2019高考物理二轮复习专题四功和能.ppt

2.高考主要考查功、功率、动能定理和能量守恒定律，还经 常结合牛顿运动定律、圆周运动、平抛运动以及磁场、电 磁感应知识进行综合考查，并且存在多个物体相互作用及 多过程的综合考查，题目综合性强，能力要求高.
做功的两个必要条件：力和在力的方向上的 位移 .
功
W＝ Fscosα (求恒力的功),
求功的三种方法 W＝ Pt (求恒定功率时牵引力的功)
第一种表达式是从“守恒”的角度反映机械能守恒，解题 必须选取参考平面，而后两种表达式都是从“转化”的角 度来反映机械能守恒，不必选取参考平面，具体用哪种表 达式解题，要注意灵活选取.
2.一般步骤 (1)选取研究对象； (2)分析研究对象的物理过程及其初、末状态； (3)分析所研究的物理过程中，研究对象的受力情况和这些 力的做功情况，判断是否满足机械能守恒定律的适用条件； (4)规定参考平面(用转化观点时，可省略这一步)； (5)根据机械能守恒定律列方程； (6)解方程，统一单位，进行运算，求出结果.
(1)求v1：
由F－F阻＝ma；P＝P额＝Fv1得：
v1＝
.
(2)求vm：
vm＝ .
解决机车启动问题时，首先要分清是哪一类启动， 然后注意所研究的问题处于哪个阶段上，同时注意匀加 速过程的最大速度v1和全程的最大速度vm的区别和求解 方法.
二、对动能定理的理解 1.动能定理中“外力”指作用在物体上包含重力在内的所 有
三、对功能关系和能量守恒的理解 1.对功能关系的理解
做功的过程必定伴随着能量的转化或转移，反之，能量 的转化必须通过做功来完成，功是能量转化的量度.
2.对能量守恒定律的理解 (1)某种形式能量的减少，一定存在另外形式能量的增 加，且减少量与增加量相等. (2)某个物体能量的减少，一定存在别的物体能量的增 加，且减少量与增加量相等.
明确考点
1.功和功率 2.动能和动能定理 3.重力做功与重力势能 4.功能关系、机械能守恒定律及其应用
把握考情
1.高考对本专题知识常以选择题和综合计算题两种题型考石 查，与基本概念有关的内容常以选择题的形式考查，与动 能定理和机械能守恒定律有关的内容常以综合计算题的形 式考查，难度中等偏上，且分值较高.
和路程的乘积.
(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
，再由W＝
计算
功，如弹簧弹力做的功.
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二、动能定理的应用策略 1.对涉及单个物体的受力、位移及过程始、末速度的问题
的分析，尤其不涉及时间时，应优先考虑用动能定理求 解. 2.若物体运动包含几个不同过程时，可分段运用动能定理 列式，也可以全程列式(当所求解的问题不涉及中间速度 时).
3.应用动能定理解题的思路和一般步骤 (1)确定研究对象和物理过程； (2)分析研究对象的受力情况(包括重力)，并分别 求出各力做功的代数和，但要注意求功时，位移 必须是相对地面的； (3)确定过程始、末状态的动能； (4)利用动能定理列方程求解，要注意方程的左边 是功，右边是动能的变化量.
三、运用机械能守恒定律应注意的问题和解 题的一般步骤 1.应注意的问题 (1)要注意研究对象的选取 研究对象的选取是解题的首要环节，有的问 题选单个物体(实为一个物体与地球组成的 系统)为研究对象，机械能不守恒，但选此 物体与其他几个物体组成的系统为研究对象， 机械能却是守恒的，如图4－3所示，单选A 机械能减少，但A、B二者组成的系统机械 能守恒.
积，即为变力的功. 3.当变力的功率一定时，可用W＝Pt求功，如机车牵引力
的功.
4.将变力的功转化为恒力的功
(1)当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反
时，可将变力的作用过程分割成若干个恒力的小过程，
将每个小过程的功求出，再求总功(此即微元法)，如滑
动摩擦力、空气阻力做的功，这类力的功等于力的大小
一、机车的启动问题 1.恒定功率启动：机车先做加速度逐渐减小的加速运动， 后做匀速直线运动.速度图象如图4－1所示，当F＝F阻时， vm＝ ＝
2.恒定加速度启动：速度图象如图4－2所示.
机车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率后获得匀
加速的最大速度v1.若再加速，应保持功率不变做变加速
运动，直至达到最大速度vm后匀速运动.
能量转化与守恒的观点是分析解决物理问题时最基本、 最普遍的观点.解题中首先分清有多少种形式的能量在转化， 然后列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的等式求解.要 注意多过程中容易忽视的瞬间机械能的损失.
一、变力做功的计算方法 1.用动能定理或功能关系求解(功是能量转化的量度). 2.作出变力F随位移x变化的图象，图线与横轴所围的面
用功能关系求功
功
平均功率：
.
和 功率 瞬时功率：P＝ Fv .
恒定功率启动
能
机车的两种启动
匀加速启动
功 能
动能定理：W合＝ mv22－ mv12 .
转 机械能守恒定律：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 .
化 规
能量守恒定律
律 功能关系
复习功、功率、动能定理和能量守恒定律的应用时，一定 要全面分析能量的种类、形式、转化关系，选准初、末两 个状态，列动能定理方程或能量守恒定律方程进行求解.在 复习多物体、多过程的物理问题时，要善于将复杂 的物理过程划分为较简单的若干子过程，各个击破， 分别列物理方程求解.
(2)要注意研究过程的选取 有些问题研究对象的运动过程分几个阶段，有的阶段机械 能守恒，而有的阶段机械能不守恒，因此在应用机械能守 恒定律解题时要注意过程的选取. (3)要注意机械能守恒表达式的选取 机械能守恒的表达式有三种不同的形式 ①系统初态总机械能E1等于末态总机械能E2，即E1＝E2. ②系统减少的总重力势能ΔEp减等于系统增加的总动能ΔEk增， 即ΔEp减＝ΔEk增或ΔEp增＝ΔEk减. ③若系统只有A、B两物体，则A减少的机械能ΔEA减等于B增 加的机械能ΔEB增.
外力，如弹力、摩擦力、电场力、磁场力.求功的代数和 时要注意功的正、负.若物体所受外力对物体做功时对应 同一段位移，那么“外力做功的代数和”与“合外力的功” 的说法是等价的.
2.动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既 适用于恒力做功，也适用于变力做功；且力做功时可 以是连续的，也可以是不连续的；另外，动能定理既 适用于力学中物体的机械运动，也适用于电磁学中电 场力做功、安培力做功等问题.因此，动能定理的应用 具有很大的普遍性和优越性.