福建省晋江市首峰中学高中物理 第四章 机械能 功和功率学案 新人教版必修1(1).doc

福建省晋江市首峰中学高中物理 第四章 机械能 功和功率学案 新人教版必修1一、功1功的概念（1）定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，就说这个力做功. （2）公式：w=fs（3）做功的两个必要条件：a、力； b、物体在力的方向上发生位移（4）功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号j（5）功是标量，只有大小，没有方向（6）功是过程量，即做功必定对应一个过程（位移）应明确是哪个力在哪个过程中对哪个物体做功.2、功的计算（1）力与位移共线同向（正功）wfs反向（负功）wfs功的一般计算公式： w=f s cos（2）条件：只能求恆力所做的功（3）字母意义：f力 s物体对地面的位移 f、s正方向之间的夹角3、正负功的意义 （1）根据功的计算公式w=fscos可得到以下几种情况： 当90o时，cos0，则w0即力对物体不做功；当000，则w0，即力对物体做正功；当90o180o时，则cosf且不变 a=(f-f)/m不变vp=fv直到p=p额=fv1第二阶段：p=p额时，vf=p额/ v a=(f-f)/m当f=f时，a=0 ,速度达到最大vm第三阶段：保持vm匀速运动。两个临界条件： p ff（2）以恒定功率启动的运动过程：“两个阶段，一个临界”（相当于匀加速启动过程的两个阶段）5、正确分析汽车启动问题，关键抓住三点：（1）正确分析物理过程。（2）抓住两个基本公式：功率公式：，其中p是汽车的功率，f是汽车的牵引力，v是汽车的速度。牛顿第二定律：（机车在水平面）。（3）正确分析启动过程中p、f、f、v、a的变化抓住不变量、变化量及变化关系。【例1】额定功率为80kw的汽车，在平直的公路上行使，行使的最大速度为20m/s，汽车的质量m=2000kg ，若汽车从静止开始作匀加速直线运动，加速度a=2 m/s2，运动过程中阻力不变。求（1）汽车所受的阻力有多大？（2）匀加速运动的时间多长？（3）3s末汽车的瞬时功率多大？（4）当速度增至16m/s时，加速度多大？【例2】质量为2000kg的汽车在水平公路上行使，阻力是车重的0.1倍，汽车的额定功率为80kw，若汽车以恒定功率从静止开始启动，求（1）汽车启动后能达到的最大速度？（2）当汽车速度为10m/s时，汽车的加速度多大？【练习】1、飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比，若飞机以速率v匀速飞行时，发动机的功率为p，则当飞机以速率n v匀速飞行时，发动机的功率为a.np b.2np c.n2p d.n3p2、（2002年上海春考）铁路提速，要解决许多技术问题.通常，列车阻力与速度平方成正比，即f=kv2.列车要跑得快，必须用大功率机车来牵引.试计算列车分别以120 km/h和40 km/h的速度匀速行驶时，机车功率大小的比值.（提示：物理中重要公式有f=ma,w=fs,p=fv,s=v0t+at2）3、汽车在水平公路上行驶，车受的阻力为车重的0.01倍，当速度为4 m/s时，加速度为0.4 m/s2.若保持此时的功率不变继续行驶，汽车能达到的最大速度是_m/s. （g取10 m/s2）4、质量为m=4103 kg的汽车发动机的额定功率p0=40103 w，汽车从静止开始，以a=0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动