浙江省杭州育华学校2023届高考物理一轮复习讲义：专题四 功和能

第四章 功和能 重点 1.功的定义,几种功的求解 2.两种功率 3.机械能守恒的条件及其表达方式。 4．以正确的步骤运用机械能守恒定律。 5．动能定理及其导出过程。 6．动能定理的应用。 7. 功和能量转化的关系 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。 3.功和功率的求解 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、填空题、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。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。 【考纲要求】 模块 考点内容 要求 说明 考纲解读 机械能 功和功率 Ⅱ 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与重力做功的关系 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现象 5．了解自然界中多种形式的能量。直到能量守恒定律时最基本、最普遍的自然规律之一 动能和动能定理 Ⅱ 重力做功与重力势能 Ⅱ 功能关系、机械能守恒定律及其应用 Ⅱ 备注：对各部分知识内容要求掌握的程度，在表1中用数字I、II标出。I、II的含义如下： I.对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用。与课程标准中的“了解” 和“认识”相当 II.对所列知识要理解其确切含义及其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。与课程标准中的“理解”和“应用”相当。 【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的概念、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、平抛运动及其他知识的综合。 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，不能直接使用公式W＝Fscosθ。常用的方法有：“微元法”和“动能定理”。“微元法”可将物体运动的的轨迹微分成无数个长度趋向零的小段，这样每一小段可近似看成直线，而每一小段中受到的变力也可近似看成恒力。 2．功率 功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。P＝，表示的是时间t内的平均功率。 ，当为平均速度时，P为这一过程中的平均功率；当为即时速度时，P为该时刻的即时功率。功