普通高中经典物理课件系列.pptxVIP

第一节功和功率

课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练第一节功和功率基础知识梳理

基础知识梳理一、功1．做功的两个必要条件：___和物体在力的方向上发生的______．2．公式：W＝_______.适用于_____做功．其中α为F、l方向间夹角，l为物体对地的位移．3．功的正负判断力位移Flcosα恒力夹角功的正负0°≤α90°力对物体做正功90°α≤180°力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功α＝90°力对物体不做功

特别提示：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．

二、功率1．定义：功与完成这些功所用时间的_____．2．物理意义：描述力对物体做功的_____．3．公式(1)P＝，P为时间t内的_____功率．(2)P＝Fvcosα(α为F与v的夹角)①v为平均速度，则P为_____功率；②v为瞬时速度，则P为_____功率．比值快慢平均平均瞬时

4．额定功率：机械_________时输出的最大功率．5．实际功率：机械_________时输出的功率，要求___________额定功率．特别提示：发动机的功率是指发动机的牵引力的功率，而不是机车所受合力的功率．正常工作实际工作小于或等于

课堂互动讲练一、判断功正、负的方法1．若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来判断．此法常用于恒力做功的判断．2．若物体做曲线运动，依据F与v的方向夹角来判断．当0°≤α90°，力对物体做正功；90°α≤180°，力对物体做负功；α＝90°，力对物体不做功．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．

举例：如图5－1－1所示，弧面体a放在光滑水平面上，弧面光滑，使物体b自弧面的顶端自由下滑，试判定a、b间弹力做功的情况．从能量转化的角度看，当b沿弧面由静止下滑时，a就由静止开始向右运动，即a的动能增大了，因此b对a的弹力做了正功．由于a和b组成的系统机械能守恒，a的机械能增加，b的机械能一定减少，因此a对b的支持力对b一定做了负功．图5－1－1

名师点拨：判断力做功的正负问题，关键要明确哪个力做的功，应根据具体问题选择合适的方法．

即时应用(即时突破，小试牛刀)1.(2011年广州二测)如图5－1－2所示，质量为m的木块放在倾角为α的斜面上与斜面一起水平向左匀速运动，木块()A．对斜面的压力大小为mgcosαB．所受的支持力对木块不做功C．所受的摩擦力对木块做负功D．所受的摩擦力方向可能沿斜面向下图5－1－2

解析：选AC.木块受力平衡，受力情况如图所示．木块水平向左运动，则支持力FN对木块做正功，摩擦力Ff对木块做负功，重力mg不做功，木块对斜面的压力F′N＝FN＝mgcosα，综上所述，可知选项A、C对，B、D错．

二、求功的几种方法1．恒力及合力做功的计算(1)恒力的功：直接用W＝Flcosα计算．(2)合外力的功①先求合外力F合，再应用公式W合＝F合lcosα求功，其中α为合力F合与位移的夹角．一般适用于整个过程中合力恒定不变的情况．②分别求出每个力的功W1、W2、W3…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…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．③利用动能定理或功能关系求解．

变力做功的计算用动能定理W＝ΔEk或功能关系W＝ΔE，即用能量的增量等效代换变力所做的功．(也可计算恒力做功)当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车恒功率启动时．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时，这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积．如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等．

图5－1－3图5－1－3中甲图表示恒力F做的功W，乙图表示变力F做的功W，丙图中横轴上方的面积表示正功，横轴下方的面积表示负功，其总功等于正、负功的代数和．

特别提醒：应用功的公式求恒力的功时，由于力和位移都是矢量，力和位移均可按正交分解的方法进行分解，既可以把力分解为在位移方向的分力，也可以把位移分解为在力的方向上的分位移进行计算．

即时应用(即时突破，小试牛刀)2.如图5－1－4所示，用恒力F通过光滑的定滑轮把静止在水平面上的物体(大小可忽略)从位置A拉到位置B，物体的质量为m，定滑轮离水平地面的高度为h，物体在位置A、B时细绳与水平方向的夹角分别为θ1和θ2，求绳的拉力对物体做的功．图5－1－4

机车两种启动方式的比较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．现比较如下：

特别提醒：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达到的最大速度．

即时应用(即时突