重庆市万州区龙宝中学高考物理总复习 第5章 第1讲 功和功率课件.ppt

第1讲功和功率,1.功,物理建模6“机车的启动”模型,典例,掌握一个建模,应用,抓住两个考点,备选视频展台,2.功率,状元微博,1.对力做正功或负功的理解及判断,2.功的计算,3.功率的计算,突破三个考向,随堂基础演练,第五章机械能及其守恒定律备选多媒体展台1.平均功率和瞬时功率2.汽车发动机的功率3.探究功与物体速度变化关系的方法4.重力做功的特点5.重力势能6.重力做功与重力势能的关系,01抓住两个考点,【思维驱动】,下列说法中正确的是()a功是矢量，正负表示其方向b功是标量，正负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功c力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系d力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量,解析功是标量，是过程量，功的正负不代表其大小，也不代表其方向，只说明做功的力是动力还是阻力答案bcd,01抓住两个考点,【知识存盘】,1做功的两个要素(1)作用在物体上的_(2)物体在_上发生的位移2公式：w_(1)是力与_方向之间的夹角，l为物体对地的位移(2)该公式只适用于_做功3功的正负,思考：功是标量，但有正功和负功，正负不表示功的大小.（),力,力的方向,flcos,位移,恒力,正功,不做功,负功,【思维驱动】,01抓住两个考点,两个完全相同的小球a、b，在某一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是()a两小球落地时速度相同b两小球落地时，重力的瞬时功率相同c从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同d从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同,解析两小球落地时的速度方向不相同，故a错误；两小球落地时，重力的瞬时功率不相同，选项b错误；根据重力做功的特点可知，从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，选项c正确；从开始运动至落地，运动时间不同，重力对两小球做功的平均功率不相同，选项d错误答案c,01抓住两个考点,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_3公式(1)pw/t，p为时间t内的_(2)p_(为f与v的夹角)v为平均速度，则p为_v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_时输出的功率要求_额定功率,比值,做功的快慢,【知识存盘】,思考：对机车的功率p=fv.或中f为机车受到的合力.（）,平均功率,fvcos,平均功率,瞬时功率,正常工作,最大,实际工作,小于或等于,01抓住两个考点,02突破三个考向,若某力对物体做正功，则这个力对物体来说是动力,若力对物体做功，则外界向物体提供能量，即受力物体获得了能量,若某力对物体做负功，则这个力对物体来说是阻力,若物体克服外力做功，则物体要消耗自身的能量，即物体失去了能量,【典例1】如图示，在加速向左运动的车厢中，一人用力向左推车厢(人与车厢始终保持相对静止)，则下列说法正确的是()a人对车厢做正功b车厢对人做负功c人对车厢做负功d车厢对人做正功,02突破三个考向,审题导析1.先分析人对车厢有几个力的作用，各力大小、方向如何？合力怎样？2.再分析车厢对人有几个力的作用，各力大小、方向如何？合力怎样？为什么？3.对比前两步分析，即可判定出做功的正负情况.,ff,f推,f推,ff,a,02突破三个考向,1.判断力是否做功及做功正负的方法,02突破三个考向,【以题说法】,（3）根据动能的变化：动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系，即w合ek末ek初，当动能增加时合外力做正功；当动能减少时，合外力做负功,90,做正功,不做功,做负功,（1）看力f的方向与位移l的方向间的夹角常用于恒力做功的情形（2）看力f的方向与速度v的方向间的夹角常用于曲线运动的情形,角,2.一对作用力和反作用力做功的可能情况(1)两个力均不做功；(2)其中一个力做功，另一个力不做功；(3)其中一个力做正功，另一个力做负功；(4)两个力均做正功或均做负功,02突破三个考向,【变式跟踪1】(2012河北衡水模拟)如图所示，电梯与水平地面成角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升若以fn表示水平梯板对人的支持力，g为人受到的重力，f为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是().a.加速过程中f0,f、fn、g都做功b.加速过程中f0,fn不做功c.加速过程中f0,fn、g都做功d.匀速过程中f0,fn、g都不做功,02突破三个考向,解析加速过程中,水平方向的加速度由摩擦力f提供,所以f0,f、fn做正功,g做负功,选项a正确,b、c错误.匀速过程中,水平方向不受静摩擦力作用,f0，fn做正功，g做负功,选项d错误.答案a,g,fn,f,s,02突破三个考向,【典例2】一物体在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直线运动，已知在第1秒内合力对物体做的功为45j，在第1秒末撤去拉力，其v-t图象如图所示，g取10m/s2，则()a物体的质量为10kgb物体与水平面间的动摩擦因数为0.2c第1秒内摩擦力对物体做的功为60jd第1秒内拉力对物体做的功为60j,x1,x2,02突破三个考向,计算力做功的一般思路:,02突破三个考向,【借题发挥】,计算变力做功常用的方法1用动能定理wek或功能关系求功此种方法不仅适于变力做功，也适于恒力做功2根据wpt计算一段时间内做的功，此公式适用于功率恒定的情况3根据力(f)位移(l)图象的物理意义计算力对物体所做的功，如图中阴影部分的面积在数值上等于力所做功的大小4滑动摩擦力及空气阻力做功要用力与路程的乘积来计算,02突破三个考向,【借题发挥】,02突破三个考向,mg,f阻,ft,v,02突破三个考向,对公式pfv的几点认识(1)公式pfv适用于力f的方向与速度v的方向在同一条直线上的情况(2)当力f和速度v不在同一直线上时，可以将力f分解为沿v方向的分力f1和垂直于v方向的分力f2，f2不做功，其功率为0，f1的功率即为f的功率；或者分解速度，用f乘以沿f方向上的分速度来求故功率的一般表达式为pfvcos，是矢量f、v之间的夹角,02突破三个考向,f,v,p=fv,f,v,p=fvcos,f2,f1,审题导析1.因小球动能不变，故拉力的瞬时功率等于小球克服重力做功的瞬时功率.2.小球上升过程中，速度方向与重力方向的夹角增大.,02突破三个考向,【典例3】(2012江苏卷，3)如图所示，细线的一端固定于o点，另一端系一小球在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由a点运动到b点在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是()a逐渐增大b逐渐减小c先增大，后减小d先减小，后增大,解析小球速率恒定，由动能定理知：拉力做的功与克服重力做的功始终相等，将小球的速度分解，可发现小球在竖直方向分速度逐渐增大，重力的瞬时功率也逐渐增大，则拉力的瞬时功率也逐渐增大，a项正确答案a,mg,v,v,mg,f,02突破三个考向,计算功率的基本思路1首先判断待求的功率是瞬时功率还是平均功率2(1)平均功率的计算方法利用p平w/t.利用p平fv平cos.(2)瞬时功率的计算方法pfvcos，v是t时刻的瞬时速度,【借题发挥】,02突破三个考向,02突破三个考向,模型特点物体在牵引力(受功率和速度制约)作用下，从静止开始克服一定的阻力，最后达到最大速度的整个加速过程，可看作“机车的启动”模型,03掌握一个建模,(1)机车以恒定功率启动的运动过程(运动过程中所受阻力一定)先做变加速(a减小)运动，再做匀速(a0)运动，在此过程中，f牵、v、a的变化情况是：,(2)机车以恒定加速度启动的运动过程(运动过程中所受阻力一定)先做匀加速运动，再做变加速运动，最后匀速运动，具体变化过程如下,03掌握一个建模,(4)v-t图象(如图示),03掌握一个建模,无论哪种运行过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vmp/fminp/ff(式中fmin为最小牵引力，其值等于阻力ff).,【建模指导】,(3)启动过程满足的运动规律机车的功率pfv机车的加速度a(f-ff)/m当机车的速度达到最大时，fff，a0，最大速度vmp/ff,【典例】如图示，为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重机将质量m5103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a0.2m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm1.02m/s的匀速运动取g10m/s2，不计额外功求：(1)起重机允许输出的最大功率；(2)重物做匀加速运动所经历的时间