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课件网) 第二单元 机械能 目录 01 02 03 功、功率 势能、机械能守恒定律 动能、动能定理 01 功、功率 第一章 一、功 二、功率 一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了功。 功的计算:如果物体在恒力F作用下,沿力F的方向发生的位移是s,则力F对物体做的功为 第一章 一、功 二、功率 功是标量,它没有方向。在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦(J,J=N·m)。 如图2-1所示我们可以把力F分解成与位移方向平行的分力F1和与位移方向垂直的分力F2,由于物体在F2的方向上没有发生位移,因此F2对物体做的功等于零。 第一章 一、功 二、功率 在物体发生位移s的过程中, F1对物体做功W= F1s,所以,力F对物体做的功等于F1对物体做的功,而F1 =Fcosθ,得出功的表达式为: 第一章 一、功 二、功率 上式中,0°≤θ≤180° (1)正功。 当0°≤θ<90°时,力对物体做正功。 当θ=0°时,力对物体做的正功最大。 (2)零功。当θ=90°时,力对物体不做功。 (3)负功。 当90°<θ≤ 180°时,力对物体做负功。 第一章 一、功 二、功率 【例题2-1】一个质量是2kg的物体,受到与水平方向成60°角斜向上方的拉力F=10N,在水平地面上移动的距离s=2m,物体与地面间的滑动摩擦力Ff=4N。求: (1)拉力对物体做的功。 第一章 一、功 二、功率 (2)摩擦力做的功。 (3)合力所做的总功。 第一章 一、功 二、功率 功跟完成这些功所用时间的比值,叫做功率,用P表示。在物理学中,用功率来表示做功的快慢程度,如果在时间t内完成的功是W,那么 功率是标量。在国际单位制中,功率的单位是瓦特(W)。在工程技术上,还常用千瓦做功率的单位,其换算关系为 :1kW =1 000W。 第一章 一、功 二、功率 起重机要对被吊起的货物做功,电动机要对被带动的车床做功,等。机器对外做功的功率叫做输出功率,也就是机器的有用功率。 机器正常工作时允许的最大输出功率,叫做额定功率,就是机器设备铭牌上或说明书里所标示的功率。 机器工作时实际的输出功率,可以小于额定功率,但不能较长时间地超过额定功率。机器的实际输出功率,叫做实际功率。 第一章 一、功 二、功率 把W=Fs、v=st代入功率的公式,可得 功率等于力和物体运动速度的乘积。 第一章 一、功 二、功率 【例题2-2】一艘轮船,发动机的额定输出功率是1.8×105kW,以最大速度航行时所受的阻力是1.2×107N,轮船的最大航行速度是多少? 02 动能 动能定理 第二章 一、动能 二、动能定理 能的概念 如果一个物体能够对外界做功,或者说具有做功的本领,就说这个物体具有能量,简称能。在转化过程中能的总量是守恒的。 功是能量转化的量度 例如,用手抛出一个篮球,对篮球做了功,体内的能就转化为篮球的动能,抛球时对篮球做了多少功,篮球就获得了多少动能,你体内的能就消耗了多少。 第二章 一、动能 二、动能定理 第二章 一、动能 二、动能定理 末动能: 根据牛顿第二定律F=ma和运动学公式v2=2as,可得动能的表达式: 第二章 一、动能 二、动能定理 这就是说,物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。 动能是标量。在SI中,它的单位是J,跟功的单位相同。 第二章 一、动能 二、动能定理 如图2-3 所示,质量为m的物体,初速度为v1,在水平恒力F和Ff的作用下,物体沿水平面向右运动。 设物体的加速度为a,经过位移s后,速度为v2。 第二章 一、动能 二、动能定理 动能定理 合外力对物体做的总功,等于物体动能的改变量。表达式为 第二章 一、动能 二、动能定理 当W合=0时,ΔEk =0,表示物 ... ...