2012届高三物理总复习课件(新课标)：5.1功和功率讲义.ppt

第一节　功和功率;基础知识梳理;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．;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．;课堂互动讲练;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．;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年杭州学军中学检测)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mgcosα B．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;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．;2．变力做功的计算 (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．(也可计算恒力做功) (2)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． (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．;三、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 (即时突破，小试牛刀) 3.(2011年沈阳模拟)一汽车额定功率为100 kW，质量为1.0×104 kg，设阻力恒为车重的0.1倍，g取10 m/s2. (1)若汽车保持恒定功率运动，求运动的最大速度； (2)若汽车以0.5 m/s2的加速度匀加速运动，求其匀加速运动的最长时间．;答案：(1)10 m/s　(2)13.4 s;经典题型探究;(1)拉力F做的功． (2)重力G做的功． (3)圆弧面对物体的支持力FN做的功． (4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功． 【思路点拨】　根据各个力的特点(是恒力还是变力)，选择相应的计算功的方法，如功的定义式W＝Flcosα或动能定理．;(2)重力G做的功WG＝－mgR(1－cos60°)＝－50 J. (3)物体受的支持力FN始终与物体的运动方向垂直，所以WFN＝0. (4)因物体在拉力F作用下缓慢移