教科版高一物理功与功率名补

1、高一下物理名补教案目标提高班 名师培优精讲【教学标题】 功与功率【教学目标】1. 掌握功与功率的概念；2. 正负功的计算与判断；3. 机车启动问题；【教学重点】1. 掌握功与功率的概念；2. 正负功的计算与判断；【教学难点】1. 机车启动问题；【教学内容】考点1 功(考纲要求1)1.做功的两个要素(1)作用在物体上的 力 (2)物体在力的方向上发生的位移2.公式：(1）是力与位移方向之间的夹角,为物体对地的位移(2)该公式只适用于恒力做功3.功的正负夹角功的正负90力对物体做正功=90力对物体不做功90力对物体做负功或说成物体克服这个力做了功思维深化1判断正误,正确的划“”,错误的划“(1)只

2、要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功( )(2)一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动.( )(3)滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功;静摩擦力对物体一定不做功( )(4)作用力做正功时,反作用力一定做负功.( )考点2 功(考纲要求)1.定义:功与完成这些功所用时间的比值2.物理意义:描述力对物体做功的快慢3.公式（1）,为时间内的平均功率（2)(为与的夹角)为平均速度,则P为平均功率,为瞬时速度,则P为瞬时功率,4.额定功率:机械正常工作时输出的最大功率5.实际功率:机械实际工作时输出的功率，要求小于或等于额定功率思维深化2 判断正误,正确的划“”,错误的划“”

3、(1)以恒定牵引力启动的机车,在加速过程中发动机做的功可用公式计算.( )(2)据可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与速度成反比( )(3)汽车上坡的时线,司机必须提档,其目的是减小速度,得到较小的牵引力( )【过手练习】1.(单选)如图所示,拖着旧橡胶轮跑是身体耐力训练的一种有效方法，如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m,那么下列说法正确的是( )A.轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做了负功 B.轮胎受到的重力对轮胎做了正功C.轮胎受到的拉力对轮胎不做功D.轮胎受到的地面的支持力对轮胎做了正功2.(多选)关于功率公式和的说法正确的是( )A.由知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率

4、B.由能求某一时刻的瞬时功率,也可以求平均功率C.由知,随着汽车速度增大,它的功率也可以无限制增大D.由知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比3.(多选)汽车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是( )A.汽车牵引力保持不变 B.汽车牵引力逐新增大C.发动机输出功率不变 D.发动机输出功率逐渐增大4.(单选)起重机以1m/s2的加速度将质量为1000kg的货物由静止开始匀加速向上提升,g取10m/s2,则在1s内起重机对货物做的功是( )A.500J B.4500J C.5000J D.5500J5.(单选)一质量为m的木块静止在光滑的水平面上

5、,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在t=t1时刻力F的瞬时功率是( )A. B. C. D.【典例剖析】热点一 正、负功的判断及计算1.判断力是否做功及做功正负的方法(1)看力F的方向与位移的方向间的夹角常用于恒力做功的情形(2)看力F的方向与速度的方向间的夹角常用于曲线运动的情形2.计算功的方法(1)恒力做的功 直接用计算.(2)合外力做的功方法一:先求合外力,再用求功方法二:先求各个力做的功、,再应用+求合外力做的功(3)变力做的功应用动能定理求解用求解,其中变力的功率P不变常用方法还有转换法、微元法、图象法、平均力法等,求解时根据条件灵活选择【典例1】在水平面上运动

6、的物体,从t=0时刻起受到一个水平力F的作用,力F和此后物体的速度v随时间t的变化图象如图所示,则( ) A.在t=0时刻之前物体所受的合外力一定做负功 B.从t=0时刻开始的前3s内,力F做的功为零C.除力F外,其他外力在第1s内做正功D.力F在第3s内做的功是第2s内做功的3倍审题指导(1)物体在01s、12s、23s内受到的水平力F分别为多少?物体分别做什么运动?(2)恒力功的表达式为_(3)在图象中,怎样求某一段时间内的位移?解析 由图象知,物体在受到力F的第1s内做匀速运动,且力F与同向,说明之前物体受到的合外力与速度反向,物体所受的合外力一定做负功,A对；力F在前3s内一直与速度同

7、向,力F一直做正功,B错；在第1s内,除力F外,其他力的合力大小力10N,方向与速度方向相反,其他外力在第1s内做负功,C错；力F在第2s内和第3s内做功分别为W2=5(1+2)1J=7.5J、W3=15(1+2)1J=22.5J,D对答案 AD反思总结 计算做功的一般思路【跟踪短训】1.如图所示,木板可绕固定水平轴O转动,木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止，在这一过程中,物块的重力势能增加了2J.用表示物块受到的支持力,用表示物块受到的摩擦力.在此过程中,以下判断正确的是( )A.和F对物块都不做功 B.对物块做功为2J,对物块不做功C.对物块不做功,对物块做

8、功为2JD.和F对物块所做功的代数和为0热点二 功率及有关计算1.平均功率的计算(1)利用(2)利用,其中为物体运动的平均速度2.瞬时功率的计算(1)利用公式,其中为t时刻的瞬时速度(2)利用公式,其中为物体的速度在力F方向上的分速度(3)利用公式,其中为物体受的外力F在速度方向上的分力.【例2】如图所示,质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动,A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑,B做自由落体运动,两物体分别到达地面时,下列说法正确的是（ ）A.重力的平均功率 B.重力的平均功率C.重力的瞬时功率D.重力的瞬时功率解析 根据功的定义可知重力对两物体做功相同即,自由落体时间满足,斜面下滑时间满足

9、,其中0为斜面倾角,故,由知A、B均错；由匀变速直线运动公式可知落地时两物体的速度大小相同，方向不同，重力的瞬时功率,，显然 ,故C错、D对答案 D反思总结 区别平均功率和时功率对于功率问题,首先要弄清楚是平均功率还是瞬时功率,平均功率与一段时间(或过程)相对应,计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率,瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率【跟踪短训】2.质量为m的物体从倾角为且固定的光滑斜面顶端由静止开始下滑,斜面高为h,当物体滑至斜面底端时,重力做功的瞬时功率为( )A. B.C. D.【拓展训练】热点三 机车的两种启动模型的分析模型一 以恒定功率启动(1

10、)动态过程(2)这一过程的速度一时间图象如图所示模型二 以恒定加速度启动(1)动态过程:(2)这一过程的速度一时间图象如图所示:【典例3】某汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5t,汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍.(g取10m/s2)(1)若汽车以额定功率启动,则汽车所能达到的最大速度是多少?当汽车速度达到5m/s时,其加速度是多少?(2)若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动,则其匀加速过程能维持多长时间?解析(1)当汽车的加速度为零时,汽车的速度达到量大值，此时牵引力与阻力相等,故最大速度为：由,得速度=5m/s时的加速度为(2)当汽车以的加速度启动时,匀加速运动所能达到的最大速度为由于此过程中汽车做匀加速直线运动,满足故匀加速过程能维持的时间答案 (1)12m/s 1.4m/s2 (2)16s反思总结 三个重要关系式(1)无论哪种启动过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即(式中为最小牵引力,其值等于阻力)(2)机车以恒定加速度启动的运动过程中,匀加速过程结束时,功率最大,速度不是最大,即(3)机车以恒定功率运行时,牵引力做的功.由动能定理:，此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小【跟踪短训】3.在检测某种汽车性能的实验中,质量为3103kg的汽车由静止开始沿平