《理學(xué)功和功率》PPT課件.ppt

第1講功和功率 功能關(guān)系一直都是高考的 重中之重 是高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn) 涉及這部分內(nèi)容的考題不但題型全 分量重 而且還經(jīng)常有高考壓軸題 考查最多的是動能定理和機(jī)械能守恒定律 易與本部分知識發(fā)生聯(lián)系的知識有 牛頓運(yùn)動定律 圓周運(yùn)動 帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動等 一般過程復(fù)雜 難度大 能力要求高 本考點(diǎn)的知識還?？疾榭忌鷮⑽锢韱栴}經(jīng)過分析 推理轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題 然后運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力 復(fù)習(xí)本章內(nèi)容時應(yīng)注意把握 抓住功和能的關(guān)系這一基本線索 通過 能量轉(zhuǎn)化 把各部分知識聯(lián)系到一起 1 功和功率是物理學(xué)中兩個重要的基本概念 是學(xué)習(xí)動能定理 機(jī)械能守恒定律 功能原理的基礎(chǔ) 也往往是用能量觀點(diǎn)分析問題的切入點(diǎn) 2 動能定理是一條適用范圍很廣的物理規(guī)律 一般在處理不含時間的動力學(xué)問題時應(yīng)優(yōu)先考慮動能定理 特別涉及求變力做功的問題 動能定理幾乎是唯一選擇 3 機(jī)械能的概念和機(jī)械能守恒定律是學(xué)習(xí)各種不同形式的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律的起點(diǎn) 是運(yùn)動學(xué)知識的進(jìn)一步綜合和拓展 也是用能量觀點(diǎn)分析解決問題的開始 3 常見力做功的特點(diǎn) 重力 或電場力 做功和路徑無關(guān) 只與物體始末位置的高度差h 或電勢差 有關(guān) W mgh 或W qU 當(dāng)末位置低于初位置時 W 0 即重力做正功 反之則重力做負(fù)功 滑動摩擦力做功與路徑有關(guān) 當(dāng)某物體在一固定平面上運(yùn)動時 滑動摩擦力做功的絕對值等于摩擦力與路程的乘積 在彈性范圍內(nèi) 彈簧做功與始末狀態(tài)彈簧的形變量有關(guān)系 2 當(dāng)v為某段位移 時間 內(nèi)的平均速度時 則要求這段位移 時間 內(nèi)F必須為恒力 對應(yīng)的P為F在該段時間內(nèi)的平均功率 4 重力的功率可表示為PG mgvy 即重力的瞬時功率等于重力和物體在該時刻的豎直分速度之積 5 額定功率 機(jī)器正常工作的功率 一般在機(jī)器的銘牌上標(biāo)明 6 實(shí)際功率 機(jī)器實(shí)際工作時輸出的功率 大小小于或等于額定功率 1 解決機(jī)車啟動問題 首先要弄清是哪種啟動方式 然后采用分段處理法 在勻加速階段常用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合分析 在非勻加速階段 一般用動能定理求解 2 在機(jī)車的功率P Fv中 F是指機(jī)車的牽引力 而不是車所受的合力 一 功和功率的計算例1 如圖5 1 1所示 質(zhì)量為m的物塊與傾角為 的斜面體相對靜止 當(dāng)斜面體沿水平面向左勻速運(yùn)動位移l時 求物塊所受重力 支持力 摩擦力做的功和合力做的功 圖5 1 1 變式訓(xùn)練1 質(zhì)量為m 0 5kg的物體從高處以水平的初速度v0 5m s拋出 在運(yùn)動t 2s內(nèi)重力對物體做的功是多少 這2s內(nèi)重力對物體做功的平均功率是多少 2s末 重力對物體做功的瞬時功率是多少 g取10m s2 例2 關(guān)于摩擦力做功的判斷正確的是 A 一對滑動摩擦力做功之和可以為0B 一對滑動摩擦力做功之和一定為負(fù)C 一對靜摩擦力做功之和一定為0D 一對靜摩擦力做功一定為負(fù) BC 解析 因?yàn)橐粚o摩擦力總是大小相等方向相反 且物體間沒有相對運(yùn)動所以做功之和為0 而一對滑動摩擦力做功因?yàn)槲矬w有相對滑動 所以做功之和為負(fù) 變式訓(xùn)練2 關(guān)于一對作用力和反作用力做功的判斷正確的是 A 一對作用力和反作用力做功之和可以為0B 一對作用力和反作用力做功之和可以為負(fù)C 一對作用力和反作用力做功之和可以為正D 沒法確定 ABC 解析 關(guān)鍵要看物體的位移和這對作用力和反作用力的方向 二 機(jī)車啟動問題例3 一汽車的額定功率P0 6 104W 質(zhì)量m 5 103kg 在平直路面上行駛時阻力是車重的0 1倍 若汽車從靜止開始以加速度a 0 5m s2做勻加速直線運(yùn)動 求 1 汽車保持加速度不變的時間 2 汽車實(shí)際功率隨時間變化的關(guān)系 3 此后汽車運(yùn)動所能達(dá)到的最大速度 變式訓(xùn)練3 機(jī)車以以下兩種方式啟動 且沿直線運(yùn)動 設(shè)阻力不變 方式 機(jī)車以不變的額定功率啟動 方式 機(jī)車的啟動功率先隨速度均勻增加 后保持額定功率不變 圖5 1 2中給出的四個圖象中 能夠正確反映機(jī)車的速度v隨時間t變化的是 A 甲對應(yīng)方式 乙對應(yīng)方式 B 乙對應(yīng)方式 丙對應(yīng)方式 C 甲對應(yīng)方式 丙對應(yīng)方式 D 丙對應(yīng)方式 丁對應(yīng)方式 點(diǎn)評 從本題解答中可以看出 動力學(xué)知識在分析機(jī)車運(yùn)動形式中起到重要的作用 運(yùn)用牛頓第二定律分析時要意識到機(jī)車功率只是機(jī)車牽引力的功率而不是機(jī)車合外力的功率 變式訓(xùn)練4 質(zhì)量為5 103kg的汽車在t 0時刻速度v0 10m s 隨后以P 6 104W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn) 經(jīng)72s達(dá)到最大速度 設(shè)汽車受恒定阻力 其大小為2 5 103N 求 1 汽車的最大速度vm 2 汽車在72s內(nèi)經(jīng)過的位移x