高考物理复习 第5章第一节功 功率课件 沪科

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为平均速度，则P为_；v为瞬时速度，则P为_4额定功率：机

2、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

3、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

4、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511A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

5、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

6、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：见解析经典题型探究题型一功的计算 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

7、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：例1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，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

8、)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题型二求总功例2 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

9、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WGWF1WF20mgssincosmgssincos0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

10、力的功(2)总功等于各力做功的代数和题型三机车启动问题例3 (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

11、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

12、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9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:59:50 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、故人江海别，几度

13、隔山川。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、他乡生白发，旧国见青山。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、行动出成果，工作出财富。2022/10/162022/10/1616 October 202217、做前，能够

14、环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:59:50 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，

15、可得无限完美。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、楚塞三湘接，荆门九派通。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/10/162022/10/1616 Octob

16、er 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:59:50 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/10/162022