2012届高考新课标物理二轮复习方案课件：专题5功、功率与动能定理.ppt

第二单元 功与能量 知识网络构建 第二单元 知识网络构建 考情分析预测 第二单元 考情分析预测 本单元是力与运动单元的拓展和深化，力与运动单元侧重 于从动力学角度分析匀变速运动过程或某一瞬时状态，而本单 元则从能量观点分析物理问题，且研究范围从直线运动、特殊 曲线运动(平抛运动和匀速圆周运动)拓展到一般曲线运动，从 匀变速运动拓展到非匀变速运动 功与能量单元包括功和功率、动能定理、机械能守恒定律 及能量守恒定律等高中物理主干内容本单元知识与平抛运动 、圆周运动、电磁感应等考点综合，以“选择题”、“计算题”的 形式考查，是近年来课标高考命题的重点和热点之一 第二单元 考情分析预测 功、功率与动能定理专题包括功和功率的概念、功和功率 图象、各种求功的方法、机车功率问题及动能定理，其中动能 定理是高考考查的重点和难点 能量转化和守恒定律专题包括各种功能关系、机械能转化 和守恒定律及能量转化和守恒定律重力的功和重力势能、弹 力的功和弹性势能等功能关系及用功能关系研究实际问题是高 考热点能的转化和守恒定律是分析、解决一般问题的重要方 法，机械能守恒定律和能量守恒定律更是本单元的主干知识和 重要规律，本单元知识密切联系生产和生活实际及现代科学技 术，常与牛顿运动定律、曲线运动、电磁学问题综合考查 第二单元 考情分析预测 力学综合专题包括实际运动情景下的摩擦力做功、摩擦生热 、传送带等物理模型中的能量问题的求解物体在实际运动所 涉及的物理过程常常较为复杂，对学生的能力要求较高，因此 这类问题难度较大，是高考计算题命题的热点 预测2012年高考涉及功与能量的考题主要表现为以下几种形 式： 1联系生活和生产实际应用的有关功和功率概念等知识点 组合考查的选择题或机车启动问题的选择题，注意结合图象命 题的题型； 第二单元 考情分析预测 2以体育竞技项目为背景考查动能定理或机械能守恒定律 、能量守恒定律等，求解多种运动组合的多运动过程问题，题 型为计算题(或选择题)； 3与电场、磁场联系的综合问题，以能量守恒为核心考点 考查重力、摩擦力、静电力、磁场力的做功特点，以及动能定 理、机械能守恒定律和能量守恒定律的应用，可能涉及弹簧问 题，题型一般为计算题(或选择题). 近年高考纵览 第二单元 近年高考纵览 考点2011年2010年2009年 功、功率 山卷18，海 南卷9 全国 卷16， 四川卷23 宁夏卷17、21 ，广卷20， 能定理 全国 卷15 、广卷36、北 京卷22 上海卷18，福建 卷22，山卷24 ，浙江卷22 广卷10，福 建卷21，四川卷 23 第二单元 近年高考纵览 考点2011年2010年2009年 功能关系 四川卷21，浙 江卷24 上海卷8，山 卷22 江卷9，山 卷22，安徽卷18 ，天津卷4 机械能守恒 定律 全国 卷16 、福建卷21、上 海卷33等 上海卷5，安徽 14，江卷14， 重卷24，北京 卷22，福建卷17 浙江卷24，山 卷24，广 卷7，江卷9 专题五 功、功率与动能定理 专题五 功、功率与动能定理专题五 功、功率与动能定理 主干知识整合 专题五 主干知识整合 一、功的计算 功的型求解方法 恒力的功wfxcos，是恒力f与位移x之的角 力的功 1.若fx成性关系，可用平均力求功；若已知f x象，可用象法求功 2机 功率恒定情况：wpt 3将力做功化与其等效的恒力 4能定理 专题五 主干知识整合 功的型求解方法 合力的功 1. w合fxcos，是合力f与位移x之的角 2w合w1w2(代数和) 3w合ek2ek1 专题五 主干知识整合 二、功率的算 专题五 主干知识整合 三、能定理 1能定理 合力在一个程中物体所做的功，等于物体在个程中 能的化 w合ek2ek1或w合 2 能定理的理解 (1)合力指作用在物体上的包括重力、力、摩擦力、 力 、磁力等所有外力的合力 (2)w合是合力物体做的功，即w合f合xcos，也是所有外 力物体做的功，即w合w1w2wn，注意功的正 要点热点探究 专题五 要点热点探究 探究点一 变力做功问题 1当力的方向不，大小随位移做性化，可先求 力位移的平均 再由恒力做功的公式w fxcos求功，如簧力做的功 2大小不、方向化的力做的功(如滑摩擦力、空气 阻力等在曲运或往复运中做的功)：wfs，s运 点通的路程 专题五 要点热点探究 3与能 的力(如重力、簧的力、 力)做的 功等于运 点相 能的减少量 4作出力f随位移x化的象， 与坐 所 的“面”表示力做的功如251所示， 下方的 面等于力做的功 专题五 要点热点探究 5当力的功率一定(如机以恒定功率运行)，力 做的功wpt；当力的功率化，可利用平均功率求功 ，w 6利用能定理求力做的功，或用功能关系we求 力做的功，即用能量的增量等效 力所做的功，如求 重力、簧力做的功 专题五 要点热点探究 专题五 要点热点探究 a拉力f的大小4 n，且保持不 b物体的量2 kg c06 s内物体克服摩擦力做功24 j d06 s内拉力做的功156 j 专题五 要点热点探究 专题五 要点热点探究 【点】 本 合考了运 象、功率象、牛 第二定律、功率及力做功等相关知分段象 ， 要在明确意的基上，各段分 行研究，并找出系 相两段的物理量函数象 ，特要注意函数方 程和函数象是一一 的关系 专题五 要点热点探究 探究点二 功率的计算问题 专题五 要点热点探究 例2 2011海南卷一量1 kg的点静止于光滑水平 面上，从t0起，第1 s内受到2 n的水平外力作用，第2 s内 受到同方向的1 n的外力作用下列判断正确的是( ) a02 s内外力的平均功率是 b第2 s内外力所做的功是 c第2 s末外力的瞬功率最大 d第1 s内与第2 s内点能增加量的比是 专题五 要点热点探究 专题五 要点热点探究 【点】 本求2 s内外力做的功可从以下两个基本途径 求解：第一，分求出外力在两个 段内 点做功情况 ，然后求代数和；第二，根据能定理求解本 d也 涉及多种分析方法，而 a、c要求区分开平均功率和瞬 功率下面的式 涉及象 专题五 要点热点探究 2010课标全国卷 如253所示，在外力 作用下某点运的vt象正弦曲从中可以判断( ) a在0t1 内，外力做正功 b在0t1 内，外力的功率逐增大 c在t2刻，外力的功率最大 d在t1t3 内，外力做的功零 专题五 要点热点探究 例2 式 ad 【解析】 在0t1 内，点速度 逐增大，能逐增大，由能定理可知，外力在0t1 内一直在做正功， a正确；由vt象可知：在0t1 内点的加速度逐减小到零，据牛第二定律可知， 合外力也减小到零，而0刻的速度零，据此可定性判断 在0t1 内外力的功率先增大后减小， b ；在 t2刻，点的速度零，根据pfv可知此外力的功率 零， c ；在t1和t3两个刻，点速度大小相等， 能相等，据能定理易知 d正确 专题五 要点热点探究 【高考命者】 本考考生 象的理解和从象 中取信息来分析 和解决 的能力 要求考生能 从vt象中了解点的运 程 考生用数学 知解决物理 的能力有一定的要求 在0t1 内，点做加速度减小的加速运，速度、 外力、位移都正，外力做正功，所以正确 a.也可 用能定理a 行分析：外力所做的功w等于能的增 加ek，因ek0，所以w0， a正确 专题五 要点热点探究 在0t1 内，只要比0t1 段内，某一刻的功 率和tt1刻的功率即可做出判断在tt1刻外力的功率p1 0，在其他刻外力的功率不零，b 在t2刻，从中可v20，所以p20，c 在t1t3 内，力的方向没有改，位移大小相等、方 向相反，所以w 0，d 正确 专题五 要点热点探究 本抽 度0.441，区分度0.517，全体考生 有好的区分度有23%的考生 了正确 ，但有31% 的考生 了a，11%的考生 了c有14%的考生 了b (引自教育部考中心2011程准 高考理科 分析第145) 专题五 要点热点探究 探究点三 机车启动问题 1求解机 机 的关是要明确机的功率 是引力的功率，不是机受到的合力的功率 机允 出的最大功率即其定功率，它是在正常条件下可以 工作的最大功率 专题五 要点热点探究 2机两种启方式的运 比 启方式以恒定功率启匀加速启 vt象 专题五 要点热点探究 启方式以恒定功率启匀加速启 运 程 比 分加速度减小的加速 直运和匀速直运 两个运 段 分匀加速直运、 加速度减小的加速直 运和匀速直运三 个段 运 程 系 以恒定功率启的运 程与以恒定加速度启 程的后两个段相似 专题五 要点热点探究 3.机两种启方式流程 (1)以恒定功率启 专题五 要点热点探究 (2)匀加速度启 专题五 要点热点探究 专题五 要点热点探究 专题五 要点热点探究 专题五 要点热点探究 专题五 要点热点探究 【点评】 本题是机车发动机功率问题的综合计算题，结 合生活实际和节能减排，重点考查了减速过程中的能量转换 ，通过用于轿车的机械功和克服安培力做功的比例关系间接 求解减速过程中产生的电能，进一步计算减速过程产生的电 能能够维持轿车匀速前进的距离 专题五 要点热点探究 当前我国“高”事 展迅猛，假一高速 列在机 引力和恒定阻力作用下，在水平道上由静止 开始启，其vt象如254所示，已知在0t1段 原点的斜直，t1刻达到定功率p，此后保持功率p 不，在t3刻达到最大速度v3，以后匀速运，下列判断 正确的是( ) 专题五 要点热点探究 a从0至t3 内一直做匀加速直运 b在t2刻的加速度大于t1刻的加速度 c在t3刻以后，机的引力零 d列所受的恒定阻力大小 专题五 要点热点探究 专题五 要点热点探究 探究点四 动能定理在曲线运动中的应用 1能定理既适用于做直运的物体，也适用于做曲 运的物体 2能定理既适用于恒力做功，也适用于力做功；力既 可以同作用，也可以分段作用；力可以是各种性的力 3如果在某个运 程中包含有几个不同运性的段 (如加速、减速段)，可以分段用能定理，也可以全程 用能定理，一般全程列式更 4因 能定理中功和能均与参考系的取有关，所以 能定理也与参考系的取有关在中学物理中一般取地面 参考系 专题五 要点热点探究 5能定理建立的是外力做的功和物体能化之的 一个双向关系：既可以由功求物体能的化，又可以由 能的化求功它是求解力做功的有效方法 6能定理通常适用于个物体或可看成个物体的系 如果涉及系，因要考内力做的功，所以要十分慎重 在中学段可以先分 系内每一个物体用能定理，然 后再立求解 专题五 要点热点探究 例4 如255所示，直固定放置的粗糙斜面ab的下端 与光滑的弧bcd的b点相切，弧道的半径r，心o与 a、d在同一水平面上，cob.有量m的小物体从距d 点 的高无初速放，已知物体恰能从d点入 道，求： 专题五 要点热点探究 (1)使小物体不会从a点冲出斜面，小物体与斜面的 摩擦因数至少多少？ (2)若小物与斜面的摩擦因数 小物体 在斜面上通的路程多少？ (3)在(2)的条件下，当小物体通 弧道最低点c， c的最大力和最小力各是多少？ 专题五 要点热点探究 专题五 要点热点探究 专题五 要点热点探究 专题五 要点热点探究 专题五 要点热点探究 【点评】 应用动能定理解答竖直平面内的圆周运 动问题，尤其是多过程的问题，需要准确分析物体在每 一过程的受力情况和运动情况，明确各阶段运动的联系 和能量变化情况 专题五 要点热点探究 滑运 与滑 量m，运 手托着 一个量m的彩球，