(完整)2012届高考物理第二轮专题复习:功与能量高品质版.ppt
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1、第二单元功与能量第二单元功与能量知识网络构建知识网络构建第二单元第二单元 知识网络构建知识网络构建 考情分析预测考情分析预测第二单元第二单元 考情分析预测考情分析预测 本本单单元元是是力力与与运运动动单单元元的的拓拓展展和和深深化化,力力与与运运动动单单元元侧侧重重于于从从动动力力学学角角度度分分析析匀匀变变速速运运动动过过程程或或某某一一瞬瞬时时状状态态,而而本本单单元元则则从从能能量量观观点点分分析析物物理理问问题题,且且研研究究范范围围从从直直线线运运动动、特特殊殊曲曲线线运运动动(平平抛抛运运动动和和匀匀速速圆圆周周运运动动)拓拓展展到到一一般般曲曲线线运运动动,从从匀变速运动拓展到非
2、匀变速运动匀变速运动拓展到非匀变速运动功功与与能能量量单单元元包包括括功功和和功功率率、动动能能定定理理、机机械械能能守守恒恒定定律律及及能能量量守守恒恒定定律律等等高高中中物物理理主主干干内内容容本本单单元元知知识识与与平平抛抛运运动动、圆圆周周运运动动、电电磁磁感感应应等等考考点点综综合合,以以“选选择择题题”、“计计算算题题”的形式考查,是近年来课标高考命题的重点和热点之一的形式考查,是近年来课标高考命题的重点和热点之一第二单元第二单元 考情分析预测考情分析预测 功功、功功率率与与动动能能定定理理专专题题包包括括功功和和功功率率的的概概念念、功功和和功功率率图图象象、各各种种求求功功的的
3、方方法法、机机车车功功率率问问题题及及动动能能定定理理,其其中中动动能能定理是高考考查的重点和难点定理是高考考查的重点和难点能能量量转转化化和和守守恒恒定定律律专专题题包包括括各各种种功功能能关关系系、机机械械能能转转化化和和守守恒恒定定律律及及能能量量转转化化和和守守恒恒定定律律重重力力的的功功和和重重力力势势能能、弹弹力力的的功功和和弹弹性性势势能能等等功功能能关关系系及及用用功功能能关关系系研研究究实实际际问问题题是是高高考考热热点点能能的的转转化化和和守守恒恒定定律律是是分分析析、解解决决一一般般问问题题的的重重要要方方法法,机机械械能能守守恒恒定定律律和和能能量量守守恒恒定定律律更更
4、是是本本单单元元的的主主干干知知识识和和重重要要规规律律,本本单单元元知知识识密密切切联联系系生生产产和和生生活活实实际际及及现现代代科科学学技技术,常与牛顿运动定律、曲线运动、电磁学问题综合考查术,常与牛顿运动定律、曲线运动、电磁学问题综合考查第二单元第二单元 考情分析预测考情分析预测 力力学学综综合合专专题题包包括括实实际际运运动动情情景景下下的的摩摩擦擦力力做做功功、摩摩擦擦生生热热、传传送送带带等等物物理理模模型型中中的的能能量量问问题题的的求求解解物物体体在在实实际际运运动动所所涉涉及及的的物物理理过过程程常常常常较较为为复复杂杂,对对学学生生的的能能力力要要求求较较高高,因因此此这
5、这类问题难度较大,是高考计算题命题的热点类问题难度较大,是高考计算题命题的热点预预测测2012年年高高考考涉涉及及功功与与能能量量的的考考题题主主要要表表现现为为以以下下几几种种形形式:式:1联联系系生生活活和和生生产产实实际际应应用用的的有有关关功功和和功功率率概概念念等等知知识识点点组组合合考考查查的的选选择择题题或或机机车车启启动动问问题题的的选选择择题题,注注意意结结合合图图象象命命题的题型;题的题型;第二单元第二单元 考情分析预测考情分析预测 2以以体体育育竞竞技技项项目目为为背背景景考考查查动动能能定定理理或或机机械械能能守守恒恒定定律律、能能量量守守恒恒定定律律等等,求求解解多多
6、种种运运动动组组合合的的多多运运动动过过程程问问题题,题题型型为计算题为计算题(或选择题或选择题);3与与电电场场、磁磁场场联联系系的的综综合合问问题题,以以能能量量守守恒恒为为核核心心考考点点考考查查重重力力、摩摩擦擦力力、静静电电力力、磁磁场场力力的的做做功功特特点点,以以及及动动能能定定理理、机机械械能能守守恒恒定定律律和和能能量量守守恒恒定定律律的的应应用用,可可能能涉涉及及弹弹簧簧问问题,题型一般为计算题题,题型一般为计算题(或选择题或选择题).近年高考纵览近年高考纵览第二单元第二单元 近年高考纵览近年高考纵览考点考点2011年年2010年年2009年年功、功率功、功率山山东东卷卷1
7、8,海海南卷南卷9全全国国课课标标卷卷16,四川卷四川卷23宁宁夏夏卷卷17、21,广,广东东卷卷20,动动能定理能定理全全国国课课标标卷卷15、广广东东卷卷36、北北京卷京卷22上上海海卷卷18,福福建建卷卷22,山山东东卷卷24,浙江卷,浙江卷22广广东东卷卷10,福福建建卷卷21,四四川川卷卷23第二单元第二单元 近年高考纵览近年高考纵览考点考点2011年年2010年年2009年年功能关系功能关系四四川川卷卷21,浙浙江卷江卷24上上海海卷卷8,山山东东卷卷22江江苏苏卷卷9,山山东东卷卷22,安安徽徽卷卷18,天津卷,天津卷4机机械械能能守守恒恒定律定律全全国国课课标标卷卷16、福福建
8、建卷卷21、上上海卷海卷33等等上上海海卷卷5,安安徽徽14,江江苏苏卷卷14,重重庆庆卷卷24,北北京京卷卷22,福建卷,福建卷17浙浙江江卷卷24,山山东东卷卷24,广广东东卷卷7,江,江苏苏卷卷9专题五专题五 功、功率与动能定理功、功率与动能定理专题五功、功率与动能定理专题五功、功率与动能定理主干知识整合主干知识整合专题五专题五 主干知识整合主干知识整合 一、功的计算一、功的计算功的功的类类型型求解方法求解方法恒力的功恒力的功WFxcos,是恒力是恒力F与位移与位移x之之间间的的夹夹角角变变力的功力的功1.若若Fx成成线线性性关关系系,可可用用平平均均力力求求功功;若若已已知知Fx图图象
9、,可用象,可用图图象法求功象法求功2机机车类车类功率恒定情况:功率恒定情况:WPt3将将变变力做功力做功转转化化为为与其等效的恒力与其等效的恒力4动动能定理能定理专题五专题五 主干知识整合主干知识整合 功的功的类类型型求解方法求解方法合力的功合力的功1.W合合Fxcos,是合力是合力F与位移与位移x之之间间的的夹夹角角2W合合W1W2(代数和代数和)3W合合Ek2Ek1专题五专题五 主干知识整合主干知识整合 二、功率的二、功率的计计算算专题五专题五 主干知识整合主干知识整合 三、三、动动能定理能定理1动动能定理能定理合合力力在在一一个个过过程程中中对对物物体体所所做做的的功功,等等于于物物体体
10、在在这这个个过过程程中中动动能的能的变变化化W合合Ek2Ek1或或W合合2对动对动能定理的理解能定理的理解(1)合合力力指指作作用用在在物物体体上上的的包包括括重重力力、弹弹力力、摩摩擦擦力力、电电场场力力、磁磁场场力等所有外力的合力力等所有外力的合力(2)W合合是是合合力力对对物物体体做做的的功功,即即W合合F合合xcos,也也是是所所有有外外力力对对物体做的物体做的总总功,即功,即W合合W1W2Wn,注意功的正,注意功的正负负要点热点探究要点热点探究专题五专题五 要点热点探究要点热点探究探究点一变力做功问题探究点一变力做功问题1当当力力的的方方向向不不变变,大大小小随随位位移移做做线线性性
11、变变化化时时,可可先先求求力力对对位位移移的的平平均均值值再再由由恒恒力力做做功功的的公公式式WFxcos求功,如求功,如弹弹簧簧弹弹力做的功力做的功2大大小小不不变变、方方向向变变化化的的力力做做的的功功(如如滑滑动动摩摩擦擦力力、空空气气阻阻力力等等在在曲曲线线运运动动或或往往复复运运动动中中做做的的功功):WFs,s为为运运动动质质点通点通过过的路程的路程专题五专题五 要点热点探究要点热点探究3与与势势能能对对应应的的力力(如如重重力力、弹弹簧簧的的弹弹力力、电电场场力力)做做的的功等于运功等于运动质动质点相点相应势应势能的减少量能的减少量4作作出出变变力力F随随位位移移x变变化化的的图
12、图象象,图图线线与与坐坐标标轴轴所所围围的的“面面积积”表表示示变变力力做做的的功功如如图图251所所示示,图图线线下下方方的的对对应应面面积积等于等于变变力做的功力做的功专题五专题五 要点热点探究要点热点探究5当当变变力力的的功功率率一一定定时时(如如机机车车以以恒恒定定功功率率运运行行),变变力力做做的的功功WPt;当当变变力力的的功功率率变变化化时时,可可利利用用平平均均功功率率求求功功,W6利利用用动动能能定定理理求求变变力力做做的的功功,或或用用功功能能关关系系WE求求变变力力做做的的功功,即即用用能能量量的的增增量量等等效效变变换换变变力力所所做做的的功功,如如求求重力、重力、弹弹
13、簧簧弹弹力做的功力做的功专题五专题五 要点热点探究要点热点探究专题五专题五 要点热点探究要点热点探究A拉力拉力F的大小的大小为为4 N,且保持不,且保持不变变B物体的物体的质质量量为为2 kgC06 s内物体克服摩擦力做功内物体克服摩擦力做功24 J D06 s内拉力做的功内拉力做的功为为156 J专题五专题五 要点热点探究要点热点探究专题五专题五 要点热点探究要点热点探究【点点评评】本本题题综综合合考考查查了了运运动动图图象象、功功率率图图象象、牛牛顿顿第第二二定定律律、功功率率及及变变力力做做功功等等相相关关知知识识对对分分段段图图象象问问题题,要要在在明明确确题题意意的的基基础础上上,对
14、对各各段段分分别别进进行行研研究究,并并找找出出联联系系相相邻邻两两段段的的物物理理量量对对函函数数图图象象问问题题,还还特特别别要要注注意意函函数数方方程程和函数和函数图图象是一一象是一一对应对应的关系的关系专题五专题五 要点热点探究要点热点探究探究点二功率的计算问题探究点二功率的计算问题专题五专题五 要点热点探究要点热点探究例例2 2 20112011海海南南卷卷 一一质质量量为为1 kg的的质质点点静静止止于于光光滑滑水水平平面面上上,从从t0时时起起,第第1 s内内受受到到2 N的的水水平平外外力力作作用用,第第2 s内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
15、用下列判断正确的是()A02 s内外力的平均功率是内外力的平均功率是B第第2 s内外力所做的功是内外力所做的功是 C第第2 s末外力的瞬末外力的瞬时时功率最大功率最大D第第1 s内与第内与第2 s内内质质点点动动能增加量的比能增加量的比值值是是专题五专题五 要点热点探究要点热点探究专题五专题五 要点热点探究要点热点探究【点点评评】本本题题求求2 s内内外外力力做做的的功功可可从从以以下下两两个个基基本本途途径径求求解解:第第一一,分分别别求求出出外外力力在在两两个个时时间间段段内内对对质质点点做做功功情情况况,然然后后求求代代数数和和;第第二二,根根据据动动能能定定理理求求解解本本题题选选项项
16、D也也涉涉及及多多种种分分析析方方法法,而而选选项项A、C则则要要求求区区分分开开平平均均功功率率和和瞬瞬时时功功率率下面的下面的变变式式题则题则涉及涉及图图象象问题问题专题五专题五 要点热点探究要点热点探究20102010课课标标全全国国卷卷 如如图图253所所示示,在在外外力力作作用用下下某某质质点点运运动动的的vt图图象象为为正正弦弦曲曲线线从从图图中中可可以以判判断断()A在在0t1时间时间内,外力做正功内,外力做正功B在在0t1时间时间内,外力的功率逐内,外力的功率逐渐渐增大增大C在在t2时时刻,外力的功率最大刻,外力的功率最大D在在t1t3时间时间内,外力做的内,外力做的总总功功为
17、为零零变式题专题五专题五 要点热点探究要点热点探究例例2变变式式题题AD【解解析析】在在0t1时时间间内内,质质点点速速度度逐逐渐渐增增大大,动动能能逐逐渐渐增增大大,由由动动能能定定理理可可知知,外外力力在在0t1时时间间内内一一直直在在做做正正功功,选选项项A正正确确;由由vt图图象象可可知知:在在0t1时时间间内内质质点点的的加加速速度度逐逐渐渐减减小小到到零零,据据牛牛顿顿第第二二定定律律可可知知,合合外外力力也也减减小小到到零零,而而0时时刻刻的的速速度度为为零零,据据此此可可定定性性判判断断在在0t1时时间间内内外外力力的的功功率率应应先先增增大大后后减减小小,选选项项B错错误误;
18、在在t2时时刻刻,质质点点的的速速度度为为零零,根根据据PFv可可知知此此时时外外力力的的功功率率为为零零,选选项项C错错误误;在在t1和和t3两两个个时时刻刻,质质点点速速度度大大小小相相等等,动动能能相相等,据等,据动动能定理易知能定理易知选项选项D正确正确专题五专题五 要点热点探究要点热点探究【高高考考命命题题者者说说】本本题题考考查查考考生生对对图图象象的的理理解解和和从从图图象象中中获获取取信信息息来来分分析析问问题题和和解解决决问问题题的的能能力力试试题题要要求求考考生生能能够够从从vt图图象象中中了了解解质质点点的的运运动动过过程程试试题题对对考考生生应应用用数数学学知知识识解决
19、物理解决物理问题问题的能力有一定的要求的能力有一定的要求在在0t1时时间间内内,质质点点做做加加速速度度减减小小的的加加速速运运动动,速速度度、外外力力、位位移移都都为为正正值值,外外力力做做正正功功,所所以以正正确确选选项项为为A.也也可可用用动动能能定定理理对对A选选项项进进行行分分析析:外外力力所所做做的的功功W等等于于动动能能的的增增加加Ek,因,因为为Ek0,所以,所以W0,选项选项A正确正确专题五专题五 要点热点探究要点热点探究在在0t1时时间间内内,只只要要比比较较0t1时时间间段段内内,某某一一时时刻刻的的功功率率和和tt1时时刻刻的的功功率率即即可可做做出出判判断断在在tt1
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