专题五 第1讲 功和功率—2021年高考总复习物理学科配套课件 (共50张PPT)

专题五 机械能 课标要求 热点分析 1.举例说明功是能量变化的量 度，理解功和功率.关心生活和 生产中常见机械功率的大小及 其意义. 2.通过实验，探究恒力做功与物 体动能变化的关系.理解动能和 动能定理.用动能定理解释生活 和生产中的现象. 3.理解重力势能.知道重力势能 的变化和重力做功的关系. 1.关于功和功率的考查，多以选 择题形式出现. 2.功能关系、机械能守恒、能量 的转化和守恒是解决物理问题 的重要途径.从近几年高考来 看，经常以多过程、多状态形 式出题，常与平抛运动、圆周 运动、电场、磁场和电磁感应 以及动量等知识结合考查，综 合性强，能力要求较高. (续表) 课标要求 热点分析 4.通过实验，验证机械能守恒定律. 理解机械能守恒定律.用机械能守恒 定律分析生活和生产中的有关问题. 5.了解自然界中存在多种形式的能 量.知道能量守恒是最基本、最普遍 的自然规律之一. 6.通过能量守恒以及能量转化和转 移的方向性，认识提高效率的重要 性.了解能源与人类生存和社会发展 的关系，知道可持续发展的重大意 义. 3.近几年高考试题与生 产、生活实际相结合是一 种命题趋势.本专题知识 与实际生产、生活联系紧 密，所以高考题往往将本 专题知识放在一些与实际 问题相结合的情景中考 查，要求考生从实际情景 中找出物理过程和状态， 并正确运用物理原理来解 题. 第1讲 功和功率 一、功 1.定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生 了一段位移，就说这个力对物体做了功. 2.必要因素：力和物体在力的方向上发生的位移. 3.物理意义：功是能量转化的量度. 4.计算公式 Fl Flcos α (1)恒力 F 的方向与位移 l 的方向一致时：W＝________. (2) 恒力 F 的方向与位移 l 的方向成某一夹角α 时：W ＝ ____________. 5.功的正负 (1)当________时，W>0，力对物体做正功. (2) 当________ 时，W<0 ，力对物体做负功，或者说物体 ________这个力做了功. 克服 不做功 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 v↑⇒F＝↓ ⇒a＝↓ a＝不变⇒F不变 P＝Fv↑直到P额＝Fv1 运动 性质 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间t0＝ 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 F＝F阻⇒a＝0 ⇒vm＝ v↑⇒F＝↓ ⇒a＝↓ 运动 性质 以vm做匀速直线运动 加速度减小的加速直线运动 BC段 无 F＝F阻⇒a＝0⇒以vm＝做匀速直线运动 (1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vm＝. (2)机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束后功率最大，速度不是最大，即v＝<vm＝. 6.一对作用力与反作用力的功 做功情形 图例 备注 都做正功 (1)一对相互作用力做的总功与 参考系无关 (2)一对相互作用力做的总功 W＝Flcos α.l 是相对位移，α是 F与 l 间的方向夹角 (3)一对相互作用力做的总功可 正、可负，也可为零 都做负功 一正一负 一为零 一为正 一为负 7.一对平衡力的功 一对平衡力作用在同一个物体上，若物体静止，则两个力 都不做功；若物体运动，则这一对力所做的功一定是数值相等， 一正一负或均为零. 【基础检测】 1.(多选)质量为 m 的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿 水平方向向右匀速移动了距离 s，如图 5-1-1 所示，物体 m 相对 斜面静止.则下列说法正确的是( ) 图 5-1-1 B.合力对物体 m 做功为零 D.支持力对物体 m 做正功 A.重力对物体 m 做正功 C.摩擦力对物体 m 做负功 答案：BCD 2.(2017 年新课标Ⅱ卷)如图 5-1-2 所示，一光滑大圆环固定 在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环， 小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中， 大圆环对它的作用力( ) A.一直不做功 B.一直做正功 C.始终指向大圆环圆心 图 5-1-2 D.始终背离大圆环圆心 答案：A 3.物体受到两个互相垂直的恒力作用而运动.已知力 R 做功 3 J，力 F 做功 4 J，则力 R 和 F 的合力对物体做功为( ) B.5 J D.－1 J A.7 J C.1 J 答案：A 二、功率 做功的快慢 1.概念：功跟完成这些功所用时间的比值. 2.功率的物理意义：描述物体______________. 3.公式 Fvcos α 平均功率 瞬时功率 (1)P＝__________，P 为时间 t 内的平均功率. (2)P＝_