
1 焦耳= 1牛.. 米
1 J = 1N m
将两个鸡蛋举高 1m，做功约1J
将一瓶 500ml的矿 泉水从地上 拿起，做功
约10J
小胖体重为65Kg，他从一楼到三楼，他对自己做的功为 多少？
例题：质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的货物， 一匹马拉着它将货物匀速运到了3 000 m外的货场。 如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 Ｎ，求马运货时 做的功。（g=10 N/kg)
他们对桶做了功吗？
提着小桶在水平路上匀 速前进。有力有距离，
但力与距离垂直。“提 力”不做功。
“劳而无功”
网球在光滑地面上滚动
“不劳无功” 物体靠惯性运动
有力对篮球 做功吗？
答：水平方向上移动了距离，但水平方向 上没有受力，所以没有做功。

功和功率PPT课件


汽车启动问题的分析
【练7】列车在恒定功率机车的牵引下，从车站出发 行驶5分钟，速度达到20m/s，那么在这段时间内， 列车行驶的路程（ ） A.一定小于3km B.一定等于3km C.一定大于3km D.不能确定
v
20m/s
0
t 5min
汽车启动问题的分析
【练8】一辆汽车在平直的公路上以速度v0开始加速行 驶，经过一段时间t，前进了距离s，此时恰好达到其最 大速度Vm.设此过程中汽车发动机始终以额定功率P工 作，汽车所受的阻力恒定为F，则在这段时间里，发动 机所做的功为多少？
W=FLcosθ只适用恒力 做功；变力做功不能用 公式，从以下角度求 1、分无数小段 2、动能定理
O
θ
F F P
Q
变力做的功
【练6】一辆马车在力F=100N的作用下绕半径为50m
的圆形轨道做匀速圆周运动，当车运动一周回到原位 置时，车子克服阻力所做的功为多少？
采用微元法解之，将圆分成很多很多小段，在这些小 段中，力可以看作恒力，于是 Wf = – fΔs1 – fΔs2 – fΔs3 – fΔs4 – fΔs5 – …… = – fs= – Fs = – 100×2πR= – 3.14 ×104 J W克= – Wf= 3.14 ×104 J
A
f2
f1
B W2= - f S
a
W1=f S
W1 + W2= 0
几种典型力做功求解的情况
【练1】AB两物体叠放在水平面上，A物体在力 F作 用下在B物体上相对滑动，则f1对A做————功，f2对 B做————功。 F f1 A
B
S1 S2
f2
ΔS
W1= - fS1
W2= fS2

功和功率课件课件


W t
P=Fv
4、小明体重500N，从一楼上到五楼，用时40s。 已知每层楼高3m。试求：(1)、小明克服体重做 的功；(2)、小明上楼的功率。
目标二： 能用功率公式进行计算
知识应用：
P=
W t
P=Fv
5、一辆1.6t的小汽车，车轮与地面接触的总面积为 800cm2；在平直公路上以20m/s匀速行驶10min，它 受到的阻力为车重的1/10。求： (1) 这辆小汽车静止在水平地面时，对水平地面的压 强为多大？ (2) 当它在平直的公路上以20m/s匀速行驶10min时， 发动机的功率多大？
1、劳而无功 2、不劳无功 3、垂直无功
三、公式
1、功的计算： W=Fs W=Gh 2、功率的计算：P=Wt— P=Fv
焦（J） 秒 (s) 瓦（W）J/s
P=
W t
=
Fs t
= Fv (v的单位：m/s)
※ 一台机器的功率是50W其意义是什么？
这台机器1s内做功是50J
目标二： 能用功率公式进行计算
功和功率的区别与联系
功(W)
只表示做功多少
J
功率(P)
只表示做功快慢
W
目标二： 能用功率公式进行计算
知识应用：
P=
目标二 能熟练运用功的计算公式解决实际问题
知识应用： W = Fs W = Gh
2、如图，物体重为50N，沿斜面向上的拉力为 20N，斜面长为2m，高50cm，在将物体拉至顶端 的过程中。求： (1) 拉力做了多少功？ (2)克服物体重力做了多少功？
第二节 功率
学习目标：
1、知道功率表示的物理意义； 2、能用功率公式进行计算；
3、如图为甲乙两物体做功与所用时间关系的 图像。下列说法正确的是：(多选) __A_B__C__ A、做功相同时，甲用的时间少； B、相同时间内，甲做的功多； W/J C、甲的功率比乙大； D算

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W克= – Wf= 3.14 ×104 J
精品课件
18
变力做的功
【例4】一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在O
点，小球在水平拉力F的作用下，从平衡位置P点很缓 慢地移动到Q点，如图所示，则力做的功为：
B A. mgLcosθ
B. mgL(1-cosθ) C. FLsinθ D. FLθ
O
θ
P
T F
（）A
F1
A．7J C．5J
B．1J D．3.5J
v F2
例：在匀加速向左运动的车厢内，一个人用力向前推车厢， 若人与车始终保持相对静止，则下列结论中正确的是 （ B ）
A.人对车厢做正功
B.车厢对人做正功
C.人对车厢不做功
D.条件不足，无法确定
精品课件
15
例、如图所示，一个质量为m 的木块放置在倾角为θ 的
A．W1>W2
B.W1=W2
C． W1<W2 D.无法判断
精品课件
7
精品课件
8
二.如何判断某力是否做功？
①根据力和位移方向间的夹角判断。 如：
此方法常用于判定恒力做功
②根据力和瞬时速度方向的夹角 判断。 如：
此法常用于判断质点作曲线运动时变力的功。
③根据物体或系统的能量是否有变化，彼此是否有能 量的转移或转化进行判断。
功的正负表示力对物体的作用是促进作用还 是阻碍作用，即是动力对物体做功，还是阻力对
物体做功。
精品课件
4
5．功是过程量，功是能量转化多 少的量度，是力在空间上的累积效 应。
6．功的单位： 国际单位制中是焦耳（J）
1kW.h=3.6 X 106 J
精品课件
5
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板需要打击几次？
[答案]
kl2 2E0
.
14
一、功
(四)利用Fx图像求变力做功
在F x图像中，图线与x轴所围“面积”的 代数和就表示力F在这段位移所做的功， 且位于x轴上方的“面积”为正，位于x轴 下方的“面积”为负，但此方法只适用于 便于求图线所围面积的情况(如三角形、矩 形、圆等规则的几何图形)。
题 讲
动，起始点 A 与一轻弹簧 O 端相距 s，如图 5-1-2 所示。已知物
解 体与水平面间的动摩擦因数为 μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最
大压缩量为 x，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹
簧弹力所做的功为
()
图 5-1-2
A．12mv02－μmg(s＋x)
B．12mv02－μmgx
C．μmgs
.
5
例
例 1 如图 12-1 所示，建筑工人通过滑轮装置将一
题 质量是 100 kg 的料车沿倾角为 30°的斜面由底端匀速地拉
讲 到顶端，斜面长 L 是 4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩
解 擦力，g 取 10 m/s2.则这一过程中( )
图 12-1
A．人拉绳子的力做的功为 1000 J
B．料车的重力做的功为 2000 J
(3)依据能量变化来判断：功是能量转化的量度，若有能量转 化，则必有力对物体做功。此法常用于判断两个相联系的物体之
间的相互作用力做功的判断。
.
4
一、功
2．恒力做功的计算方法
3．合力做功的计算方法 方法一：先求合力 F 合，再用 W 合＝F 合 lcos α 求功。 方法二：先求各个力做的功 W1、W2、W3 …，再应用 W 合 ＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功。
间后速度变为 2v。对于上述两个过程，用 WF1、WF2 分别表
示拉力 F1、F2 所做的功，Wf1、Wf2 分别表示前后两次克服摩
擦力所做的功，则
()
A．W F 2>4W F 1，W f2>2W f1
B．W F 2>4W F 1，W f2＝2W f1
C ．W F 2<4W F 1，W f2＝2W f1
C．斜面的支持力对料车做正功
D．料车受到的合力对料车做的总功为零
.
6
例 题
例题 2．(多选)如图 5-1-1 所示，质量为 m 的
讲 物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间
解
的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面体
以加速度 a 沿水平方向向左做匀加速运动，
运动中物体 m 与斜面体相对静止。则关于斜面对 m 的支持力和
.
15
例 题
[典例4] 如图515甲所示，静止于光滑水平面上坐标原 点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉
讲 力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为
解 半圆。则小物块运动到x0处时F做的总功为
()
A．0 C．π4二、功率
1.定义：力对物体所做的功与所用时间
（3）恒力与位移间的夹角
S块
L
.
S板
3
一、功
要点一:功的正负判断与恒力、合力做功的计算
1．功的正负的判断方法 (1)恒力做功的判断：依据力与位移的夹角来判断。 (2)曲线运动中做功的判断：依据 F 与 v 的方向夹角 α 来判断，
当 0°≤α<90°，力对物体做正功；90°<α≤180°，力对物体做负功； α＝90°，力对物体不做功。
物体受到一大小为F—＝F
1＋F2的恒力作用，F 2
1、F
2
分别
为物体初、末态所受到的力，然后用公式 W＝F—lcos α
求此力所做的功。
.
13
例 题
[典例 3]
把长为 l 的铁钉钉入木板中，每
讲 解
打击一次给予的能量为 E0，已知钉子在木
板中遇到的阻力与钉子进入木板的深度成
正比，比例系数为 k。问此钉子全部进入木
D．W F 2<4W F 1，W f2<2W f1
.
8
一、功
要点二 变力做功的计算
(一)利用动能定理求变力做功 动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动， 既适用于求恒力做功也适用于求变力做功。因使 用动能定理可由动能的变化来求功，所以动能定 理是求变力做功的首选。
.
9
例
[典例 1] 质量为 m 的物体以初速度 v0 沿水平面向左开始运
中空气阻力 F 阻的大小不变，则下列说法正确的
是( )
A．重力做功为 mgL
B．绳的拉力做功为 0
C．空气阻力 F 阻做功为－mgL
D．空气阻力 F 阻做功为－12F 阻πL
.
12
一、功
(三)利用平均力求变力做功 在求解变力做功时，若物体受到的力方向不变，而
大小随位移呈线性变化，即力均匀变化时，则可以认为
第十八讲：功和功率
主讲：高安庭
.
1
一、功
1.定义：力对物体做的功等于力的大小、位移
的大小、力与位移之间夹角的余弦值三者的乘积
2.做功的条件
力和物体在力的方向上发生的位移
3.物理意义：功是力在空间上的积累，是
能量转化的量度
.
2
一、功
4、功的计算
W=FScosα
（1）恒力 （2）物体相对于地面的位移
的比值
2.物理意义：功率是描述力对物体做功
快慢的物理量
3.公式：PW,P为时t间 内的平均功 t
PFcvo(s为 F与 v的夹 )
1、v为平均速度时，P为平均功率；
2、v为瞬时速度时，P为瞬时功率。
.
17
二、功率
4.发动机功率
机车发动机的功率：P=Fv,F为牵引力，并非 机车所受的合力
.
18
二、功率
摩擦力的下列说法中正确的是
()
A．支持力一定做正功 C．摩擦力可能不做功
B．摩擦力一定做正功 D．摩擦力可能做负功
.
7
例 3．(2014·全国卷Ⅱ)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小
题 为 F1 的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为 v。
讲 解
若将水平拉力的大小改为 F2，物体从静止开始经过同样的时
D．μmg(s＋x)
.
10
一、功
(二)利用微元法求变力做功
将物体的位移分割成许多小段，因小段很小， 每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力， 这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的 位移上的恒力所做元功的代数和。此法在中学 阶段，常应用于求解大小不变、方向改变的变 力做功问题。
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例 [典例 2] (多选)(2015·宁波模拟)如图 5-1-3 所示， 题 讲 摆球质量为 m，悬线的长为 L，把悬线拉到水平 解 位置后放手。设在摆球从 A 点运动到 B 点的过程
要点 功率的分析与计算 1．平均功率的计算