陕西省2011届高考物理一轮复习课件：5.1 功 功率.ppt

* * 本章是从能量的角度解决动力学问题的具体应用。应加深对功能关系的理解，提高应用能量转化和守恒的观点去分析解决问题的能力。做功问题和机械能及其守恒定律在生产、生活、科技和军事等领域，处处有着实际意义，是历年高考的热点之一。从近几年的高考试题来看，功、功率的概念、动能定理、功能关系、机械能守恒是高考命题的重点。涉及本部分内容的高考题题型全、题量重，可以单独命题，也可以与其他知识结合命题，特别是与圆周运动结合的题目每年必考。 实验(一)：探究动能定理 实验(二)：验证机械能守恒定律 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 功和功率 动能和动能定理 重力做功与重力势能 功能关系、机械能守恒定律及其应用 机械能 说明 要求 内容 主题 (1)本章复习应抓住功和能这条基本线索，通过分析“能的转化”把知识融会贯通，强化训练一定要选紧密联系实际生产、生活的习题，努力培养学生从实际问题中提取物理对象和物理场景、建立物理模型的能力，同时培养学生把复杂问题分解为若干简单问题的能力。 (2)对基本概念的理解，可以通过对典型题目的分析，并进行变式和针对训练，让学生明确其内涵和外延。对于多物体多过程问题，要让学生掌握处理问题的技巧，注意分析清楚运动过程，画好示意图，挖掘出隐含条件，排除干扰因素，理解关键词语的内涵，找到问题的突破口。 (3)本章内容多与圆周运动综合出题，在本章的复习中应把重点放在全面巩固知识、运用基础知识解决典型习题上，与其他章节的综合要少要精。 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α90°时，力对物体做正功；90°α≤180°时，力对物体做负功；α=90°时，力对物体不做功。 3.依据能量变化来判断：此法既适用于恒力做功，也适用于变力做功，关键应分析清楚能量的转化情况。根据功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功。比如系统的机械能增加，说明力对系统做正功；如果系统的机械能减少，则说明力对系统做负功。此法常用于两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断。 要点一 判断功正、负的方法 如图5-1-1所示，小物块A位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上，从地面上看，小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力( ) A.垂直于接触面，做功为零 B.垂直于接触面，做功不为零 C.不垂直于接触面，做功为零 D.不垂直于接触面，做功不为零 B ＊体验应用＊ 图5-1-1 2.变力做功 (1)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。(也可计算恒力功) (2)当变力的功率P一定时，可用W=Pt求功，如机车以恒定功率启动时。 (3)将变力做功转化为恒力做功。 ①当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功的大小等于力和路程(不是位移)的乘积。如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等。 ②当力的方向不变，大小随位移作线性变化时，可先求出力对位移的平均值F=(F1+F2)/2，再由W=Flcosα计算，如弹簧弹力做功。 (4)作出变力F随位移l变化的图象，图象与位移轴所围的“面积”即为变力做的功。图5-1-2中(a)图表示恒力F做的功W，(b)图表示变力F做的功W。 要点二 功的计算方法 图5-1-2 1.恒力做功 对恒力作用下物体的运动，力对物体做的功用W=Flcosα求解。该公式可写成W=F·(l·cosα)=(F·cosα)·l。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乘积。 3.总功的求法 (1)总功等于合外力的功 先求出物体所受各力的合力F合，再根据W总=F合lcosα计算总功，但应注意α应是合力与位移l的夹角。 (2)总功等于各力做功的代数和 分别求出每一个力做的功：W1=F1l1cosα1，W2=F2l2cosα2，W3=F3l3cosα3，…再把各个外力的功求代数和即：W总=W1+W2+W3+… 名师支招： 在求解总功时，第(1)种情况一般用于各力都是恒力且作用时间相同，第(2)种情况一般用于各力分别作用或作用时间不同时。 所以机动车达最大速度时a=0，F=f，P=Fvm=fvm，这一起动过程的v-t关系如图5-1-3所示，其中vm=P/f。 要点三 机动车辆的两种起动方式 1.以恒定功率起动 加速度