2023届高考物理一轮复习讲义：专题四 功和能

专题四 功和能 重点 1. 机械能守恒的条件及其表达方式。 2．以正确的步骤运用机械能守恒定律。 3．动能定理及其导出过程。 4．动能定理的应用。 难点 1． 如何判断机械能是否守恒，及如何运用机械能守恒定律解决实际问题。 2．建立物理模型、状态分析和寻找物理量之间的关系。 3．多过程和变力做功情况下动能定理的应用。 易错点 1． 如何判断机械能是否守恒，及如何运用机械能守恒定律解决实际问题。 2．多过程和变力做功情况下动能定理的应用。 高频考点 1.动能定理的应用。 2. 运用机械能守恒定律解决实际问题。 考情分析：能量问题是历年来高考的重点和热点，考查比较全面而且有较强的综合性。其中动能定理和功能关系更是重中之重，明确功是能量转化的途径和量度；而机械能守恒定律是另一个重点，要求学生能用守恒观点去解决问题，压轴题也会与此部分知识有关。本专题内容常与牛顿定律、圆周运动、电磁学知识综合，高考对本部分知识的考查核心会在分析综合能力上。 考点预测：功和功率、动能和动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律是力学的重点，也是高考考查的重点，常以选择题、计算题的形式出现，考题常与生产生活实际联系紧密，题目的综合性较强．预计在高考中，仍将对该部分知识进行考查，复习中要特别注意功和功率的计算，动能定理、机械能守恒定律的应用以及与平抛运动、圆周运动知识的综合应用。 【解读】 功和功率是物理学中两个重要的基本概念，是学习动能定理、机械能守恒定律、功能原理的基础，也往往是用能量观点分析问题的切入点。复习时重点把握好功德概念、正功和负功；变力的功；功率的概念；平均功率和瞬时功率，发动机的额定功率和实际功率问题；与生产生活相关的功率问题。解决此问题必须准确理解功和功率的意义，建立相关的物理模型，对能力要求较高。 动能定理是一条适用范围很广的物理规律，一般在处理不含时间的动力学问题时应优先 考虑动能定理，特别涉及到求变力做功的问题，动能定理几乎是唯一的选择。作为传统考点， 历年高考在不同题型、不同难度的试题中，从不同角度，都对该定理有相当充分的考查，今 后仍是高考命题的重中之重，在复习中对本知识应有足够的重视。重视物理过程的分析和各 力做功情况，务必搞清做功的正负，熟练掌握定理的应用方法。 机械能的概念和机械能守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点，也是运动学知识的进一步综合和扩展，也是用能量观点分析解决问题的开始。题目特点以学科的内综合为主.例如机械能守恒与圆周运动、平抛运动、动量守恒定律及其他知识的综合。 【考纲要求】 考点内容 要求 说明 考纲解读 机械能 功 功率 Ⅱ 本专题考查的重点有： ⑴重力、摩擦力、电场力的做功特点和求解 ⑵与功、功率相关的分析和计算。 ⑶动能定理的综合应用。 ⑷综合应用机械能守恒定律以及相关知识分析有关问题。 ⑸应用动能定理解决动力学问题。 其中动能定理和能的转化与守恒定律的应用是考查的重点，考查的特点是密切联系生活、生产实际，联系现代科学技术的问题和能源环保问题本部分内容除在选择题中进行简单知识点组合考查功和功率的概念外在解答题中将会以两种情景命题：一是多种运动组合的多运动过程问题，二是与电场、磁场联系的综合问题中考查重力、电场力、摩擦力和磁场力的做功特点、动能定理的应用和能量守恒定律。 动能 Ⅱ 动能定理及其应用 Ⅱ 重力势能 Ⅱ 弹性势能 Ⅰ 功和能量的变化关系 Ⅱ 要求知道功与能量变化的定性关系，不要求进行定量计算。 机械能守恒定律及其应用 Ⅱ 备注：(A)“知道”是指对知识有初步的认识。要求能够识别和记忆学习内容，说出要点、大意.或在有关现象中能够辨别它们。 (B）“理解"是指对知识有进一步的认识。要求能初步把握知识内容的由来、意义和主要特征，并能用来分折、解释简单的物理现象或进行简单的计算。 (C)“掌握”是指对知识有较深入的认识。要求能以某一知识内容为重点.联系其他相关内容，分析、解决简单的物理问题。 (D)“应用"是指对知识有较系统的认识。要求能以某一知识内容为重点，综合其他相关内容.分析、解决新情境下的简单物理问题。 1．机械功 一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，物理学就说这个力对物体做了功。力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。W＝FScosα ①只适用于恒力做功，定义式中的s是力的作用点的位移，并不总是等于物体的位移。 ②标量，没有方向，但有正负值。正负号不影响功的数值大小，而是表明了能量流动的方向，“＋”表示物体获得了能量，F为动力；“－”表示能量从物体流向外界，F为阻力。 ③求解变力做功时，