《高考物理复习 第5章第一节功 功率课件 沪科（通用）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理复习 第5章第一节功 功率课件 沪科（通用）（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节功功率,课堂互动讲练,经典题型探究,知能优化演练,第一节功功率,基础知识梳理,基础知识梳理,一、功 1定义：物体受到力的作用，并在力的方向上发生一段_，就说该力对物体做了功 2两个必要条件 做功的两个必要条件是力和物体在力的方向上的_，两者缺一不可 功是过程量，即做功必定对应一个过程(位移)，应明确是哪个力在哪一过程中的功,位移,位移,3公式：W_，适用于恒力做功 其中为F、s正方向之间的夹角，s是物体的对地位移 功是标量，但有正负之分,Fscos,正,负,一对相互作用力所做的功是否一个做正功，另一个一定做负功？ 提示：不一定，如库仑力的功,思考感悟,比值,做功的快慢,平均功率,v为平均
2、速度，则P为_； v为瞬时速度，则P为_ 4额定功率：机械_时输出的_功率 5实际功率：机械_时输出的功率要求小于等于额定功率,平均功率,瞬时功率,正常工作,最大,实际工作,课堂互动讲练,一、功的正负判断及求解 1如何判断功的正负 (1)根据力和位移的方向的夹角判断，此法常用于恒力做功的判断 (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功夹角是锐角力做正功，钝角力做负功，直角力不做功,3)从能量的转化角度来进行判断，若有能量转化，则应有力做功此法常用于判断两个相联系的物体 2几种求功的方法 (1)恒力及合力做功的计算 恒力的功：直接用WFscos计算 合外力的功
3、A先求合外力F合，再应用公式W合F合scos求功，其中为合力F合与位移s的夹角一般适用于整个过程中合力恒定不变的情况 B分别求出每个力的功W1、W2、W3再应用W合W1W2W3求合外力的功这种,方法一般适用于在整个过程中，某些力分阶段作用的情况 C利用动能定理或功能关系求解 (2)变力做功的计算 用动能定理WEk或功能关系WE，即用能量的增量等效代换变力所做的功(也可计算恒力功) 当变力的功率P一定时，可用WPt求功，如机车恒功率启动时 将变力做功转化为恒力做功,名师点睛】(1)功的公式可有两种理解：一是力“F”乘以物体在力的方向上发生的位移“scos”；二是在位移s方向上的力“Fcos”乘以
4、位移s. (2)功是标量，正功表示对物体做功的力为动力，负功表示对物体做功的力为阻力，功的正负不表示功的大小,即时应用(即时突破，小试牛刀,1.如图511所示，物体在水平拉力F的作用下，沿粗糙的水平地面向右运动(,图511,A如果物体做加速运动，F一定对物体做正功 B如果物体做加速直线运动，F有可能对物体做负功 C如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功 D如果物体做匀速直线运动，F一定不对物体做功,解析：选A.如果物体做加速直线运动，F的方向一定与运动方向一致，做正功，A正确，B不正确如果物体做减速直线运动，当F的方向与运动方向一致时，F做正功，当F的方向与运动方向相反时，F做负功，C不正
5、确当物体做匀速直线运动时，F的方向与运动方向相同，做正功，D不正确,二、机车启动的两种方式 1发动机的功率 发动机铭牌上所标注的功率为这部机械的额定功率它是提供人们对机械进行选择、配置的一个重要参数，它反映了机械的做功能力或机械所能承担的“任务”机械运行过程中的功率是实际功率机械的实际功率可以小于其额定功率(称机械没吃饱)，可以等于其额定功率(称满负荷运行)但是机械不能长时间处于超负荷运行，这样会损坏机械设备，缩短其使用寿命由PFv可知，在功率一定的条件下，发动机产生的牵引力F跟运转速度v成反比,2一个力的功率 若一个力的方向与速度方向不相同，则这个力的功率的计算公式为PFvcos(是F与v方
6、向的夹角) 3两种启动方式,名师点睛】图表中的v1为机车以恒定加速度启动时，匀加速运动的末速度，而vm为机车以额定功率运动时所能达到的最大速度,即时应用(即时突破，小试牛刀) 2. 如图512所示，将质量为m的小球以初速度v0从A点水平抛出，正好垂直于斜面落在斜面上的B点已知斜面的倾角为，则： 图512,1)小球落到斜面上B点时重力做功的瞬时功率为多大？ (2)小球从A到B过程中重力做功的平均功率为多大,解析：(1)将物体撞在斜面上时的速度进行正交分解如图所示，小球在竖直方向上的分速度为vyv0cot.所以，小球落到斜面上B点时重力做功的瞬时功率为： Pmgvymgv0cot,答案：见解析,经
7、典题型探究,如图513所示，一质量为m2.0 kg的物体从半径为R5.0 m的圆弧的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内)拉力F大小不变始终为15 N，方向始终与物体在该点的切线成37角圆弧所对应的圆心角为60，BO边为竖直方向(g取10 m/s2)求这一过程中,图513 (1)拉力F做的功 (2)重力G做的功 (3)圆弧面对物体的支持力N做的功 (4)圆弧面对物体的摩擦力f做的功,思路点拨】根据各个力的特点(是恒力还是变力)，选择相应的计算功的方法，如功的定义式WFscos或动能定理 【解析】(1)将圆弧 分成很多小段s1，s2，sn，拉力在每小段上做的功为W1，W2
8、，Wn，因拉力F大小不变，方向始终与物体在该点的切线成37角，所以,3)物体受的支持力N始终与物体的运动方向垂直，所以 WN0. (4)因物体在拉力F作用下缓慢移动，动能不变，由动能定理知：WFWGWf0. 所以WfWFWG(62.850) J12.8 J. 【答案】(1)62.8 J(2)50 J(3)0(4)12.8 J,反思领悟】在遇到求功的问题时，一定要注意分析是求恒力做的功还是变力做的功，如果是求变力做的功，看能否转化为求恒力做功的问题，不能转化的，还可以借助动能定理或能量守恒定律求解,如图514所示，一个质量为m的木块，放在倾角为的斜面体上，当斜面体与木块保持相对静止沿水平方向向右
9、匀速移动距离s的过程中，求：外力对物体做的总功 图514,思路点拨】外力对物体做的总功就是每一个力对物体做功的代数和，或合外力对物体所做的功 【解析】法一：对木块进行受力分析，如图515所示，受重力mg、支持力F1、静摩擦力F2三个力作用 图515,由平衡条件可得：F1mgcos，F2mgsin. 重力mg垂直于位移s，则重力做的功 WGmgscos900 则支持力F1与s的夹角为90，则支持力做的功 WF1mgcosscos(90)mgssincos； 摩擦力F2与s的夹角为，则摩擦力做的功为 WF2mgsinscosmgssincos 合力对物体做的功为W合WGWF1WF20mgssinc
10、osmgssincos0 法二：因物体匀速运动，所以物体所受的合外力为零，外力做的总功也等于零,答案】0 【题后反思】总功的求法： (1)总功等于合外力的功 (2)总功等于各力做功的代数和,满分样板10分)(2011年上海十四校高三联考)某探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图516所示的vt图像，已知小车在0t s内做匀加速直线运动；t10 s内小车牵引力的功率保持不变，且710 s为匀速直线运动；在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m1 kg，整个过程中小车受到的阻力f大小不变求,图
11、516 (1)小车所受阻力f的大小 (2)在t10 s内小车牵引力的功率P,思路点拨】小车所受阻力可通过自由滑行阶段的运动情况由牛顿运动定律求出，又由于阻力一直未变，且匀速阶段牵引力等于阻力，所以匀速阶段的功率直接等于阻力乘以此阶段的运动速度,解题样板规范步骤，该得的分一分不丢！ (1)在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀减速运动，由图像516可得减速时 a2 m/s2(2分) 则fma2 N(2分) (2)小车的匀速运动阶段即710 s内，设牵引力为F， 则Ff(1分) 由图像可知vm6 m/s(1分) PFvm12 W(2分) 由于匀加速结束时，功率达到最大，其后功率不变，则t10 s功率P12 W(2分,答案】(1)2 N(2)12 W 【规律总结】在机车的功率PFv中，F是指机车的牵引力，而不是车所受的合力 互动探究例3中，试求： (1)0t秒内实际功率随时间变化的关系 (2)小车在加速运动过程中的总位移s,答案：(1)P18t(t1.5 s)(2)28.5 m,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按ESC键退出全屏播放,谢谢使用
