1、请您欣赏,功和能,功,能,功能关系,功：W=FScos,功率:,动能：,势能：重力势能,机械能：,动能定理：,机械能 守恒定律,功是能量转化的量度W=E,功和能,功,能,功能关系,功：W=FScos,功率:,动能：,势能：重力势能,机械能：,动能定理：,机械能 守恒定律,功是能量转化的量度W=E,功和能,功,能,功能关系,功：W=FScos,功率:,动能：,势能：重力势能,机械能：,动能定理：,机械能 守恒定律,功是能量转化的量度W=E,功和能,功,能,功能关系,功：W=FScos,功率:,动能：,势能：重力势能,机械能：,动能定理：,机械能 守恒定律,功是能量转化的量度W=E,功和能,功,能
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3、从A点运动到B点的过程中，位移为S，AB连线与 间的夹角为，则下面关于外力做的功的表达式一定正确的是：(A) (B) (F1+F2) S(C) F1Scos + F2Ssin (D) F1Ssin + F2Scos , ,A,B,F2,F1,功 的 计 算 举 例,点 评,求总功有两种方法： 一种是先求出合外力，然后求总功，表达式为 另一种是总功等于各力做功的代数和，即 合外力还是矢量，本题的合外力 与位移的夹角无法确定，不一定就等于。,2.对“功率”的学习方法指导,功率描述做功快慢的物理量 按定义： ，所求出的功率是时间t内的平均功率。 计算式： ，其中是力与速度间的夹角。用该公式时，要求F
4、为恒力。当v为即时速度时，对应的P为即时功率； 当v为平均速度时，对应的P为平均功率。 重力的功率可表示为 ，仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定。,跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50kg，他一分钟跳绳180次，假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的 ，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是W。（g取10m/s2 ),功率的计算,分析：运动员每次克服重力所做的功就等于他重力势能的增量。跳一次的时间t=60/180=1/3 s，每次在空中的时间t=1/33/5=1/5 s。 每次跳起的高度 得平均功率：,例3.长为L的轻绳一端固定，另一端系住一质量m的小球，小球在
5、竖直平面内做圆周运动，在最高点时小球的速度为 ，机械能为零，则小球在最低点时机械能= ，重力势能= （不计空气阻力）,知识应用,点评：这种命题方式与通常习惯不同，审题要仔细。要正确理解“机械能为零”表示零势能面已经选定这一物理内涵。,0,-（mg2L+ ),做功的过程是能量转化的过程，功是能的转化的量度。 功是一种过程量，能是一种状态量，两者的单位都是（J），但不能说功就是能。 动能的增量由外力做的总功来量度： 这就是动能定理。,功 能 关 系,动能定理是力的空间积累作用规律，在不涉及加速度和时间时，能用牛顿定律加运动学公式解的问题，都能用动能定理解题，而且更简便。另外，动能定理还适用于非匀变
6、速运动。 合外力做的功等于物体动能的变化。这里的合外力指物体受到的所有力，包括重力。 运用动能定理解题的关键：分清楚哪些力对物体做功，做正功还是做负功。 技巧：应用动能定理解多过程问题时可把多过程看成整体列方程，更简便。,3、对“动能定理”的学习指导,1.确定研究对象和研究过程。 2.对研究对象进行受力分析。（周围物体施予研究对象的所有的力）。 3.写出合外力做的功，或分别写出各个力做的功。（如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功。） 4.写出物体的初、末动能。 5.列式求解。,应用动能定理解题步骤：,分析：以木块为对象，下滑全过程用动能定理：重力做的功为 摩擦力做的
7、功为 ，支持力不做功。初、末动能均为零。 由动能定理可解得 。,例3.斜面倾角为，长为L， 段AB光滑，BC段粗糙，质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段间的动摩擦因数。,A,B,C,点评：用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解题方便得多。,例4.已知奔跑中主要的功是随着每迈一步对腿的加速和减速完成的，腿离开地面时，腿从静止直到接近等于身体速率v，然后再回静止状态，往复循环。现考虑一个以5m/s奔跑的60kg的人，他每条腿的质量为9kg，设步子长度为2m。求两腿的输出功率；再设肌肉的效率仅约0.25，求每秒人的能量消耗。,分析：在上升过程中腿部肌肉做的功等于腿
8、的动能变化，即 ,在腿回到静止的过程中，拮抗肌也要做等量的功，所以每迈一步，腿肌做功等于,例5.潮汐发电就是利用潮水涨落产生的水位差来发电。由于太阳和月球对海水的作用力（引潮力）与它们的质量成正比，与它们到地球的距离的三次方成反比，太阳与月球对海水的引潮力大小之比为10.46。建于浙江江厦的双向潮汐电站是我国第一座潮汐电站。它利用海水每天涨落两次，共能进行四次发电。已知其年发电量为1.07107kwh,总功率为3.20103kw, 已知该发电站水库面积为S=2.50106m2，电站的总效率为10%，则每次涨、落潮的平均潮差是m。则该电站每天平均满负荷发电的时间为h。,解：每次海水的势能变化量E=1.07107365410%=7.33104kwh=2.641011J， 因此,分析：年总发电量除以365再除以4，得每次涨（落）潮发出的电能，在除10%得每次海水势能的变化E，设平均潮差为h，则有 ，于是可求h。,由年发电量和总功率求出年发电时间，在除以365天，得每天平均满负荷发电时间。,平均每天满负荷发电时间:t=1.071071.07107365=9.2 h,
