上海高一物理能量功和功率

东方教育学科教师辅导讲义讲义编号SH12sx00021授课班级：年级：高一课时数：2学员姓名：辅导科目：物理学科教师：柏津学科组长签名及日期剩余天数课题功和功率授课时间：2014-12-21备课时间：2014-12-18教学目标1、理解功的概念，知道做功的两个不可缺少的条件。2、知道功是标量，理解正功和负功的意义，理解功是能量转化的量度的观点。3、理解功率的概念，能运用功率的公式P=W/t进行有关的计算重点、难点1、做功的计算2、汽车发动的两种方式考点及考试要求高考要求较高教学内容一、理解功的概念TOC\o"1-5"\h\zi定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功..做功的两个必要因素：力和物体在力的方向上发生的位移.注意：功是一个过程量，功是描述力对空间积累效果的物理量.3功的公式：=aa为与的夹角）功的单位是“焦耳”，简称“焦”，用字母””表示。4功是标量，没有方向但有正负当Wa°时，,表示：力对物体做正功；当0aW。时，,表示：力对物体做负功，也称为物体克服这个力做了功.a=。时，=,表示：力对物体不做功.还可以根据力与速度的关系判断做功与否，若始终与垂直，则不做功.例：如右图所示的物体沿斜面下滑的过程中，三个力中，做正功的是做负功的是不做功的是例：如右图所示的物体沿斜面下滑的过程中，三个力中，做正功的是做负功的是不做功的是•功的计算恒力的功，直接利用=a来计算，变力的功可用动能定理或功能关系计算。求总功的两种基本方法：其一是先求合力再求功，即：合=合-a；其二是先求各力的功再求各力功的代数和，即：合=12……例：讨论力在下列几种情况下做功的多少（）（）用水平推力推质量是的物体在光滑水平面上前进了；（）用水平推力推质量为的物体沿动摩擦因数为以的水平面前进了；（）斜面倾角为e,与斜面平行的推力，推一个质量为的物体沿光滑斜面向上推进了；A（）做功最多..（）做功最多.做功相等D不能确定通过上面的讨论可知：一个力的功只跟力的大小和移动的位移有关，而跟接触面粗糙程度无关。例：一个质量的雪橇，受到与水平方向成6角斜向上的拉力，在水平地面上移动的距离。物体与地面间滑动摩擦力。求力对物体所做的总功。结论：当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的功，等于各个力分别对物体所做功的代数和。也等于这几个力的合力所做的功练：如图所示，质量为的物体，静止在倾角为a的粗糙的斜面体上，当两者一起向右匀速直A线运动，位移为时，斜面对物体的弹力做的功是多少？物体所受重力做的功是多少？摩擦:/V-力做功多少？斜面对物体做功多少？/二、功率不同物体做相同的功，所用的时间往往不同。也就是说，做功的快慢并不相同。例：一台起重机能在内把重的货物提升到预定的高度，另一台起重机只用就可以做到。第二台起重机比第一台起重机做功快一倍。.功率的概念：物理学中规定，一个力所做的功W跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。用公式表示就是：（表示做功的快慢）单位：瓦。符号：（）技术上常用千瓦（）做单位。

各种机器的实际输出功率常随时间变化，因此有平均功率与瞬时功率之分。你认为公式中的是一个什么功率？如果要表示瞬时功率，公式应怎样改写?你认为公式2额定功率和实际功率电动机、内燃机等动力机械都标有额定功率，就是：在正常条件下可以长时间工作的最大功率。实际机械输出的功率往往小于这个功率。在特殊情况下，短时间内也可以实际输出功率大于额定功率。(但这对机器有害！)3功率与速度力、位移、时间都与功率相联系。你能根据公式和功的定义推导出功率与速度的关系吗？结果：一个力对物体的功率，等于这个力与受力物体运动速度的乘积。想一想：通过公式还能反映那些问题？()V表示平均速度时，则()V表示瞬时速度时，则从可以看出，汽车，火车等交通工具和各种起重机械，当发动机功率一定时，牵引力与速度成,要增大牵引力，就要思考：为什么高速火车、汽车、赛车和大型舰船都需要安装大功率发动机？汽车运行问题、在汽车运行问题中，牵引力和速度通常方向是一致的，因此其瞬时功率的表达式可以写作：-v、在功率恒定的情况下，牵引力与瞬时速度成反比。即有较大的牵引力，就必须有较小的速度，用较小的牵引力，就一定有较大的速度。、汽车的两种启动方式：(设汽车所受的阻力恒为，同在一条直线上)()以恒定功率启动：汽车刚开动时，行驶速度较小，由于-是恒定的，所以牵引力较大。,则汽车做加速运动。随着速度的增大，由可知，逐渐减小，所以汽车的加速度逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当减小至与相等时，即,汽车的速度达到最大，，此后汽车以速度—做匀速直线运动。这个过程可以简单地表示成：()以恒定牵引力()启动：汽车刚开动时，行驶速度较小一，是恒定的一加速度也是恒定的一做匀加速直线运动，着的增大一汽车的实际功率渐增大一当时，安全运行的要求使得此后汽车的牵引力必须减小，一加速度逐渐减小，汽车开始做加速度逐渐减小的加速运动一当时，汽车的速度达到最大，,此后汽车以做匀速直线运动。这个过程可以简单地表示成：()两种启动方式的图线如下图所示:以恒定功率启动以恒定牵引力启动以恒定功率启动以恒定牵引力启动例：某型号汽车的发动机额定功率为，在水平路面上行驶时受到的阻力是，求发动机在额定功率下匀速行驶时的速度。在同样的阻力下，如果行驶速度只有4,发动机输出的实际功率是多少？思考：（）匀速行驶时牵引力与阻力关系如何？.（）同样阻力下，速度只有表明了什么问题？你能解答这个案例吗？（答案：，。）练习：（多选）关于功的正负，下列叙述中正确的是（CD）A.正功表示功的方向与物体运动方向相同，负功为相反B.正功表示功大于零，负功表示功小于零C正功表示力和位移两者之间夹角小于90°,负功表示力和位移两者之间夹角大于90°D.正功表示做功的力为动力，负功表示做功的力为阻力（单选I）关于功率的概念，下列说法中正确的是（D）A.功率是描述力对物体做功多少的物理量B.由P=W/t可知，功率与时间成反比C.由P=Fv可知只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零D.某个力对物体做功越快，它的功率就一定大（单选H）从空中以40m/s的初速度平抛一个重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2,则物体落地时的重力的瞬时功率为（B）A.400WB.300WC.500WD.700W（单选I）一辆汽车以额定功率行驶，下列说法中正确的是（B）A.汽车的速度越大，则牵引力越大B.汽车的速度越小，则牵引力越大C汽车一定做匀加速运动D.汽车一定做匀速运动（单选H）汽车在水平直线公路上行驶，额定功率为80kW,汽车行驶过程中所受阻力恒为2.5X103N,汽车质量为2000kg.汽车在行驶过程中能达到的最大速度为（C）A.20m/sB.30m/sC.32m/sD.40m/s.（单选H）某一物体在大小为F的恒定外力作用下运动，在时间t内的位移为s,若F与s方向相同，则F在这段时间内对物体做的功W是（D）A.W=F/tB.W=F/sC.W=FtD.W=Fs（单选I）（2010年佛山模拟）在平直公路上行驶的汽车，假设汽车的输出功率和所受的阻力都保持不变，在汽车从静止开始运动到速度恒定的过程中，下列说法正确的是（B）A.汽车牵引力将减小到零B.汽车牵引力将减小到某一值后保持不变C.汽车加速度不变D.汽车速度将减小到某一值后保持不变（aW0）3.（单选1）（2010年江苏学业水平测试）某人用5N的水平推力将自行车沿力的方向推行5m,在此过程中，推力所做的功为（B）A.50JB.25JC.10JD.5J4.（单选1）（2010年广东学业水平测试）做竖直上抛运动的物体，重力对物体做功的情况是（C）A.上升过程做正功B.上升过程不做功C.下落过程做正功D.下落过程不做功5.（单选I）（2010年天津学业水平测试）质量为0.2kg的小球做自由落体运动，在其下落过程中，第1s末重力做功的瞬时功率为（g取10m/s2）（C）A.10WB.15WC.20WD.25W一、单项选择题（I）（1—10）1.关于功的概念，以下说法中正确的是（D）A.位移大的物体，力对物体做功一定多B.受力大的物体，力对物体做功一定多C.受力大，位移也大的物体，该力对物体做功一定多D.力跟位移垂直时，该力不做功A.B.重力对人做负功支持力对人做正功CA.B.重力对人做负功支持力对人做正功C.D.摩擦力对人做正功合力对人做的功等于零11.如右图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力(C)A.等于零，对人不做功B.水平向左，对人做负功C.水平向右，对人做正功D.沿斜面向上，对人做正功(多选)站在自动扶梯上的人，随扶梯匀速向上运动，则下述说法中正确的是(ABD)练3：质量m为5.0x106kg的列车以恒定不变的功率由静止沿平直轨道加速行驶，当速度增大至h1=2m/s时，加速度a=0.9m/s2,当速度增大到v=10m/s时，加速度a=0.1m/s2.如果列车所受阻力大小不变，求：11)列车所受阻力是多少?2(2)在该功率下列车2的最大速度是多少练4：一辆质量为2.0x103kg的汽车以额定功率为6.0X104W在水平公路上行驶，汽车受到的阻力为一定值，在某时刻汽车的速度为20m/s,加速度为0.50m/s2,求(g取10m八2)：(1)汽车所能达到的最大速度是多大？(2)当汽车的速度为10m/s时的加速度是多大？(3)若汽车从静止开始做匀加速直线运动(不是额定功率行驶)，加速度的大小为a=1.0m/s2,则这一过程能保持多长时间?练5：一列火车总质量=00机车发动机的额定功率P=6X10w在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力时车重的001倍，求:(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度()在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为=1和=10时，列车的瞬时加速度、各为多大？

（）在水平轨道上以速度匀速行驶时，发动机的实际功率P';（）若列车从静止开始，保持的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间为多大。作业TOC\o"1-5"\h\z1、用同样的力F分别推放在光滑水平面上的质量较小的物体A和放在粗糙水平面上的质量较大的物体B。若A、B运动相同的位移，则：（）A、F对A做功多B、F对B做功的平均功率大C、F对A、B做功一样大D、F对A和B做功的平均功率相等2、关于摩擦力做功的说法正确的是：（）A、滑动摩擦力总是做负功B、滑动摩擦力可能做正功C、静摩擦力一定不做功D、静摩擦力可能做负功3、一悬绳吊着质量为m的物体，以大小为a的加速度竖直向上减速运动了一段距离h，则拉力对m做的功为：（）A、mahB、m（a-g）hC、m（g+a）hD、m（g-a）h4、质量为m的物体固定在一斜面上，当斜面向左以加速度a做匀加速直线运动了距离S时，斜面对物体做功是多少：（）A、masB、mgscosGC、mgssinGD、mascosG5质量为m的物体放在倾角为G的斜面上，物体相对斜面静止向右匀速运动了距离s，则斜面对物体做功是多少：TOC\o"1-5"\h\z（）A、mgscosGB、mgsinGC、0D、无法计算6、从空中以40m/s的初速度平抛一个重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2,则物体落地时重力的瞬时功率是：（）A、400WB、300WC、500WD、700W7、质量为2t的汽车的以30kW的功率在平直公路上行驶，能达到的最大速度为15m/s，当汽车速度为10m/s时，其加速度为：（）A、0