高一物理功、功率人教实验版【会员独享】.docVIP

高一物理功、功率人教实验版 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 功、功率 二. 知识要点： 1. 理解功的定义 2. 知道做功不可缺少的两个因素：力和在力的方向上发生的位移。 3. 掌握功的公式、单位。 4. 理解功率的概念，掌握功率的定义公式。 5. 理解功率的物理意义。 6. 正确区分平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率。 7. 理解并掌握汽车的两种启动方式。 ［重点、难点解析］ 一、功： 1、功与能量的基本关系：若物体在力的作用下能量发生了变化，那么这个力一定对物体做了功。 阅读课本P4上方三图，回答： 甲 力对物体做功可使物体的重力势能增加。 乙 力对物体做功可使物体的动能增加。 丙 力对物体做功可使物体的弹性势能增加。 2、功：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了位移，就说这个力对物体做了功。 思考：做功的两个不可缺少的因素是：a. 力；b. 力的方向上的位移。 二、功的计算： 1. 当力与物体运动方向同向时：W＝FL 2 .当力与运动方向成一定夹角时，力做功的公式为W＝FLcos 讨论：a. 该公式的使用条件：F为恒力。 b. 各量的物理意义：F表示力（求哪个力的功F为哪个力）。 L表示物体的对地位移。α表示力与位移方向间的夹角 。 c. 单位：F：N L：m （1）当α＝时，则力不做功。 （2）当α＜时，则力对物体做正功。 （3）当α＞时，则力对物体做负功 思考：功是标量，但有正负。功的正负既不表示方向，也不表示大小，它表示力对物体做功的效果。某力做负功，往往说成物体克服某力做功。 3. 总功的求法： 先求外力的合力，再应用功的公式求出总功W＝F合Lcosa 先分别求各个外力对物体所做的功W1，W2……，总功即为这些功的代数和W＝W1＋W2…… 4. 对正功、负功的认识 在实际问题中，一个运动的物体往往不只受一个力的作用，在物体产生一个位移的过程中，这些力中有的力是动力，有的力则可能是阻力，还有的力对物体的位移没有直接的影响。例如：用一个水平的力F拉物体在粗糙水平面上运动。这时我们说F对物体做了正功，而阻力f对物体也做了功，但是显然f与F的功是有区别的，f做的功是负功，也可说成是物体克服阻力f做功。而支持力N和重力G就没有做功。这样说的目的是为了更好地说明物体运动的实际情况，以后在讨论功的关系时比较方便。特别要注意的是功的正、负号并不表示大小，正功不表示比负功大。随着今后的学习对功的正负还会渐地加深理解。 从公式计算的角度来说，由于在W＝中出现了某个力的功可能大于0、等于0和小于0的三种情况，因此负功的说法会使计算结果更为合理。 三、功率 （一）定义：一个力所做的功与所用时间的比值叫做功率。数学表达式w/t。 讨论： ① P＝W/t是功率的定义公式。 ② 利用P＝W/t计算的功率应是一个过程的平均功率。 ③ 功率的物理意义为描述力对物体做功的快慢。 思考：一个力对一个物体做功多则力对物体做功快，对吗？为什么？ ④ 功率的单位。在国际单位制中，功率的单位瓦特。符号为W。1W＝1J/S。1kW＝103W。 （二）功率与速度的关系： 1. 当力与物体运动的方向相同时，力做功的功率为P＝Fv。 讨论： ① 该式的使用条件为：F为恒力。 ② 各量的物理意义： F表示求哪个力的功率F为哪个力。 当是平均速度时，P表示平均功率，当是某时刻的瞬时速度时，表示瞬时功率。 思考：求瞬时功率只能用P＝Fv。求平均功率可用①P＝W/t②P＝Fv。 2. 当力与运动方向成一定夹角时　 P＝Fvcosθ 注意： ① 该公式与P＝Fv的区别在于适用条件，其它方面是相同的。 ② θ指的是力与速度的夹角。 （三）几种常见的功率 1. 额定功率P额 ：是指发动机长时间正常工作的最大功率。 2. 实际功率P实：机器实际工作时的功率。 注意： ①一般情况下P实P额。 ②若已知汽车的实际输出功率和时间，可求牵引力对汽车做功W＝Pt。 3. 关于汽车、火车、起重机等的输出功率与牵引力、车速的关系P实＝。（四）、汽车的两种启动模式： （1）汽车在平直路面上保持发动机功率不变，即以恒定功率起动，其加速过程如下图所示： 由图中动态分析知：①只有当汽车的牵引力与所受的阻力大小相等时，才达到最大速度。②在加速过程中，加速度是变化的，如果知道某时刻的速度，可求得此时刻的加速度。 （2）汽车匀加速起动，其过程分析如下图所示： 若 ，继续匀加速 汽车匀加速起动，当达到额定功率时，并没有达到最大速度，此后将保持功率不变做变加