物理沪科版必修2学案：学习导航32研究功与功率含解析

《物理沪科版必修2学案：学习导航32研究功与功率含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、3.2研究功与功率思维激活1.如图3-2-1所示,货物被起重机举高，重力势能增加了；列车在机车的牵引之下，速度增大,动能增加了，弹簧受到压力或拉力后，弹性势能增加了；“神舟”飞船返回地面时，在落地之前打开降落伞，在空气阻力作用下，速度减小，动能减小了......这些都是我们所熟知的一些物理现象，这些现象有一个共同的特征，你能看出来吗？图3-2-12.工人利用滑轮组在30s时间内将50kg的木箱提升到预定的高度，而起重机可在30s内将几吨重的货物提升到更大的高度.此情景说明了什么？图3-2-2提示1•这些现象共有的特征是物体的能量发生了

2、变化.人们在认识能量的过程屮建立了功的概念，如果物体在力的作用下，能量发生了变化，那么这个力一定对物体做了功•因而功和能是密切联系的两个物理量.2.可以看出，在相同的时间里，起重机做的功更多，即起重机做功更快，物理学中用“功率”这一物理量来描述做功的快慢.自主整理一、研究功(1)原理内容功是能量转化的量度.(2)原理应用根据功的原理，可以rh能量变化的多少来计算功，也可以根据做功的多少定量地研究能量变化了多少.二、怎样计算力跟位移成夹角a吋的功1.当恒力F的方向与位移s的方向成某一角度a时，力F对物体所做的功W为W=Fscosa,即力

3、对物体所做的功，等于力F的大小、物体位移s的大小及力F和位移s二者方向间夹角a的余弦这三者的乘积.2.功的计算公式：W=Fscosa.3.功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号：J.4.功是标量，只有大小，没有方向，其运算法则遵循代数运算.三、正功与负功正、负功的区别在于是动力还是阻力做功，即力对物体做的功是增加了物体的动能还是减小了物体的动能.正、负功中的正负号既不表示方向，也不表示大小•力对物体做负功时，可以说是物体克服力做正功.四、研究功率1.功率(1)定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率.w(2)公式

4、：P=—.t(3)单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W,且1W=1J/s.(4)功率是标量，只有大小，没有方向，其运算法则遵循代数运算.(5)物理意义：表示力对物体做功快慢的物理量.2.力、速度跟功率之间的关系(1)一个力対物体做功的功率，等于这个力与物体在力的方向上的速度的乘积，P=Fv.(2)对P=Fv來说，式中v若取瞬时速度，则按上式计算出的P即为瞬时功率；若v取平均速度，则计算岀的P即为平均功率.高手笔记1.对公式W=Fscosa的理解⑴公式W=Fscosa的适用条件：适合于恒力做功.式中F是恒力，s是在力

5、的作用下质点的位移或力的作用点的位移，a是力的方向与位移方向之间的夹角.(2)力对物体做功，只与F、s、a三者有关，与物体的质量和运动状态无关.2.根据夹角a判断做功及能量变化情况①当00,W为正值，力对物体做正功.②当a=90°时，cosa=0,W=0,表示力对物体不做功.③当90°

6、.(2)正负功的含义①正功：做功的力是物体运动的动力，使物体的能量增加.②负功：做功的力是物体运动的阻力，使物体的能量减少.4•合力的功计算合力的功有两种方法：(1)先求各个力做的功，再求各个力做功的代数和.(2)若各个力均为恒力，可先用平行四边形定则求出合外力，再根据W=F令scosot來计算功(注意a是F台与s间的夹角).1.功率与机械效率功率是描述力对物体做功快慢的物理量，机械效率是描述机械做功吋有效利用率的物理量,是有用功与总功比值的大小，即n=I^xi00%,I］是一个比值，没有单位，且吓1.可见,W总功率与机械效率是两个不

7、同的物理量，功率大的发动机，其机械效率不一定高，功率小的发动机，其机械效率不一定低.2.关于公式P=Fv的认识在公式P=F・v中，力F与速度v是同一物体的两个物理量，且具有同时性，运用此公式只能计算力与速度同向时功率，当F与v间存在夹角a时，应用公式P=Fvcosa来计算功率.名师解惑1.摩擦力一定做负功吗？剖析：在相当多的问题中，摩擦力都阻碍物体运动，对物体做负功，这就很容易给人一种错觉——摩擦力一定做负功.实际上，由于摩擦力既可以充当动力，也可以充当阻力，所以摩擦力既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功.判断摩擦力做正功还是做负

8、功，还可以通过判断摩擦力的方向与物体的速度方向之间的夹角来判断.当摩擦力的方向与物体速度方向夹角小于90。时，摩擦力做正功；若夹角大于90。时，摩擦力做负功；若夹角等于90叩寸，摩擦力不做功.例如：在图3-2-3中，光滑