高考物理总复习第5章1讲功功率课件新人教版.ppt

1、考纲点击考纲点击1.功和功率功和功率()2.动能和动能定理动能和动能定理()3.重力做功与重力势能重力做功与重力势能()4.功能关系、机械能守恒定律功能关系、机械能守恒定律()5.实验：探究动能定理实验：探究动能定理6.实验：验证机械能守恒定律实验：验证机械能守恒定律考情预测考情预测机械能及其守恒定律是力学的重点内容之一，建立在机械能及其守恒定律是力学的重点内容之一，建立在力的概念、动力学的知识和牛顿运动定律的基础之上，进力的概念、动力学的知识和牛顿运动定律的基础之上，进一步研究力在空间的积累效果和物体运动状态变化之间的一步研究力在空间的积累效果和物体运动状态变化之间的关系关系 预计在预计在2

2、013年的高考对本章的考查还将以综合考查为主年的高考对本章的考查还将以综合考查为主，题型多为计算题，综合考查各种功能关系、机械能守恒，题型多为计算题，综合考查各种功能关系、机械能守恒、能量守恒等，考查的情景多与圆周运动、带电粒子在电、能量守恒等，考查的情景多与圆周运动、带电粒子在电磁场中的运动、电磁感应现象相联系，侧重考查学生获取磁场中的运动、电磁感应现象相联系，侧重考查学生获取信息、整合信息、综合应用力学规律解题的能力信息、整合信息、综合应用力学规律解题的能力考情预测考情预测 复习时要抓住功是能量转化的量度这条主线，深刻复习时要抓住功是能量转化的量度这条主线，深刻理解动能定理与机械能守恒定律

3、动能定理的核心是合理解动能定理与机械能守恒定律动能定理的核心是合外力对物体做功引起物体动能的变化，应用时注意选择外力对物体做功引起物体动能的变化，应用时注意选择研究过程；对于机械能守恒要注意引起机械能变化的原研究过程；对于机械能守恒要注意引起机械能变化的原因是除了重力和系统内弹簧弹力以外其他的力做功，还因是除了重力和系统内弹簧弹力以外其他的力做功，还应看到它有多种表达形式，要恰当灵活选取功和功率应看到它有多种表达形式，要恰当灵活选取功和功率的分析与计算也是一个考查重点，功要区分恒力功和变的分析与计算也是一个考查重点，功要区分恒力功和变力功力功.第一讲功功率第一讲功功率1掌握功的概念，能熟练地利

4、用功的定义式及动能定理掌握功的概念，能熟练地利用功的定义式及动能定理求功求功2掌握功率的概念，理解功率与力和速度的关系，能区掌握功率的概念，理解功率与力和速度的关系，能区分平均功率和瞬时功率，并能熟练地计算它们分平均功率和瞬时功率，并能熟练地计算它们3理解汽车的两种启动方式中功率、速度、加速度的理解汽车的两种启动方式中功率、速度、加速度的变化情况，并能解析相关问题变化情况，并能解析相关问题 力的方向上力的方向上 Flcos 3功的正负判断功的正负判断主要根据力的方向和位移方向的夹角主要根据力的方向和位移方向的夹角判断判断.夹角夹角功的正负功的正负90力对物体做力对物体做90力对物体力对物体90

5、力对物体做力对物体做 或物体或物体正功正功不做功不做功负功负功克服这个力做了功克服这个力做了功(1)功是力在空间上的积累过程，它是一个过程量功是力在空间上的积累过程，它是一个过程量(2)功是标量，正功表示对物体做功的力为动力，负功表功是标量，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大小示对物体做功的力为阻力，功的正负不表示功的大小 比值比值 快慢快慢 平均功率平均功率 平均功率平均功率 瞬时功率瞬时功率 对机车的功率对机车的功率PFv，式中，式中F为机车的牵引力，还是机车为机车的牵引力，还是机车的合外力？的合外力？提示：提示：F为机车的牵引力，因为为机车的

6、牵引力，因为P为机车牵引力的功率，为机车牵引力的功率，而不是合力的功率而不是合力的功率.4.额定功率：额定功率：机械长时间正常工作时的机械长时间正常工作时的 功率功率5实际功率：实际功率：机械实际工作时的输出功率，其值要机械实际工作时的输出功率，其值要 额定功率额定功率最大最大小于等于小于等于各类发动机铭牌上所标注的功率都是额定功率，并不是各类发动机铭牌上所标注的功率都是额定功率，并不是任何时候发动机的实际功率都等于额定功率，实际功率可在任何时候发动机的实际功率都等于额定功率，实际功率可在零和额定功率之间取值零和额定功率之间取值 一、功的正负的判断方法一、功的正负的判断方法1恒力做功的判断：恒

7、力做功的判断：若物体做直线运动，依据力与位移若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来判断的夹角来判断2曲线运动中功的判断：曲线运动中功的判断：若物体做曲线运动，依据若物体做曲线运动，依据F与与v的方向夹角来判断当的方向夹角来判断当090，力对物体做正功；，力对物体做正功；90v2时，物体相对传送带向左运动，物体受到的滑时，物体相对传送带向左运动，物体受到的滑动摩擦力向右，则物体先匀加速运动到速度为动摩擦力向右，则物体先匀加速运动到速度为v1，再做匀速，再做匀速运动，传送带对物体先做正功后不做功，运动，传送带对物体先做正功后不做功，C正确正确当当v1v2时，物体相对传送带向右运动，物体受到的滑时，

8、物体相对传送带向右运动，物体受到的滑动摩擦力方向向左，则物体先做匀减速运动直到速度减为动摩擦力方向向左，则物体先做匀减速运动直到速度减为v1，再做匀速运动，故传送带对物体先做负功后不做功，再做匀速运动，故传送带对物体先做负功后不做功，D正确正确答案：答案：ACD二、功的计算二、功的计算1恒力做功恒力做功对恒力作用下物体的运动，力对物体做的功用对恒力作用下物体的运动，力对物体做的功用WFlcos 求解该公式可写成求解该公式可写成WF(lcos)(Fcos)l，即功等，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乘积2变力做功变

9、力做功(1)用动能定理用动能定理WEk或功能关系或功能关系WE，即用能量的，即用能量的增量等效代换变力所做的功增量等效代换变力所做的功(也可计算恒力做功也可计算恒力做功)(2)当变力的功率当变力的功率P一定时，可用一定时，可用WPt求功，如机车以求功，如机车以恒定功率启动时恒定功率启动时(3)将变力做功转化为恒力做功将变力做功转化为恒力做功当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程时，这类力的功等于力和路程(不是位移不是位移)的乘积如滑动摩的乘积如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等擦力做功、空气阻力做功等3总功的求法总功的

10、求法(1)总功等于合外力的功总功等于合外力的功先求出物体所受各力的合力先求出物体所受各力的合力F合合，再根据，再根据W总总F合合lcos 计算总功，但应注意计算总功，但应注意应是合力与位移应是合力与位移l的夹角的夹角(2)总功等于各力做功的代数和总功等于各力做功的代数和分别求出每一个力做的功：分别求出每一个力做的功：W1F1l1cos 1，W2F2l2cos 2，W3F3l3cos 3，再对各个外力的功求代数和，即：再对各个外力的功求代数和，即：W总总W1W2W3 质量为质量为50 kg的某人沿一竖直悬绳匀速向上爬的某人沿一竖直悬绳匀速向上爬(两手两手交替抓绳子交替抓绳子)，在爬高，在爬高3

11、m的过程中，手与绳子之间均无相对的过程中，手与绳子之间均无相对滑动，重力加速度滑动，重力加速度g取取10 m/s2，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是A绳子对人的静摩擦力做功为绳子对人的静摩擦力做功为1 500 JB绳子对人的拉力做功为绳子对人的拉力做功为1 500 JC绳子对人的静摩擦力做功为绳子对人的静摩擦力做功为0D绳子对人的拉力做功为绳子对人的拉力做功为0【错源探究错源探究】对功的概念认识不透而导致错误对功的概念认识不透而导致错误【错因分析错因分析】由于对功的两个要素认识不透，误认为人由于对功的两个要素认识不透，误认为人匀速向上爬，绳子就对人做功，根据绳子对人的摩擦力与人匀速向上爬

12、，绳子就对人做功，根据绳子对人的摩擦力与人的重力大小相等，爬高的重力大小相等，爬高3 m的过程中，摩擦力做功的过程中，摩擦力做功Wmgh1 500 J，从而错选，从而错选A项项【正确解答正确解答】人沿绳子向上爬时，手与绳子之间无相对人沿绳子向上爬时，手与绳子之间无相对滑动，绳子对人的静摩擦力作用在手上，手相对绳子是静止滑动，绳子对人的静摩擦力作用在手上，手相对绳子是静止的，静摩擦力的作用点的，静摩擦力的作用点(即手即手)的位移为零，因此静摩擦力不的位移为零，因此静摩擦力不做功，同理，绳中拉力也不做功，做功，同理，绳中拉力也不做功，A、B错误，错误，C、D正确正确【状元笔记状元笔记】绳子对人的静

13、摩擦力和绳子对人的拉力均绳子对人的静摩擦力和绳子对人的拉力均不为零，要判断这两个力是否做功，就要分析这两个力的作不为零，要判断这两个力是否做功，就要分析这两个力的作用点的位移是否为零人匀速上升，但绳子的作用力并不作用点的位移是否为零人匀速上升，但绳子的作用力并不作用在人的重心上如果人抓着绳子不动，而用绳子将人匀速用在人的重心上如果人抓着绳子不动，而用绳子将人匀速提升提升3 m，那么，绳子对人就做功了再比如，一位质量为，那么，绳子对人就做功了再比如，一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，重心升高的运动员从下蹲状态向上起跳，重心升高h后，身体伸直并刚后，身体伸直并刚好离开地面，速度为好离开地面，

14、速度为v，在此过程中，地面对他是否做功？当，在此过程中，地面对他是否做功？当然不做功因为地面对运动员的作用力作用在脚上，运动员然不做功因为地面对运动员的作用力作用在脚上，运动员的重心升高的过程中脚并没有移动，所以做功为零的重心升高的过程中脚并没有移动，所以做功为零2如图所示，木板可绕固定水平轴如图所示，木板可绕固定水平轴O转动木板从水平转动木板从水平位置位置OA缓慢转到缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静位置，木板上的物块始终相对于木板静止在这一过程中，物块的重力势能增加了止在这一过程中，物块的重力势能增加了2 J用用N表示物表示物块受到的支持力，用块受到的支持力，用f表示物块受到的

15、摩擦力在此过程中，表示物块受到的摩擦力在此过程中，以下判断正确的是以下判断正确的是()AN和和f对物块都不做功对物块都不做功BN对物块做功为对物块做功为2 J，f对物块不做功对物块不做功CN对物块不做功，对物块不做功，f对物块做功为对物块做功为2 JDN和和f对物块所做功的代数和为对物块所做功的代数和为0解析：解析：由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功由受力分析知，支持方向有位移，那么该力就对物块做功由受力分析知，支持力力N做正功，但摩擦力做正功，但摩擦力f方向始终和速度方向垂直，所以摩擦方向始终和速度方向垂直，所

16、以摩擦力不做功由动能定理知力不做功由动能定理知WNmgh0，故支持力，故支持力N做功为做功为mgh.答案：答案：B三、机动车两种启动方式三、机动车两种启动方式对机动车等交通工具，在启动的时候，通常有两种启动对机动车等交通工具，在启动的时候，通常有两种启动方式，即以恒定功率启动和以恒定加速度启动现比较如方式，即以恒定功率启动和以恒定加速度启动现比较如下：下：两种方式两种方式以恒定功率启动以恒定功率启动以恒定加速度启动以恒定加速度启动Pt图和图和vt图图友情提示：友情提示：图表中的图表中的v1为机车以恒定加速度启动时匀加为机车以恒定加速度启动时匀加速运动的末速度，而速运动的末速度，而vm为机车以额

17、定功率运动时所能达到的为机车以额定功率运动时所能达到的最大速度最大速度 汽车的质量为汽车的质量为2 000 kg，汽车发动机的额定功率为，汽车发动机的额定功率为80 kW，它在平直的公路上行驶时所受的阻力是，它在平直的公路上行驶时所受的阻力是4 000 N，试，试求：求：(1)汽车保持额定功率从静止启动后达到的最大速度是多汽车保持额定功率从静止启动后达到的最大速度是多少？少？(2)若汽车以若汽车以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，可维持的加速度做匀加速直线运动，可维持多长时间？多长时间？(3)3秒末汽车的瞬时功率是多大？秒末汽车的瞬时功率是多大？(4)若汽车达到最大速度后，突然进入另一种路

18、面，阻力若汽车达到最大速度后，突然进入另一种路面，阻力变为原来的两倍，将做什么运动？变为原来的两倍，将做什么运动？【方法归纳方法归纳】汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，由由PFfvm可得可得vm.若汽车以恒定的加速度运动，牵引力若汽车以恒定的加速度运动，牵引力F和和阻力恒定，随着速度增加，它的实际功率增大，直到达到额阻力恒定，随着速度增加，它的实际功率增大，直到达到额定功率为止，可由匀加速直线运动规律，求得时间，由定功率为止，可由匀加速直线运动规律，求得时间，由PFv可求瞬时速度可求瞬时速度 如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑点自由滑下，然后在水平面上前进至下，然后在水平面上前进至B点停下已知斜坡、水平面与点停下已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为滑雪板之间的动摩擦因数都为，滑雪者，滑雪者(包括滑雪板包括滑雪板)的质量的质量为为m.A、B两点间的水平距离为两点间的水平距离为L.在滑雪者经过在滑雪者经过AB段运动的过段运动的过程中，克服摩擦力做的功程中，克服摩擦力做的功A大于大于mgL B等于等于mgLC小于小于mgL D以上三种情况都有可能以上三种情况都有可能答案：答案：B