高中物理功和能专题复习ppt课件.ppt

1 功和能 2 3 一 功1 功的定义2 功的两要素是3 功的效应是 力的空间积累效应 4 功的计算方法一般有两种 按照定义求功 即 W Fscos 在高中阶段 这种方法只适用于恒力做功 当 90 0 时 F做正功 当 90 时 F不做功 当 180 90 时F做负功 这种方法也可以说成是 功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积 4 用动能定理W Ek或功能关系求功 当F为变力时 往往考虑用这种方法求功 这里求得的功是该过程中外力对物体做的总功 或者说是合外力做的功 这种方法的依据是 做功的过程就是能量转化的过程 功是能的转化的量度 如果知道某一过程中能量转化的数值 那么也就知道了该过程中对应的功的数值 5 练习题 一 选择题1 如图 所示 质量分别为m 和m2的两个物体 m m2 在大小相等的两个力 和 2的作用下沿水平方向移动了相同的距离 若 做的功为 做的功为 则 2 2 2 条件不足 无法确定 C 6 2 关于摩擦力做功 下列说法中正确的是 静摩擦力一定不做功 滑动摩擦力一定做负功 静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功 静摩擦力和滑动摩擦力都可能做负功3 如图 2 质量为m的小物体相对静止在楔形物体的倾角为 的光滑斜面上 楔形物体在水平推力 作用下向左移动了距离s 在此过程中 楔形物体对小物体做的功等于 mgscos Fs Mgstg CD D 7 二 功率 功率是描述做功快慢的物理量 按定义 所求出的功率是时间t内的平均功率 常用计算式 P Fvcos 其中 是力与速度间的夹角 该公式有两种用法 求某一时刻的即时功率 这时F是该时刻的作用力大小 v取即时值 对应的P为F在该时刻的即时功率 当v为某段位移 时间 内的平均速度时 要求在这段位移 时间 内F为恒力 对应的P为F在该段时间内的平均功率 重力的功率可表示为PG mgvy 即重力的即时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积 8 4 一个质量m 2 0kg的物体自由下落 重力加速度取10m s2 则第 s内重力的平均功率是 400W 300W 200W 100W 5 快艇在水上行驶 所受水的阻力和艇的速度平方成正比 若快艇以速度v行驶时 发动机的功率为 当快艇的速度为 v时 发动机的功率应为 27 81 B C 9 三 功能关系 做功的过程是能量转化的过程 功是能的转化的量度 能量守恒和转化定律是自然界最基本的定律之一 而在不同形式的能量发生相互转化的过程中 功扮演着重要的角色 本章是主要定理 定律都是由这个基本原理出发而得到的 需要明确的是 功是一种过程量 它和一段位移 一段时间 相对应 而能是一种状态量 它和一个时刻相对应 两者的单位是相同的 都是J 但不能说功就是能 也不能说 功变成了能 10 6 如图 3所示 一个质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于 点 小球在水平力F作用下 从平衡位置 缓慢地移到 点 则水平力 所做的功为 7 质量为m的跳水运动员 从离水面高为h处以速度v1跳起 最后以速度v2进入水中 若不计空气阻力 则运动员起跳时所做的功等于 C AD 11 8 质量为m的物体从高为h的斜面顶端 点由静止开始滑下 最后停在水平面上的 点 如图 6所示 如果在 点给该物体一个初速度v0 使物体能沿着斜面上滑并停止在 点 则v0应为多大 由动能定理有 所以有 12 四 机械能守恒定律1 两种表述方法 在只有重力做功的情形下 物体的动能和重力势能发生相互转化 但机械能的总量保持不变 如果没有摩擦和介质阻力 物体只发生动能和重力势能的相互转化时 机械能的总量保持不变 13 2 各种不同的表达式 即 用 时 需要规定重力势能的参考平面 用 时则不必规定重力势能的参考平面 因为重力势能的改变量与参考平面的选取没有关系 尤其是用 E增 E减 只要把增加的机械能和减少的机械能都写出来 方程自然就列出来了 3 解题步骤 确定研究对象和研究过程 判断机械能是否守恒 选定一种表达式 列式求解 14 9 下列情况中 运动物体机械能一定守恒的是 物体的受合外力为零 物体不受摩擦力 物体受到重力和弹力 物体只受重力10 如图 4所示 在水平桌面上的 点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出 不计空气阻力 当它到达 点时 其动能为 D B 15 本章除了介绍功 功率 动能 势能和机械能等概念以外 最重要的是研究了功和能的关系 尤其是功和机械能的关系 突出 功是能量转化的量度 物体动能的增量由外力做的总功来量度 W外 Ek 这就是动能定理 物体重力势能的增量由重力做的功来量度 WG Ep 这就是势能定理 物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度 W其 E机 W其表示除重力以外的其它力做的功 这就是机械能定理 16 11 开始静止的物体 在水平外力F作用下从光滑斜面的底端运动至顶端 如果物体的动能增加 EK 重力势能增加 EP 则下列说法中正确的是 A 合外力对物体做的功等于 EK EPB 重力做的功等于 EPC 合外力的功等于 EKD 水平外力F对物体做的功等于 EK EP BCD 17 12 汽车在平直道路上由静止出发 保持发动机的功率恒定 当车速为4m