5.1第1讲 功 和 功 率
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功与功率目标要求 1.理解功的概念,会判断功的正、负,会计算功的大小。
2.理解功率的概念,并会分析、计算平均功率和瞬时功率。
3.会分析、解决机车启动的两类问题。
考点一功的分析和计算1.定义:如果物体受到力的作用,并在□1力的方向上发生了位移,这个力就对物体做了功。
2.必要因素:力和物体在□2力的方向上发生的位移。
3.物理意义:功是能量转化的□3量度。
4.公式:W=Fl cosα,适用于恒力做功,其中α为F、l方向间夹角,l为物体对地的位移。
5.功的正负(1)当0≤α<90°时,W>0,力对物体做□4正功。
(2)当90°<α≤180°时,W<0,力对物体做□5负功,或者说物体□6克服这个力做了功。
(3)当α=90°时,W=0,力对物体□7不做功。
【判断正误】1.只要物体受力的同时又发生了位移,则一定有力对物体做功。
(×)2.一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动。
(√)3.力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小决定的。
(√)1.功的正负判断方法(1)恒力功的判断,依据力与位移方向的夹角来判断。
(2)曲线运动中功的判断2.功的计算方法(1)恒力做的功:直接用W=Fx cosα计算。
(2)合外力做的功方法一:先求合外力F合,再用W合=F合xcosα求功。
方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3…,再应用W合=W1+W2+W3+…求合外力做的功。
方法三:利用动能定理W合=E k2-E k1。
3.功率恒定时功的计算:W=Pt。
【对点训练】1.(功的正负判断)图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼(忽略扶梯对手的作用),图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼,两人相对扶梯均静止。
下列关于做功的判断中正确的是()甲乙A.图甲中支持力对人做正功B.图甲中摩擦力对人做负功C.图乙中支持力对人做正功D.图乙中摩擦力对人做负功解析:A题图甲中,人匀速上楼,不受摩擦力,摩擦力不做功,支持力向上,与速度方向的夹角为锐角,则支持力做正功,故A正确,B错误;题图乙中,支持力与速度方向垂直,支持力不做功,摩擦力方向与速度方向相同,做正功,故C、D错误。
优质课《功率》教案《功率》教案一、教材分析(一)、本节教材地位和作用:本节课是高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》的第三节。
本节课所要学习的功率是物理学中的一个重要概念,也是高中物理教学中的重要内容,通过学习本节内容,不仅使学生能够正确理解功率的定义和物理意义,能够更加灵活地处理和功的计算有关的问题,还可以增加学生理论联系实际的能力,同时为学生进一步学习、掌握机械能守恒定律乃至更广泛的能量的转化和守恒定律打下良好的基础。
(二)、教材特点:本节课的内容既有一定的理论性,又和实际生活有密切的联,教学过程中一定要注意这些特点,使学生在学习理论知识的同时增强分析、解决实际问题的能力。
二、教学目标(一)、知识和技能1、理解功率的定义、单位及物理意义。
2、理解公式P=F v的物理意义,并会利用P=Fv来解释现象和进行计算。
3、理解平均功率和瞬时功率,了解额定功率、实际功率的区别与联系。
(二)、过程和方法通过实例体验功率概念的形成过程,进一步体会用比值法建立物理概念的方法。
(三)、情感态度与价值观使学生进一步了解物理学在实际中的广泛应用,增强学生理论联系实际、解决实际问题的能力,激发学生学习物理的兴趣。
三、重点、难点:(一)教学重点:1、掌握、理解功率的定义、单位,及其物理意义。
2、能灵活应用功率的计算公式进行相关计算。
(二)、教学难点:1、瞬时功率的概念2、公式P=Fv的意义及其应用。
四、教法学法教法和学法的设计必须兼顾教材的特点和学生的实际情况。
根据本节内容的特点,教学中可以采用理论推导和联系实际相结合的方法,同时考虑到学生初中已经初步学习过功率的概念,因此课堂上对一些简单的内容,可以采取让学生自学,教师适当引导以深化提高的方法。
五、教学过程(一)、新课引入1、回顾复习:功的概念及计算公式2、实例导入:举例:有1t的建筑材料,用两种方式运到楼顶:a.搬运工人分批搬运,用时1h;b.用一台起重机提升用时1min。
功和公率1、功的概念(1)功所描述的是力的空间积累效应。
物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,就说力对物体做了功。
(2)功与冲量一样是过程量,即做功必须经过一段时间。
2、功的两个要素功是指力所做的功,当然功离不开力,只有力不一定做工,还应在力的方向上发生一段位移。
若某人举着物体前进S 米,虽然有力、有位移,但举力不做功,因为位移不是在举力的方向上。
(在力的方向上投影为零,即力与位移垂直) 3、功的公式(1)若恒力大小为F ,物体位移为S ,力与位移夹角为α,则功的公式可写为:αcos FS W =(2)师中的F 应为恒力,F 可以是某一个力,也可以是物体所受的合外力。
功的公式既可以计算某个力做功,也可以计算合力做功。
(3)从公式中知道:力对物体做功只与F 、S 、α三者有关;与物体的运动状态等因素无关。
(4)功是标量,只有大小没有方向。
因此合外力的功等于其各力所做功的代数和。
(5)功的正、负与零功 根据功的计算公式 αcos FS W = 可得出以下几种情况:当α=90°时,0cos =α,则W=0,即力对物体不做工。
例如圆周运动的向心力。
当α<90°时,0cos >α,则W >0,此时力F 对物体做正功。
当α>90°时,0cos <α,则W <0为负值,此时力F 做负功,叫物体克服此力做功。
4、功的单位功的单位由F 、S 单位决定,在国际单位制中,功的单位是:焦耳。
1焦耳就是相当于1牛顿的力使物体在力的方向上前进了1米。
5、功率的概念(1)功率是描述做功快慢的物理量也就是说,功率等于功跟完成这些功所用时间的比值。
(2)额定功率机器或用电器常标的一个参数,指单位时间做功的多少。
额定功率是用电器或发动机正常工作时的最大功率。
实际工作功率可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率。
6、功率的公式由功率的概念,功率的计算公式可以有两种表达形式:P=(1)Wt/νcosαP=(2)F公式(1)是定义式,求出的是平均功率;公式(2)是推导公式,可以用来计算瞬时功率和平均功率,只要带入的速度是相应的瞬时速率或平均速率即可。