高中物理必修二功功率(功的正负和计算、瞬时功率计算)

1、 学科教师辅导教案组长审核：年级：高三班级名称：理科班辅导科目：物理班级学生总数：13学科教师：教学进度：第29次课授课主题功功率(功的正负和计算、瞬时功率计算)教学目的重点掌握功和功率计算的方法，提高综合应用能力你：教学重难点变力做功的计算瞬时功率和平均功率的计算授课日期及时段教学内容一、入门测(共10分)二、新课讲解(-)课程导入提问知识点(二)大数据分析(07-18年,共12年)主题考点要求说明机械能功和功率动能和动能定理重力做功与重力势能功能关系、机械能守恒定律及其应用II n n n1、从近几年高考来看，关于功和功率的考查，多以 选择题的形式出现，有时与电流及电磁感应相结合僚 题.2

2、、功和能的关系一直是高考的“重中之重”，是高 考的热点和重点，涉及这部分内容的考题不但题型 全、分量重，而且还经常有压轴题，考查最多的是到 能定理和机械能守恒定律，且多数题目是与牛顿运到 定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学等知识相结哈 的综合性试题.3、动能定理及能量守恒定律仍将是高考考查的重 点.高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对格 关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情境中 去，能力要求不会降低.常考点1、动能定理、功能关系、能量守恒大数据：07 (25) 08 (25) 10 (22) 11 (16) 14 (25) 15 (17) 16 (20) 17 (20、24) 18 (

3、18、21、24)九年考了 12次(三)本节考点讲解 考点一：功的计算一）例题解析（2018春贵阳期末）如图所示，物体在力F的作用下沿粗糙水平而发生了一段位移，三种情形下力F和位 移的大小都相等。角。的大小、物体运动方向己在图中标明，下列说法正确的是（）甲 户30“乙 生丙 庐150A.甲、乙两种情形下，力F都做正功B.乙、丙两种情形下，力F都做负功C.三种情形下，力F做功的绝对值相等D.三种情形下，合力做功的绝对值相等（2017静安区二模）物体在平行于斜而向上的拉力作用下，分别沿倾角不同斜面的底端，匀速运动到高度 相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则（）A.沿倾角较小的斜面拉，拉力

4、做的功较多B.沿倾角较大的斜而拉，克服重力做的功较多C.无论沿哪个斜而拉，拉力做的功均相同D.无论沿哪个斜而拉，克服摩擦力做的功相同二）相关知识点讲解、方法总结一、功的计算.恒力做功不论物体做直线运动还是曲线运动，力对物体做的功用片&COS。求解。该公式可写成=产1 cos a） = （尸cos a），即功等于力与力方向上位移的乘积或功等于位移与位移方向上力的乘积。.变力做功（1）用动能定理F=A区或功能关系k人瓦即用能量的变化量等效代换变力所做的功。（也可计算恒力 功）（2）当变力的功率尸一定时，可用的=A求功，如机车恒功率启动时。（3）将变力做功转化为恒力做功：平均力法如果变力的大小和位移

5、的关系是线性变化，并且力的方向不变时，可以将变力的平均值先求出后，再用功的公式：肝=eicosa =久产18S。来计算。例如弹簧的弹力所做的功。微元法如果变力的大小不变，但变力的方向总是跟速度的方向在一条直线上，物体通过的位移大小就等于路程， 则；W=Fs*般。例如滑动摩擦力所做的功或者空气阻力所做的功。特别是在往复运动或曲线运动中，用这种方 法求功确实很简便。图象法F-1图线与坐标轴所包围的面积就等于变力尸在位移1上所做功的数值，如图所示。替代法如果一个恒力所做的功与一个变力做的功相等，那么我们可以通过求恒力所做的功来间接获得变力做的 功。.总功的求法(1)总功等于合外力的功。先求出物体所受

6、各力的合力产合，再根据严慕=尸合-2cos。计算总功，但应注意。应是合力与位移1的夹 角。(2)总功等于各力做功的代数和。分别求出每一个力做的功：用，照，照，再把各个外力的功求代数和，即/总=用+房+网+.功的正负(1)判断力是否做功及做正、负功的方法看力尸的方向与位移1的方向间的夹角”常用于恒力做功的情形。看力产的方向与速度v的方向间的夹角。常用于曲线运动的情形。根据动能的变化：动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系，即，合=属术一及初，当动能增加时， 合外力做正功；当动能减少时，合外力做负功。(2)对正、负功的理解条件从动力学角度看从能量角度 看正功当OWavJ时，cos Q 0 f0力

7、对物体做正功，力是物体 运动的动力使物体的动 能增加不做功当cos a =0, W=a力对物体不做功，力对物体 既不起动力作用，也不起阻 力作用，力只改变物体的运 动方向力没有使物 体的动能发 生变化条件从动力学角度看从能量角度看负功当彳V a W八时9 cos a 乙0, F0力对物体做负功（或者说物体 克服阻力做功），力是物体运动的阻力使物体的动能 减少说明不能把负功的负号理解为力与彳 量，负功的方向与位移的方向4 克服这个力做了功（取绝对值）, 做功用立移的方向相反，更不能错误地认为功是矢 相反。一个力对物体做了负功，往往说成物体即力b对物体做功一用等效于物体克服力F特别提醒（1）功是力

8、在空间上的积累过程，它是一个过程量。（2）功是标量，功的正负既不表示大小，也不表示方向，只表示两种相反的做功效果。（3）公式衿句cos a中的的取值一般以大地为参考系指力的作用点的位移，K I还必须具备同时 性，对应同一过程。（4）力的独立性原理：求某个力做的功仅与该力及物体沿力方向的位移有关，而与其他力是否存在以及物 体速度的大小，移动路径是曲还是直等无关.三）巩固练习. （2018广东学业考试）如图所示，在高速公路的紧急停车带上，一辆刹车失灵的大货车动力关闭后以一定 的速度冲上斜坡。在货车开始上冲到停止的过程中，下列说法正确的是（）A.合外力对货车做负功C.重力对货车做正功B.合外力对货车

9、做正功D.摩擦力对货车做正功.如图所示，一质量为卬=2.0 kg的物体从半径为斤=5.0 m的圆弧轨道的月端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动 到5端（圆弧也在竖直平面内）。拉力尸大小不变始终为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45 , 50边为竖直方向，求这一过程中：（g取lOm/sD拉力尸做的功；重力G做的功；（3）圆弧而对物体的支持力K做的功:（4）圆弧而对物体的摩擦力其做的功。考点二：功率 一）例题解析.（多选）质量为o的物体静止在光滑水平面上，从2=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小 产与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（）3备时刻的瞬时功率为

10、亚2Z73之时刻的瞬时功率为还227C.在去=0到3备这段时间内，水平力的平均功率为竽 42Z7D.在t=0到3名这段时间内，水平力的平均功率为学二）相关知识点讲解、方法总结.平均功率：平均功率表示力在一段时间内做功的平均快慢程度。平均功率与一段时间（或过程）相对 应，计算时应明确是哪一个力在哪一段时间（或过程）内做功的平均功率，常用公式黄平均功率。如果用尸 =府8。求平均功率，公式中的y应为平均速度，产是恒力。.瞬时功率：瞬时功率表示力在某一时刻做功的快慢程度。瞬时功率与某一时刻（或状态）相对应，计算 时应明确是哪一个力在哪一个时刻（或状态）做功的功率。通常用公式P=&cosa计算瞬时功率，

11、公式中的y为 瞬时速度，。为产与产之间的夹角。.产=四中三个物理量的相互制约及应用定值各物理量间的关系应用尸一定产与y成反比汽车上坡时，要增大牵引力，应换挡减小速度V一定尸与尸成正比汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出 功率，获得较大的牵引力尸一定y与尸成正比汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高 速度M特别提醒wW Fc公式是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算；产=网是由户=/=兮=及推导得出。W（2）公式般用来求平均功率；公式P=&cos a一般用于求某个力的瞬时功率，在尸为恒力的情况 下，若y为平均速度，则可以用来计算平均功率。三）巩固练习（2017秋龙岩期末）如

12、图甲所示，静止在水平地面上的物块A,受到水平拉力的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地而间的最大静摩擦力f四的大小等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）A.0-t,时间内物块受到的摩擦力保持不变B.匕-t：时间内物块受到的摩擦力保持不变t二时刻拉力F的功率一定最大D.匕时刻拉力F的功率一定最大2. （2018芜湖一模）一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为时，起重机 的功率达到最大值P,之后起重机保持该功率不变，继续提升重物，最后重物以最大速度以匀速上升，不计 钢绳重力。则整个过程中，下列说法正确的是（）A.钢绳的最大拉力为止-B.重物匀加速过程的时间为p C

13、.重物匀加速过程的加速度为一二D.速度由X增大至v,的过程中，重物的平均速度3V（四）本节综合练习（2018秋应县校级月考）如图所示的三种场景中，拉力F,、艮、R大小相等，在拉力的作用下物体移动的 距离也相等。若拉力所做的功分别记为w：、W”下列关于它们大小关系的判断中正确的是（）A. Wi=W=W5B. WiW2W.C. WcW：W3D.（2018春大观区校级期末）如图所示，物体沿弧形轨道滑下后沿水平方向进入足够长的水平粗糙传送带, 传送带以图中方向匀速运转，物体在传送带上运动过程中，传送带对物体做功情况可能是（）A.先做负功后做正功B.先做正功后不做功C.始终不做功D.先做负功后做正功最后

14、不做功（2018秦都区校级四模）一物块在光滑水平面上处于静止状态，某时刻起受到方向水平向右、大小为3N的 拉力E和水平向左的拉力艮作用，艮从6N逐渐减小到零。该过程中，拉力R的瞬时功率P随时间t变化的 关系图象可能是下而四幅图中的（）（五）课堂总结三、出门测（共10分）（2018春惠州期末）用轻绳拴一质量为m的小球以加速度a匀加速竖直向上提升一段距离s,则拉力对小 球做的功为（）A. mgsB. masC. m （g+a） s D. m （g-a） s（2016浙江模拟）清洁工人在清洁城市道路时驾驶洒水车沿平直粗糙路而匀速行驶.当洒水车行驶到某一 路口时开始洒水，若洒水车的速度保持不变，且所受

15、阻力与车重成正比，则开始洒水后（）A.洒水车受到的牵引力保持不变B.洒水车受到的牵引力逐渐增大C.洒水车发动机的输出功率保持不变D.洒水车发动机的输出功率不断减小四、练一练（2018春南平期末）如图所示，物块A随楔形木块B沿固定斜面向下做匀速直线运动，下列关于力做功判 断正确的是（）A.图中B对A的支持力对R做负功B.图中B对A的摩擦力对R做负功C.图中B对A的支持力对A做正功D.图中B对A的摩擦力对A做正功（2018春邢台期末）如图所示。质量m=10kg的物体在F=100N斜向下的推力作用下，沿水平而以v=lm/s 的速度匀速前进x=lm,已知F与水平方向的夹角。二30 ,重力加速度/10帚

16、一，则（）A.推力F做的功为100J推力f （x）的功率为100W物体克服摩擦力做功为50JD.物体与水平面间的动摩擦因数为当（2018安宁区校级二模）一质量为m的汽车原来在平直路而上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为 P.从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度 到达2V之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路而阻力保持不变，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A.汽车加速过程的最大加速度为上-B.汽车加速过程的平均速度为会C.汽车速度从v增大到2V过程做匀加速运动D.汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大（2018内江一模）质量为m

17、=3kg小物块放在水平地面上，在水平拉力F=15N的作用下开始运动，在02s 的时间内拉力F的功率P随时间变化的关系图象如图所示，那么，小物块与水平而间的动摩擦因数为（重力 加速度为g=10m/）（） P/T（2018揭阳一模）如图所示是倾角为45的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v。水平向左 抛出一个小球，小球落在斜坡上时速度方向与斜坡向上的方向成105 ,不计空气阻力，则小球做平抛运动 的过程（）A.速度变化量的大小为B.运动时间为”C.落在斜坡前瞬间重力的瞬时功率为2mgv,D.小球水平位移与竖直位移之比为1： 1(2016春江阴市期中)如图所示，在天花板上的0点系一根细绳，细绳的下端系一小球.将小球拉至细绳