高三物理一轮复习第5章第一节《功和功率》PPT课件

图5－1－2
D．所受的摩擦力方向可能沿斜面向下
二、求功的几种方法
1．恒力及合力做功的计算 (1)恒力的功：直接用W＝Flcosα计算． (2)合外力的功 ①先求合外力F合，再应用公式W合＝F合lcosα求功， 其中α为合力F合与位移的夹角．一般适用于整个过 程中合力恒定不变的情况．
②分别求出每个力的功W1、W2、W3…，再应用W合 ＝W1＋W2＋W3＋…求合外力的功．这种方法一般 适用于在整个过程中，某些力分阶段作用的情况．
A.当车匀速运动时，F和f对车
做功的代数和为零
B.当车水平向右加速运动时， F和f对车做功的代数和为正功
图5-1-4
C.当车水平向右减速运动时，F和f对车做功的代数 和为负功
D.不管车做何种运动，F和f的总功以及总功率都为 零
2．变力做功的计算 (1)用动能定理W＝ΔEk或功能关系W＝ΔE，即用 能量的增量等效代换变力所做的功．(也可计算恒 力做功) (2)当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如 机车恒功率启动时． (3)将变力做功转化为恒力做功 ①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(不是位移) 的乘积．如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等．
第一节 功和功率wk.baidu.com
基础知识梳理
第
一
节
课堂互动讲练
功
和
功
经典题型探究
率
知能优化演练
基础知识梳理
一、功 1．做功的两个必要条件：_力__和物体在力的方 向上发生的_位__移___． 2．公式：W＝_F_l_c_o_sα__.适用于_恒__力__做功．其中
α为F、l方向间夹角，l为物体对地的位移．
3．功的正负判断
③利用动能定理或功能关系求解．
如图5-1-3所示，一个质量为m的木块， 放在倾角为α的斜面体上，斜面与木块保持 相对静止一起沿水平方向向右匀速移动距离 x ，作用在木块上的各个力分别做功多少？ 合力做功是多少？
5-1-3
如图5-1-4所示，站在汽车上的人用手推车的力为
F，脚对车向后的摩擦力为f，下列说法正确的是( A )
图5－1－5
特别提醒：应用功的公式求恒力 的功时，由于力和位移都是矢量，力 和位移均可按正交分解的方法进行分 解，既可以把力分解为在位移方向的 分力，也可以把位移分解为在力的方 向上的分位移进行计算．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 如图5－1－6所示，用恒力F通过光滑的定滑轮
把静止在水平面上的物体(大小可 忽略)从位置A拉到位置B，物体 的质量为m，定滑轮离水平地面 的高度为h，物体在位置A、B时 细绳与水平方向的夹角分别为θ1 和θ2，求绳的拉力对物体做的功． 图5－1－6
• W=0.6+0.42×40J=20J
三、机车两种启动方式的比较 对机动车等交通工具，在启动的时候，通
常有两种启动方式，即以恒定功率启动和以恒 定加速度启动．现比较如下：
力的功率，而不是机车所受合力的功率．
课堂互动讲练
一、判断功正、负的方法 1．若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来 判断．此法常用于恒力做功的判断． 2．若物体做曲线运动，依据F与v的方向夹角来 判 断 ． 当 0°≤α<90° ， 力 对 物 体 做 正 功 ； 90°<α≤180° ， 力 对 物 体 做 负 功 ； α ＝ 90° ， 力对物体不做功． 3．从能量的转化角度来进行判断．若有能量转 化，则应有力做功．此法常用于判断两个相联系 的物体．
名师点拨：判断力做功的正负问 题，关键要明确哪个力做的功，应根 据具体问题选择合适的方法．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
1.(2011年广州二测)如图5－1－2所示，质量为m
的木块放在倾角为α的斜面上与斜面一起水平向
左匀速运动，木块(AC )
A．对斜面的压力大小为mgcosα
B．所受的支持力对木块不做功 C．所受的摩擦力对木块做负功
图5－1－1 举例：如图5－1－1所示，弧面体a放在光滑水平 面上，弧面光滑，使物体b自弧面的顶端自由下滑 ，试判定a、b间弹力做功的情况．从能量转化的 角度看，当b沿弧面由静止下滑时，a就由静止开 始向右运动，即a的动能增大了，因此b对a的弹力 做了正功．由于a和b组成的系统机械能守恒，a的 机械能增加，b的机械能一定减少，因此a对b的支 持力对b一定做了负功．
3．公式
(1)P＝
W t
，P为时间t内的_平__均__功率．
(2)P＝Fvcosα(α为F与v的夹角)
①v为平均速度，则P为_平__均__功率；
②v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． 特别提示：发动机的功率是指发动机的牵引
夹角
功的正负
0°≤α<90°
力对物体做正功
90°<α≤180°
力对物体做负功，或者说物 体克服这个力做了功
α＝90°
力对物体不做功
特别提示：功是标量，正功表 示对物体做功的力为动力，负功表 示对物体做功的力为阻力，功的正 负不表示功的大小．
二、功率
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__．
②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可 先求出力对位移的平均值 F＝F1＋2 F2，再由 W＝ Flcosα 计算，如弹簧弹力做功． (4)作出变力 F 随位移 l 变化的图象，图象与位移轴
所围的“面积”即为变力做的功．
图5－1－5中甲图表示恒力F做的功W，乙图表 示变力F做的功W，丙图中横轴上方的面积表 示正功，横轴下方的面积表示负功，其总功等 于正、负功的代数和．
答案：Fh(sin1θ1－sin1θ2)
用图象法求功
放在地面上的木块与一劲度系数
k=200N/m的轻弹簧相连.现用手水平拉 弹簧，拉力的作用点缓慢移动了s1=0.2m
时，木块开始运动，继续拉弹簧，木块
缓慢移动了s2=0.4m的位移，求在上述过
程中拉力所做的功.
• 由题意作出F-s图象 如右图所示，在木块运 动之前，弹簧弹力随弹 簧伸长量的变化是线性 关系.木块缓慢移动时弹 簧弹力不变.图线与横轴 所围梯形面积即为拉力 所做的功.