第5章 第1节 功和功率(教参)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)江苏专用

[教师备选资源] 知能模块 考点内容 高考(江苏卷)五年命题情况对照分析 2018 2019 2020 2021年 适应考 2021 2022 命题分析 第1节 功和功率 功和功率 T1：功率 1.从题型上看，选择题、计算题均有。 2．动能定理、机械能守恒定律经常与牛顿运动定律、圆周运动、平抛运动结合起来命题，选材背景与生活实际相联系。 第2节 动能定理 动能和动能定理 T4：动能与时间的关系 T7：动能定理 T8：动能定理 T4：动能与位移的关系 第3节 机械能守恒定律及其应用 重力做功与重力势能的关系 机械能守恒定律及其应用 T14：机械能守恒定律 T8：系统机械能守恒 T8：动能与位移的关系 第4节 功能关系 能量守恒定律 功能关系 能量守恒定律 T15：功 和能 T14：能量守恒 实验七　验证机械能守恒定律 核心素养 物理观念：功、功率、动能、重力势能、弹性势能。 科学思维：功率与牵引力和速度的关系、动能定理、功能关系、机械能守恒定律。 科学探究：通过实验，验证机械能守恒定律。 科学态度与责任：能源的开发、利用及能量的转化与守恒。 　功和功率 (对应学生用书第111页) 一、功 1．做功两因素 力和物体在力的方向上发生的位移。 2．公式：W＝Flcos_α (1)α是力与位移方向之间的夹角，l是物体在力的作用下发生的位移。 (2)该公式只适用于恒力做功。 3．功的正负的判断方法 恒力的功 依据力与位移方向的夹角来判断 曲线运动 中的功 依据力与速度方向的夹角α来判断，0°≤α＜90°时，力对物体做正功；90°＜α≤180°时，力对物体做负功；α＝90°时，力对物体不做功 能量变化 时的功 功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功。此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功 二、功率 1．定义：功与完成这些功所用时间的比值。 2．物理意义：描述做功的快慢。 3．公式 (1)P＝，P为时间t内的平均功率。 (2)P＝Fvcos α(α为F与v的夹角)。 ①v为平均速度，则P为平均功率。 ②v为瞬时速度，则P为瞬时功率。 4．额定功率与实际功率 (1)额定功率：动力机械长时间正常工作时输出的最大功率。 (2)实际功率：动力机械实际工作时输出的功率，要求小于或等于额定功率。 5．发动机功率：机车发动机的功率P＝Fv，F为牵引力，并非机车所受的合力。 一、易错易误辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功。(×) (2)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动。(√) (3)滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体一定做负功。(×) (4)据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。(√) (5)汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较大的牵引力。(√) (6)公式P＝Fv中的F是物体受到的合外力。(×) 二、教材习题衍生 1．(对功的理解)如图所示，力F大小相等，物体运动的位移s也相同，哪种情况F做功最少(　　) A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D [答案]　D 2．(对功率的理解)关于功率公式P＝和P＝Fv的说法正确的是(　　) A．由P＝知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率 B．由P＝Fv只能求某一时刻的瞬时功率，不可以求平均功率 C．由P＝Fv知，随着汽车速度增大，它的功率也可以无限增大 D．由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比 D　[P＝只适用于求平均功率，P＝Fv虽是由前者推导得出，但可以用于求平均功率和瞬时功率，选项A、B错误；汽车运行时不能长时间超过额定功率，故随着汽车速度的增大，它的功率并不能无限制的增大，选项C错误；当功率一定时，速度越大，牵引力越小；速度越小，牵引力越大，故牵引力与速度成反比，选项D正确。] 3．(功的正负的判断)用起重机将质量为m的物体匀速吊起一段距离，那么作用在物体上的各力做功情况应是下列说法中的哪一种(　　) A．重力做正功，拉力做负功，合力做功为零 B．重力做负功，拉力做正功，合力做正功 C．重力做负功，拉力做正功，合力做功为零 D．重力不做功，拉力做正功，合力做正功 C　[物体匀速上升，重力方向与位移方向相反，重力做负功，拉力竖直向上，拉力方向与位移方向相同，拉力做正功，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，所受合力为零，则合力做功为零，故A、B、D错误，C正确。] 功的分析与计算　 (对应学生用书第112页) 1.(功的计算)如图所示