2019高考物理二轮复习专题四功和能.ppt

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.
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
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.
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.
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
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)
(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
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.
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).
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.
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.
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.
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.
(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.