专题六：能量学1(功和功率)

1、专题六能量学6-1 功和功率6-2动能和动能定理6-4 功能关系和能量守恒定律6-3 势能和机械能守恒定律6-5 实验：验证机械能守恒定律6-1 功和功率知识梳理 滴水不漏功功功的概念功的概念功的正负（功的正负（4点讨论）点讨论）总功（合力的功）总功（合力的功）变力做功变力做功知识梳理 滴水不漏一、功的概念功能关系功能关系知识梳理 滴水不漏一、功的概念单位：单位：焦耳，用符号焦耳，用符号“J”表示表示相对于相对于地面的地面的位移位移知识梳理 滴水不漏一、功的概念单位：单位：焦耳，用符号焦耳，用符号“J”表示表示知识梳理 滴水不漏二、正功和负功促进；促进；动力动力比较比较8J的功与的功与5J的功

2、的大小？的功的大小？功是标量、但有正负，正负功是标量、但有正负，正负既不表示方向，也不表示大小既不表示方向，也不表示大小。功能角度功能角度阻碍；阻碍；阻力阻力 （取绝对值取绝对值）典型例题 各个击破知识梳理 滴水不漏讨论1：做功正负的判断方法根据情景，定性判断根据情景，定性判断所有力的做功情况？所有力的做功情况？知识梳理 滴水不漏讨论1：做功正负的判断方法知识梳理 滴水不漏讨论1：做功正负的判断方法体会一下体会一下功能关系功能关系知识梳理 滴水不漏讨论2：摩擦力做功的特点静静摩擦力一定不做功吗？摩擦力一定不做功吗？正负功一样多正负功一样多吗？吗？知识梳理 滴水不漏讨论2：摩擦力做功的特点没有没

3、有内能（热能）内能（热能）产生产生知识梳理 滴水不漏讨论2：摩擦力做功的特点滑动滑动摩擦力一定做负功吗？摩擦力一定做负功吗？正负功一样多正负功一样多吗？吗？知识梳理 滴水不漏讨论2：摩擦力做功的特点有有内能（热能）内能（热能）产生产生知识梳理 滴水不漏讨论3：一对作用力与反作用力做功一定是大小相等、一正一负吗？一定是大小相等、一正一负吗？大小大小不一定相等，正负也不一定相反。不一定相等，正负也不一定相反。知识梳理 滴水不漏讨论4：一对平衡力做功一定是大小相等、一正一负吗？一定是大小相等、一正一负吗？典型例题 各个击破知识梳理 滴水不漏三、总功（合力的功）W总总=W合合注意：注意：正负号正负号代

4、入运算代入运算知识梳理 滴水不漏四、变力做功W = Fl cos（恒力）（恒力）典型例题 各个击破 某人用大小不变的力某人用大小不变的力 F 转动半径为转动半径为 R 的圆盘，但力的圆盘，但力的方向始终与过力的作用点的转盘的切线一致，则的方向始终与过力的作用点的转盘的切线一致，则转动转盘一周该力做的功。转动转盘一周该力做的功。 123123()2nnWF sF sF sF sFssssFR（微分法）微分法）摩擦阻力、空气阻力摩擦阻力、空气阻力f 阻阻知识梳理 滴水不漏四、变力做功方法一：化方法一：化变力做功变力做功为为恒力做功恒力做功微分法微分法典型例题 各个击破知识梳理 滴水不漏四、变力做功

5、方法一：化方法一：化变力做功变力做功为为恒力做功恒力做功转换研究对象法转换研究对象法微分法微分法典型例题 各个击破一辆汽车牵引力的大小与车前进的距离变化关系为：一辆汽车牵引力的大小与车前进的距离变化关系为：F=100 x+400。当车前进。当车前进20m时，牵引力做的功是多时，牵引力做的功是多少？（少？（g=10m/s2 ） 20W28000J 知识梳理 滴水不漏四、变力做功方法一：化方法一：化变力做功变力做功为为恒力做功恒力做功方法二：图像法方法二：图像法当力与位移当力与位移成成线性关系线性关系时时平均力法平均力法转换研究对象法转换研究对象法微分法微分法典型例题 各个击破典型例题 各个击破知

6、识梳理 滴水不漏四、变力做功方法一：化方法一：化变力做功变力做功为为恒力做功恒力做功方法二：图像法方法二：图像法当力与位移当力与位移成成线性关系线性关系时时平均力法平均力法转换研究对象法转换研究对象法微分法微分法方法三：动能定理方法三：动能定理方法四：方法四： W = P t归纳总结 高效掌握功功功的概念功的概念功的正负（功的正负（4点讨论）点讨论）总功（合力的功）总功（合力的功）变力做功变力做功理解抽象知识，要结合具体例子！理解抽象知识，要结合具体例子！知识点较多，要注意归纳总结！知识点较多，要注意归纳总结！知识梳理 滴水不漏功率功率功率的概念功率的概念平均功率和瞬时功率平均功率和瞬时功率额

7、定功率和实际功率额定功率和实际功率汽车启动问题汽车启动问题知识梳理 滴水不漏一、功率的概念P tW比值法比值法单位：瓦特，简称瓦单位：瓦特，简称瓦 符号符号W，1W1J/s标量标量典型例题 各个击破某人用同一水平力某人用同一水平力F 先后两次拉同一物体，第一次使此先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离物体沿光滑水平面前进距离l ，第二次使此物体沿粗，第二次使此物体沿粗糙水平也前进距离糙水平也前进距离l ，若先后两次拉力做的功为，若先后两次拉力做的功为W1和和W2 ，拉力做功的功率是，拉力做功的功率是P1和和P2 ，则（，则（ ）A、W1 = W2，P1=P2 B、W1 = W2

8、，P1P2 C、W1W2，P1P2 D、W1W2，P1=P2B知识梳理 滴水不漏二、平均功率和瞬时功率PtW当当 t 表示极短时表示极短时间时，间时，此式表示此式表示瞬时功率。瞬时功率。当当 t 表示一段时表示一段时间时，间时，此式表示此式表示平均功率。平均功率。知识梳理 滴水不漏二、平均功率和瞬时功率 = coscosWPFvtPFv平均功率：瞬时功率：WFxcosP tWPFvcosPtFxcosvtxFv典型例题 各个击破从空中以从空中以40m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，不计空气阻力。求：的物体，不计空气阻力。求： （g=10m/s2

9、）（1）在抛出后）在抛出后3s内重力的功率（未落地）内重力的功率（未落地） ；（2）在抛出后）在抛出后3s时重力的功率（未落地）。时重力的功率（未落地）。 = 150300PWPW平均功率：瞬时功率：典型例题 各个击破典型例题 各个击破典型例题 各个击破典型例题 各个击破典型例题 各个击破知识梳理 滴水不漏三、额定功率和实际功率知识梳理 滴水不漏四、汽车启动问题1、以恒定功率启动、以恒定功率启动 2、以恒定加速度启动、以恒定加速度启动PF v实际实际功率功率牵引力牵引力瞬时速度瞬时速度PF v cos四、汽车启动问题（1、以恒定、以恒定P启动）启动）当当F=Ff时，时，a0 ，v达到达到最大最

10、大 保持保持 vm匀速匀速vFvPmamFFfvmFfPm 加速度逐渐减小的加速度逐渐减小的变加速直线运动变加速直线运动匀速直匀速直线运动线运动vmFfPmt0当当F= = Ff时，时，a0 ，v达到达到最大最大 保持保持 vm匀速匀速FvPmamFFfvvmFfPm加速度逐渐减小的加速度逐渐减小的变加速直线运动变加速直线运动匀速直匀速直线运动线运动amFFfFvPF v当当P= = Pm时时，此时，此时v1，F = Ff +ma，保持保持Pm继续加速继续加速匀加速直线运动匀加速直线运动四、汽车启动问题（2、以恒定、以恒定a启动）启动）四、汽车启动问题t0v1Ff+maPmvmFfPmt0vm

11、FfPm典型例题 各个击破汽车发动机的额定功率为汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为，汽车的质量为5t，汽，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，倍，g = 10m/s2。1、汽车、汽车保持额定功率不变保持额定功率不变从静止启动从静止启动（1）汽车所能达到的最大速度是多大？）汽车所能达到的最大速度是多大？（2）当汽车的加速度为）当汽车的加速度为2m/s2时，速度多大？时，速度多大？（3）当汽车的速度为）当汽车的速度为6m/s时，加速度多大？时，加速度多大？212/4/1/m sm sm s典型例题 各个击破汽车发动机的额定功率为汽车发动机的额定

12、功率为60KW，汽车的质量为，汽车的质量为5t，汽，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，倍，g = 10m/s2。2、若汽车从静止开始，、若汽车从静止开始，保持以保持以1m/s2的加速度的加速度做匀速直做匀速直线运动线运动（1）匀加速直线运动过程，能维持多长时间？）匀加速直线运动过程，能维持多长时间？（2）第）第4秒末的输出功率？秒末的输出功率？640sKW知识梳理 滴水不漏四、汽车启动问题1、以恒定功率启动、以恒定功率启动 2、以恒定加速度启动、以恒定加速度启动常用的两个规律常用的两个规律1、 P = Fv 2、 F-Ff = ma典型例题 各个击破说明：说明：汽车的功率：汽车牵引力的功率；汽车的功率：汽车牵引力的功率； 起重机的功率：钢绳拉力的功率。起重机的功率：钢绳拉力的功率。典型例题 各个击破P t f x = Ek知识梳理 滴水不漏四、汽车启动问题1、以恒定功率启动、以恒定功率