[高中教育]专题：功和能上ppt课件

1、高考物理第一轮复习课程高考物理第一轮复习课程 专专 题：功和能上题：功和能上 主讲人：孟卫东主讲人：孟卫东 北京市物理北京市物理特级教师特级教师教研组长：教研组长： 孟卫东孟卫东总总 策策 划：划： 周周 力力课程编辑：课程编辑： 孙孙 慧慧视频编辑：视频编辑： 吴茸茸吴茸茸课程制造：课程制造： 吴茸茸吴茸茸技术支持：技术支持： 宋春文宋春文摄摄 像：像： 吴茸茸吴茸茸开篇语开篇语 能量的观念研讨的是物体或系统运动变化所阅历的过程中形状的改动，能量的观念研讨的是物体或系统运动变化所阅历的过程中形状的改动，它无需对变化过程的细节进展研讨，关怀的是运动形状变化即改动结果量及它无需对变化过程的细节进

2、展研讨，关怀的是运动形状变化即改动结果量及其引起变化的缘由。其引起变化的缘由。 对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间问题，无论是恒力做功还是对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间问题，无论是恒力做功还是变力做功，普通都利用动能定理求解；假设只需重力和弹力做功而又不涉及变力做功，普通都利用动能定理求解；假设只需重力和弹力做功而又不涉及运动过程的加速度和时间问题，那么利用机械能守恒定律。运动过程的加速度和时间问题，那么利用机械能守恒定律。 有的问题既可以用力的观念求解，又可以用能量的观念求解，这时就优有的问题既可以用力的观念求解，又可以用能量的观念求解，这时就优先运用能量观念，由于比较简便；有的

3、问题涉及多个物理过程或多个研讨对先运用能量观念，由于比较简便；有的问题涉及多个物理过程或多个研讨对象，解题时优先选择全过程，由于运用能量观念解题时不用涉及过程的细节象，解题时优先选择全过程，由于运用能量观念解题时不用涉及过程的细节而只须思索始末形状；运用能量观念解题时，要留意内力的总功不一定为零，而只须思索始末形状；运用能量观念解题时，要留意内力的总功不一定为零，如爆炸问题，碰撞问题，绳忽然绷紧问题；假设要求解某分过程末物体的速如爆炸问题，碰撞问题，绳忽然绷紧问题；假设要求解某分过程末物体的速度，或求解系统内部物体间的作用，那么只能取分过程或单个物体或小系统度，或求解系统内部物体间的作用，那么

4、只能取分过程或单个物体或小系统进展分析；许多情况下还需根据牛顿第三定律转换研讨对象。进展分析；许多情况下还需根据牛顿第三定律转换研讨对象。开心自测开心自测题面：如下图，演员正在进展杂技扮演。由图可估算出他将一只鸡题面：如下图，演员正在进展杂技扮演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 A0.3 J B3 J C30 J D300 J题面：一蹦极运发动身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最题面：一蹦极运发动身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米间隔。假定空气阻力可忽略，运发动可视为低点时距水面还有数米间隔。假定空气

5、阻力可忽略，运发动可视为质点，以下说法正确的选项是质点，以下说法正确的选项是 A. 运发动到达最低点前重力势能一直减小运发动到达最低点前重力势能一直减小B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能添加蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能添加C. 蹦极过程中，运发动、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒蹦极过程中，运发动、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D. 蹦极过程中，重力势能的改动与重力势能零点的选取有关蹦极过程中，重力势能的改动与重力势能零点的选取有关开心自测思绪点拨开心自测思绪点拨题面：如下图，演员正在进展杂技扮演。由图可估算出他将一只鸡题面：如下图，演员正在进展杂

6、技扮演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 A0.3 J B3 J C30 J D300 J题面：一蹦极运发动身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最题面：一蹦极运发动身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米间隔。假定空气阻力可忽略，运发动可视为低点时距水面还有数米间隔。假定空气阻力可忽略，运发动可视为质点，以下说法正确的选项是质点，以下说法正确的选项是 A. 运发动到达最低点前重力势能一直减小运发动到达最低点前重力势能一直减小B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能添加蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性

7、力做负功，弹性势能添加C. 蹦极过程中，运发动、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒蹦极过程中，运发动、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D. 蹦极过程中，重力势能的改动与重力势能零点的选取有关蹦极过程中，重力势能的改动与重力势能零点的选取有关考点梳理与金题精讲考点梳理与金题精讲功和能功和能功功W=Flcos平均功率平均功率瞬时功率瞬时功率P=Fvcos机械能机械能动能动能 势能势能重力势能重力势能EP=mgh弹性势能弹性势能动能定理动能定理机械能守恒定律机械能守恒定律E k 1 + E P 1 = Ek2+EP2功是能量转化的量度功是能量转化的量度WG=EPW弹弹=EP弹弹W总总=EkW非非=

8、E机机一一 、功、功1 一个物体遭到力的作用，假设在力的方向上发生一段位一个物体遭到力的作用，假设在力的方向上发生一段位移，这个力就对物体做了功移，这个力就对物体做了功.做功的两个不可短少的要素是：做功的两个不可短少的要素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。2力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。功的计算公式，功的单位是位移夹角的余弦这三者的乘积。功的计算公式，功的单位是焦耳，符号焦耳，符号J，功是标量。，功是标量。3功有正负，其正负由功有正负，其正

9、负由cos决议。当决议。当0 90时，时，力对物体做正功；当力对物体做正功；当90 180时，力对物体做负功时，力对物体做负功通常说成物体抑制这个力做功；当通常说成物体抑制这个力做功；当 = 90时，力对物时，力对物体不做功。体不做功。题面：放在光滑程度面上的静止物体，在程度恒力题面：放在光滑程度面上的静止物体，在程度恒力F1的作用的作用下，挪动了间隔下，挪动了间隔l，假设拉力改为和程度面成，假设拉力改为和程度面成30的恒力的恒力F2，挪，挪动的间隔为动的间隔为2l，知拉力，知拉力F1和和F2对物体所做的功相等，那么对物体所做的功相等，那么F1和和F2的大小的比为的大小的比为 总结与启迪：总结

10、与启迪： 1W=F lcos中的中的是：是：对物体做功的力对物体做功的力F与物体相对地面与物体相对地面的位移的位移l二者之间的夹角，此题中二者之间的夹角，此题中1=0，2=30。 对其他的参对其他的参考系考系,功会有不同功会有不同 的值，中学阶段的值，中学阶段普通不提参考系，那就默以为是以普通不提参考系，那就默以为是以地面为参考系的。地面为参考系的。 2由由W=F lcos知：某个知：某个力的功只与力的功只与F、l、cos有关，与有关，与物体的质量、物体的运动性质、运物体的质量、物体的运动性质、运动轨迹及物体所受其它力的情况无动轨迹及物体所受其它力的情况无关。例如：假设此题所述两种情况关。例如

11、：假设此题所述两种情况所拉动的物体质量不同、或二者与所拉动的物体质量不同、或二者与地面接触的粗糙程度不同、或者两地面接触的粗糙程度不同、或者两个物体一个匀速运动，一个加速运个物体一个匀速运动，一个加速运动等，均不影响两个力动等，均不影响两个力F1和和F2的的做功情况。做功情况。二、功率二、功率1功率是表示力做功快慢程度的物理量，功跟完成这些功功率是表示力做功快慢程度的物理量，功跟完成这些功所用时间的比叫做功率。公式，表示对物体做功的力所用时间的比叫做功率。公式，表示对物体做功的力F在在t时时间内的平均功率。功率的单位是瓦特，符号间内的平均功率。功率的单位是瓦特，符号W。功率为标量。功率为标量.

12、结合结合W=Fl cos,功率的表达式也可写成。功率的表达式也可写成。2机械的额定功率指机械继续正常任务时的最大功率，机机械的额定功率指机械继续正常任务时的最大功率，机械任务时的实践功率普通小于或等于其额定功率，机车发动械任务时的实践功率普通小于或等于其额定功率，机车发动机的输出功率指机的输出功率指P出出P实实F牵牵vF牵为发动机牵引力。牵为发动机牵引力。题面：汽车发动机的额定功率题面：汽车发动机的额定功率P0=60 kW，汽车的质量，汽车的质量m=5.0 t，汽车，汽车在程度路面上行驶时，阻力是车重的在程度路面上行驶时，阻力是车重的0.10倍，试问：倍，试问：(1)汽车坚持以额定功率从静止起

13、动后，能到达的最大速度是多少？汽车坚持以额定功率从静止起动后，能到达的最大速度是多少？(2)汽车从静止开场，坚持以汽车从静止开场，坚持以0.5 m/s2的加速度作匀加速起动，这一过的加速度作匀加速起动，这一过程能维持多长时间程能维持多长时间?易错点提示！易错点提示！ 过过总结与启迪：总结与启迪： 受受题面：一质量为题面：一质量为m 的小球，用长为的小球，用长为l 的轻绳悬挂于的轻绳悬挂于O点，小球在程点，小球在程度力度力F 作用下，从平衡位置作用下，从平衡位置P 点很缓慢地移到点很缓慢地移到Q 点，如下图，那么点，如下图，那么力力F 做的功为做的功为 Amglcos BFlsin Cmgl(1

14、-cos) DFl 易错点提示！易错点提示！ 过过总结与启迪：总结与启迪： 受受四、机械能守恒定律四、机械能守恒定律 1重力做功只与物体的初、末位置有关，与运动途径重力做功只与物体的初、末位置有关，与运动途径无关，因此可以定义由位置决议的能量无关，因此可以定义由位置决议的能量重力势能。重力重力势能。重力势能势能EP=mgh是物体和地球组成的系统所共有我们可以简称是物体和地球组成的系统所共有我们可以简称“物体的重力势能。物体的重力势能。 弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能量，对于弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能量，对于弹簧的弹性势能，其大小和弹簧的劲度系数、伸长或紧缩弹簧的弹性势能

15、，其大小和弹簧的劲度系数、伸长或紧缩量有关。量有关。 2机械能包括：动能、重力势能和弹性势能。机械能守机械能包括：动能、重力势能和弹性势能。机械能守恒是指在满足一定条件时，物体系统内动能和势能发生相互恒是指在满足一定条件时，物体系统内动能和势能发生相互转化时，机械能的总量不变，转化时，机械能的总量不变，Ek1+EP1= Ek2+EP2。题面：在高度题面：在高度h=0.8 m的程度光滑桌面上，有一轻弹簧左端固定，的程度光滑桌面上，有一轻弹簧左端固定，质量为质量为m1.0 kg 的小球在外力作用下使弹簧处于紧缩形状，当的小球在外力作用下使弹簧处于紧缩形状，当弹簧具有弹簧具有4.5 J的弹性势能时，

16、由静止释放小球，将小球程度弹出，的弹性势能时，由静止释放小球，将小球程度弹出，如下图，不计空气阻力，求小球落地时速度大小如下图，不计空气阻力，求小球落地时速度大小?vBhvCAB总结与启迪：总结与启迪： 运用机械能守恒定律解题的根本步运用机械能守恒定律解题的根本步骤：骤： (1)根据题意选取研讨对象是由根据题意选取研讨对象是由哪几个物体组成的系统哪几个物体组成的系统(普通是物体、普通是物体、弹簧和地球弹簧和地球)； (2)明确研讨对象的运动过程，明确研讨对象的运动过程，分析物体所受各力的做功情况或能分析物体所受各力的做功情况或能量转化情况、判别能否符合机械能量转化情况、判别能否符合机械能守恒条

17、件；守恒条件； (3)恰当地选取参考平面，确定恰当地选取参考平面，确定研讨对象在过程的起始形状和末了研讨对象在过程的起始形状和末了形状的机械能；形状的机械能； (4)用机械能守恒定律建立方程，用机械能守恒定律建立方程，求解未知量，必要时要进展验证和求解未知量，必要时要进展验证和讨论。讨论。五、功和能的关系五、功和能的关系 1能量：一个物体可以对外做功，我们就说这个物体具有能量：一个物体可以对外做功，我们就说这个物体具有能量。能量。 2能量有各种不同的存在方式：运动的物体具有动能，被能量有各种不同的存在方式：运动的物体具有动能，被举高的物体具有重力势能；发生弹性形变的物体具有弹性势能；举高的物体

18、具有重力势能；发生弹性形变的物体具有弹性势能；由大量粒子构成的系统具有内能。另外自然界中还存在如化学由大量粒子构成的系统具有内能。另外自然界中还存在如化学能、电能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等等不同方式的能。能、电能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等等不同方式的能。 3各种不同方式的能量可以相互转化，而且在转化过程中各种不同方式的能量可以相互转化，而且在转化过程中总量不变，不同方式的能量之间的转化是经过做功实现的，做总量不变，不同方式的能量之间的转化是经过做功实现的，做功的过程就是各种方式的能量之间转化或转移的过程，且功的过程就是各种方式的能量之间转化或转移的过程，且做了多少功，就有多少能量发生转化或转移，因此，功是做了多少功，就有多少能量发生转化或转移，因此，功是能量转化的量度。能量转化的量度。题面：如下图，一个小滑块以题面：如下图，一个小滑块以100 J的初动能从斜面底端开场的初动能从斜面底端开场向上