人教版高一物理必修2第八章机械能守恒定律 第一节 功和功率

2019—2020学年高一物理人教版(2019)期末考前必背知识清单第八章机械能守恒定律第一节功与功率【基础知识梳理】一、功1、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，即QUOTE。2、功是标量。在国际单位制中功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m位移的过程中所做的功，所以1J=1N×1m=1N·m。二、正功和负功力是标量，只有量值，没有方向。功的正负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负。它们仅仅表示做功的力是动力还是阻力。三、功率1、在物理学中，做功的快慢用功率表示。如果从开始计时到时刻t这段时间内，力做的功为QUOTE，则功W与完成这些功所用的时间t之比叫作功率。在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。1W=1J/s。2、由于位移QUOTE是从开始计时到时刻t这段时间内发生的，所以是物体在这段时间内的平均速度v。于是可以写成QUOTE。一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率，等于这个力与物体速度的乘积。3、平均功率与瞬时功率平均功率瞬时功率物理意义描述物体在一段时间内或某一过程中做功的快慢描述物体在某一时刻或某一位置做功的快慢公式QUOTE，QUOTE为某时刻的速度，QUOTE与QUOTE同向类比物理量平均速度、平均加速度瞬时速度、瞬时加速度【重难点探究】一、功的公式的理解1、QUOTE是作用在物体上的某个力（如重力QUOTE、弹力QUOTE、摩擦力QUOTE等），但必为恒力，l是F的作用点发生的位移，α是矢量QUOTE和QUOTE的夹角，介于0～180°之间。2、求功时物体的位移必须是相对于某一惯性参考系（一般取地面）而言的，参考系不同，力对物体做的功也不同。3、QUOTE与QUOTE必须具备同时性，即QUOTE必须是力F作用过程中物体的位移。如果力F消失后物体继续运动，力所做的功，就只跟力作用的那段位移有关，跟其余的位移无关。二、功和功率的计算1、计算恒力做功要注意的三个问题（1）某力对物体做功只跟这个力和物体的位移以及力与位移间的夹角有关，跟物体是否还受其他力的作用无关。（2）力F与位移QUOTE必须具有同时性，即QUOTE必须是力F作用过程中的位移。（3）计算功时一定要明确哪个力在哪段位移过程中对哪个物体做的功。2、求解功率时应该注意的问题（1）首先要明确是求哪个力的功率，是某个力的功率，还是物体所受合力的功率。汽车的功率是指汽车牵引力的功率，起重机的功率是指起重机钢丝绳拉力的功率。（2）若求瞬时功率，需明确是哪一时刻或哪一位置，再确定该时刻或该位置的速度，应用公式QUOTE求解；如果QUOTE不同向，则QUOTE，QUOTE方向间的夹角。（3）求解功率问题时容易混淆“平均功率”和“瞬时功率”这两个概念。读题时一定注意一些关键词：“某秒末”或“到某位置时”的功率是求瞬时功率，只能用求解；“某段时间内”或“某个过程中”等词语，则是求平均功率，此时可用QUOTE求解，也可以用QUOTE求解，此时QUOTE对应的是平均速度。3、机车启动问题额定功率实际功率定义发动机额定转速下长时间工作时的最大输出功率发动机实际工作时的输出功率特点不同机械额定功率可能不同，但同一机型额定功率不变同一机械实际功率随工作情况而变联系为了机械的安全QUOTE4、机车启动问题中几个物理量的求法（1）汽车的最大速度QUOTE的求法：机车达到匀速前进时速度最大，此时牵引力QUOTE等于阻力QUOTE，故QUOTE。（2）从静止开始匀加速启动持续时间的求