第5章 第1课时 功 功率.docVIP

第1课时　功　功率 导学目标 1.掌握功正负的判断和计算功的方法.2.理解P＝和P＝Fv的关系，并会运用这两式计算功率.3.掌握两种机车启动的过程分析． 一、功 [基础导引] 1．图1表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移l，分别计算这三种情形下力对物体做的功．设这三种情形下力和位移的大小都相同：F＝10 N，l＝2 m．角θ的大小如图所示． 图1 2．用起重机把重量为2×104 N的物体匀速地提高了5 m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？这些力所做的总功是多少？ [知识梳理] 1．功的定义：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． 2．功的计算公式：W＝________. 特别提醒　只适用于恒力做功的计算． 3．力做功的两个必要因素： 力和物体在____________发生的位移． 4．功是________，没有方向，但有正、负之分． ：“正功”、“负功”的物理意义是什么？“正功”、“负功”中的“＋”、“－”号表示功的大小吗？ 二、功率 [基础导引] 1．运动员在某次体能训练中，用100 s的时间跑上了20 m高的高楼．那么，与他登楼时的平均功率最接近的估测值是(　　) A．10 W B．100 W C．1 kW D．10 kW 2．某型号汽车发动机的额定功率为60 kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1 800 N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度？在同样的阻力下，如果以较低的速度54 km/h行驶时，发动机输出的实际功率是多少？ [知识梳理] 1．功率的定义：功跟完成这些功所用________的比值． 2．功率的物理意义：描述做功的________． 3．功率的两个公式 (1)P＝，P为时间t内的____________． (2)P＝Fvcos α(α为F与v的夹角) ①v为平均速度，则P为____________．②v为瞬时速度，则P为____________． 4．额定功率：机械____________时输出的________功率． 5．实际功率：机械____________时输出的功率．实际功率往往小于____________． ：对机车的功率P＝Fv，式中F为机车的牵引力，还是机车的合外力？ 考点一　功的计算 考点解读 1．恒力做功的计算公式W＝Flcos α，其中F为恒力，l是物体相对地面的位移，而不是相对于和它接触的物体的位移． 2．变力做功的计算 (1)用动能定理W＝ΔEk计算 (2)当变力做功的功率一定时，用功率和时间计算：W＝Pt. (3)将变力做功转化为恒力做功． 3．总功的计算：(1)先求物体所受的合外力，再求合外力的功； (2)先求每个力做的功，再求各力做功的代数和． 典例剖析 例1　如图2所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现使斜面水平向左匀速移动距离l. (1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)(　　) A．0 B．μmglcos θ C．－mglsin θcos θ D．mglsin θcos θ(2)斜面对物体的弹力做的功为(　　) A．0 B．mglsin θcos2 θ C．－mglcos2 θ D．mglsin θcos θ (3)重力对物体做的功为(　　) A．0 B．mgl C．mgltan θ D．mglcos θ (4)斜面对物体做的功是多少？各力对物体所做的总功是多少？ 方法突破　求解恒力做功的流程图 跟踪训练1　如图3所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车，车厢中有一质量为m的人正用力F向前推车厢． (1)当车匀速向前行驶距离L的过程中，人推车的力做了多少功？人对车做了多少功？车对人做了多少功？ (2)若车以加速度a向后行驶距离L的过程中，人推车的力做了多少功？人对车做了多少功？车对人做了多少功？ 考点二　判断功的正负 考点解读 判断正负功的方法 (1)根据力的方向和位移的方向的夹角α判断功的正负． (2)从能量角度入手，根据功是能量转化的量度进行判断．若有能量转化，则必有力对物体做功．此法既适用于恒力做功，也适用于变力做功． (3)看力F与物体运动速度方向之间的夹角α的大小．若α＝90°，则力F不做功；若α90°，则力F做正功；若α90°，则力F做负功(或者说物体克服力F做功)．此法常用于判断曲线运动中力做功的情况． 典例剖析 例2　如图4所示，小物体位于光滑斜面上，斜面位于光滑的水平地面上．从地面上看，在小物体沿斜面下滑过程中，斜面对物体的作用力(　　) A．不垂直接触面，做功为零 B．垂直接触面，做功为零 C．垂直接触面，做功不为零 D．不垂直接触面，做功不为零 跟踪训练2　物体在合外力作用下做直线运动的v－t图象如图5所示