新课标高考物理一轮总复习功与功率张.pptx
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1、考点考点试题试题题型题型分值分值机械能守恒机械能守恒定律及其应定律及其应用用2012年安徽年安徽T162012年山东年山东T162012年上海年上海T162012年天津年天津T102011年上海年上海T72011年福建年福建T212010年福建年福建T172010年江苏年江苏T14选择选择选择选择选择选择计算计算选择选择计算计算选择选择计算计算6分分5分分3分分16分分3分分19分分6分分16分分第1页/共79页考点考点试题试题题型题型分值分值功能关系、功能关系、能量守恒定能量守恒定律律2012年福建年福建T172012年上海年上海T152011年浙江年浙江T242010年山东年山东T2220
2、10年江苏年江苏T8选择选择选择选择计算计算选择选择选择选择6分分3分分20分分4分分4分分第2页/共79页 (1)从近三年高考试题考点分布可以看出,高考对从近三年高考试题考点分布可以看出,高考对本章内容的考查重点有本章内容的考查重点有4个概念个概念(功、功率、动能、势能功、功率、动能、势能)和三个规律和三个规律(动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律律)。(2)高考对本章内容考查题型全面,既有选择题,也高考对本章内容考查题型全面,既有选择题,也有计算题,二者考查次数基本相当,命题灵活性强、综有计算题,二者考查次数基本相当,命题灵活性强、综合面广,过程复杂,
3、环节多,能力要求也较高,既有对合面广,过程复杂,环节多,能力要求也较高,既有对基本概念的理解、判断和计算,又有对重要规律的灵活基本概念的理解、判断和计算,又有对重要规律的灵活应用。应用。第3页/共79页 二、二、2014年高考考情预测年高考考情预测 (1)功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律仍将是本章命题的热点。量守恒定律仍将是本章命题的热点。(2)将本章内容与牛顿运动定律、圆周运动、电将本章内容与牛顿运动定律、圆周运动、电磁学知识相结合,并与生产、生活实际和现代科技相磁学知识相结合,并与生产、生活实际和现代科技相联系进行命题的趋势较强。联系进
4、行命题的趋势较强。第4页/共79页第五章机第五章机 械械 能能学习目标定位学习目标定位考考 纲纲 下下 载载考考 情情 上上 线线1.功和功率功和功率()2动能和动能定理动能和动能定理()3重力做功与重力势重力做功与重力势能能()4功能关系、机械能功能关系、机械能守恒定律及其应用守恒定律及其应用()实验五:探究动能定实验五:探究动能定理理实验六:验证机械能实验六:验证机械能守恒定律守恒定律高高考考地地位位 高考对本章知识点考查频率最高高考对本章知识点考查频率最高的是动能定理、机械能守恒定律,单的是动能定理、机械能守恒定律,单独考查功和功率时多以选择题形式出独考查功和功率时多以选择题形式出现,与
5、牛顿运动定律、平抛运动、圆现,与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动及电磁学知识相结合时,多以周运动及电磁学知识相结合时,多以计算题的形式出现。计算题的形式出现。考考点点布布设设1.功和功率的理解与计算。功和功率的理解与计算。2动能定理、机械能守恒定律常结合动能定理、机械能守恒定律常结合牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学知识进行考查。以及电磁学知识进行考查。3动能定理及能量守恒定律与生产、动能定理及能量守恒定律与生产、生活、科技相结合进行综合考查。生活、科技相结合进行综合考查。第5页/共79页功功想一想想一想 图图511为某人提包运动的情景图,试分析各为某人
6、提包运动的情景图,试分析各图中该人提包的力做功的情况。图中该人提包的力做功的情况。图图511第6页/共79页 提示:甲图中将包提起来的过程中,提包的力对包提示:甲图中将包提起来的过程中,提包的力对包做正功,乙图中人提包水平匀速行驶时,提包的力不做做正功,乙图中人提包水平匀速行驶时,提包的力不做功,丙图中人乘电梯上升过程中,提包的力对包做正功,功,丙图中人乘电梯上升过程中,提包的力对包做正功,丁图中人提包上楼的过程中,提包的力对包做正功。丁图中人提包上楼的过程中,提包的力对包做正功。第7页/共79页记一记记一记 1做功的两个必要条件做功的两个必要条件 力和物体在力的方向上发生的力和物体在力的方向
7、上发生的 。2公式公式 W ,适用于恒力做功,其中,适用于恒力做功,其中为为F、l方方向间夹角,向间夹角,l为物体对地的位移。为物体对地的位移。位移位移Flcos 第8页/共79页3功的正负判断功的正负判断夹角夹角功功 的的 正正 负负90力对物体做力对物体做 _90力对物体做力对物体做 ,或者说物体,或者说物体 这这个力做了功个力做了功90力对物体力对物体_ 正功正功负功负功克服克服不做功不做功第9页/共79页 试一试试一试1.如图如图512所示,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练所示,拖着旧橡胶轮胎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的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎
8、在水平直道上跑了道上跑了100 m,那么下列说法正确的是,那么下列说法正确的是()A轮胎受到地面的摩擦力做了负功轮胎受到地面的摩擦力做了负功B轮胎受到的重力做了正功轮胎受到的重力做了正功C轮胎受到的拉力不做功轮胎受到的拉力不做功D轮胎受到地面的支持力做了正功轮胎受到地面的支持力做了正功图图512第10页/共79页解析:根据力做功的条件,轮胎受到的重力和地面的支解析:根据力做功的条件,轮胎受到的重力和地面的支持力都与位移垂直,这两个力均不做功,持力都与位移垂直,这两个力均不做功,B、D错误;错误;轮胎受到地面的摩擦力与位移反向,做负功,轮胎受到地面的摩擦力与位移反向,做负功,A正确;正确;轮胎受
9、到的拉力与位移夹角小于轮胎受到的拉力与位移夹角小于90,做正功,做正功,C错误。错误。答案:答案:A第11页/共79页功率功率想一想想一想 如图如图513所示,用水平恒力所示,用水平恒力F将物体将物体m由静止由静止开始从开始从A位置拉至位置拉至B位置,前进距离为位置,前进距离为l,设地面光滑时,设地面光滑时,力力F做功为做功为W1,做功的功率为,做功的功率为P1,地面粗糙时,力,地面粗糙时,力F做功做功为为W2,做功的功率为,做功的功率为P2,试,试比较比较W1和和W2及及P1和和P2的大小。的大小。提示:力提示:力F做功的大小与有无摩擦力无关,做功的大小与有无摩擦力无关,W1W2,但有摩擦时
10、,物体,但有摩擦时,物体m由由A到到B的时间长,故有的时间长,故有P1P2。图图513第12页/共79页记一记记一记1物理意义物理意义描述力对物体描述力对物体 。做功的快慢做功的快慢2公式公式Fvcos 3额定功率额定功率机械机械 时的最大功率。时的最大功率。4实际功率实际功率机械机械 时的功率,要求不大于时的功率,要求不大于 。长时间工作长时间工作实际工作实际工作额定功率额定功率第13页/共79页 试一试试一试2一质量为一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从的木块静止在光滑的水平面上,从t0开开始,将一个大小为始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在的水平恒力作用在该木块上,在tt1
11、时刻力时刻力F的瞬时功率是的瞬时功率是 ()答案:C第14页/共79页 1.功的正负的判断方法功的正负的判断方法 (1)恒力做功的判断:若物体做直线运动,依据力与位移的恒力做功的判断:若物体做直线运动,依据力与位移的夹角来判断。夹角来判断。(2)曲线运动中功的判断:若物体做曲线运动,依据曲线运动中功的判断:若物体做曲线运动,依据F与与v的的方向夹角来判断。当方向夹角来判断。当090,力对物体做正功;,力对物体做正功;90180,力对物体做负功,力对物体做负功,90,力对物体不做功。,力对物体不做功。(3)依据能量变化来判断:根据功是能量转化的量度,若有依据能量变化来判断:根据功是能量转化的量度
12、,若有能量转化,则必有力对物体做功。此法常用于判断两个相联系能量转化,则必有力对物体做功。此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断。的物体之间的相互作用力做功的判断。功的正负判断及计算功的正负判断及计算第15页/共79页 2功的计算方法功的计算方法 (1)恒力做功:恒力做功:第16页/共79页将变力做功转化为恒力做功:将变力做功转化为恒力做功:当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,这类力的功等于力和路程反时,这类力的功等于力和路程(不是位移不是位移)的乘积。如滑的乘积。如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等。动摩擦力做功、空气阻
13、力做功等。(3)总功的计算:总功的计算:先求物体所受的合外力,再求合外力的功;先求物体所受的合外力,再求合外力的功;先求每个力做的功,再求各功的代数和。先求每个力做的功,再求各功的代数和。第17页/共79页 例例1一滑块在水平地面上沿直线滑行,一滑块在水平地面上沿直线滑行,t0时时其速度为其速度为1 m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力一水平作用力F,力,力F和滑块的速度和滑块的速度v随时间的变化规随时间的变化规律分别如图律分别如图514甲和乙所示。求:甲和乙所示。求:(1)在第在第1秒内、第秒内、第2秒内力秒内力F对滑块做的功对滑块做的功W1
14、、W2;(2)前两秒内力前两秒内力F的总功的总功WF及滑块所受合力的功及滑块所受合力的功W。图图514第18页/共79页 审题指导审题指导 (1)力力F在第在第1秒内、第秒内、第2秒内均为恒力,可以用公式秒内均为恒力,可以用公式WFlcos 求功。求功。(2)位移位移l可由可由vt图的图的“面积面积”求出。求出。(3)前两秒内力前两秒内力F的总功与滑块所受合力的功不相同。的总功与滑块所受合力的功不相同。尝试解题尝试解题 (1)第第1秒内滑块的位移为秒内滑块的位移为l10.5 m,第,第2秒内滑块的位秒内滑块的位移为移为l20.5 m。由由WFlcos 可得,可得,W10.5 J W21.5 J
15、。第19页/共79页 答案答案(1)0.5 J1.5 J(2)1.0 J0 在求力做功时,首先要区分是求某个力的功还是在求力做功时,首先要区分是求某个力的功还是合力的功,是求恒力的功还是变力的功,若为变力做合力的功,是求恒力的功还是变力的功,若为变力做功,则要考虑应用动能定理或将变力做功转化为恒力功,则要考虑应用动能定理或将变力做功转化为恒力做功进行求解。做功进行求解。第20页/共79页功率的计算功率的计算1.平均功率的计算方法平均功率的计算方法 2瞬时功率的计算方法瞬时功率的计算方法 (1)利用公式利用公式PFvcos,其中,其中v为为t时刻的瞬时速度。时刻的瞬时速度。(2)PFvF,其中,
16、其中vF为物体的速度为物体的速度v在力在力F方向上的分速度。方向上的分速度。(3)PFvv,其中,其中Fv为物体受的外力为物体受的外力F在速度在速度v方向上的分力。方向上的分力。第21页/共79页 例例2一质量为一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上,的质点静止于光滑水平面上,从从t0时起,第时起,第1秒内受到秒内受到2 N的水平外力作用,第的水平外力作用,第2秒内秒内受到同方向的受到同方向的1 N的外力作用。下列判断正确的是的外力作用。下列判断正确的是()第22页/共79页审题指导审题指导尝试解题尝试解题第23页/共79页答案答案AD第24页/共79页求力做功的功率时应注意的问题求力做功的
17、功率时应注意的问题第25页/共79页机车的启动问题机车的启动问题 1.机车的输出功率机车的输出功率 PFv,其中,其中F为机车的牵引力,为机车的牵引力,v为机车运动速度。为机车运动速度。2两种启动方式对比两种启动方式对比两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动Pt图和vt图超链接第26页/共79页两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 OA段 过程分析 运动性质 加速度减小的加速直线运动 第27页/共79页两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 AB段过程分析 运动性质 BC段 第28页/共79页3三个重要关系式三个重要关系式第29页/共79页 例例3(2012福建高考福建高考)如图如图
18、515,用跨过光滑,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质,小船的质量为量为m,小船受到的阻力大小恒为,小船受到的阻力大小恒为f,经过,经过A点时的速度点时的速度大小为大小为v0,小船从,小船从A点沿直线加速运动到点沿直线加速运动到B点经历时间点经历时间为为t1,A、B两点间距离为两点间距离为d,缆绳质量忽略不计。求:,缆绳质量忽略不计。求:图图515第30页/共79页(1)小船从小船从A点运动到点运动到B点的全过程克服阻力做的功点的全过程克服阻力
19、做的功Wf;(2)小船经过小船经过B点时的速度大小点时的速度大小v1;(3)小船经过小船经过B点时的加速度大小点时的加速度大小a。审题指导审题指导第一步:抓关键点第一步:抓关键点关键点关键点获取信息获取信息电动机功率恒电动机功率恒为为P缆绳对小船的牵引力的大小和方向均变化,缆绳对小船的牵引力的大小和方向均变化,小船由小船由A到到B的运动不是匀加速直线运动的运动不是匀加速直线运动小船受到的阻小船受到的阻力大小恒为力大小恒为f小船克服阻力做的功小船克服阻力做的功Wf可用公式可用公式WFlcos 计算计算第31页/共79页 第二步:找突破口第二步:找突破口 要求小船经过要求小船经过B点时速度大小点时
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