第五章 第1讲 功与功率-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT(新教材,人教版)
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教辅
内容正文:
第五章 机械能守恒定律
细研考题·明晰考什么 提炼规律·忖测怎么考
高考年份 命题轨迹 考查点 1.命题难度:选择题以中档题为主,计算题难度较大,经常与运动学规律、牛顿运动定律、抛体运动、圆周运动等综合。
2.命题频率:试题出现的频率,由高到低,依次为功能关系,动能定理,能量转化和守恒定律,机械能守恒定律,验证机械能守恒定律实验,功和功率的
计算。
3.命题情境:机车启动,生活娱乐,交通运输,体育运动。如:高台滑雪,冰壶比赛等。
2022 全国甲卷T14(6分) 动能定理或机械能守恒定律的应用
广东卷T9(6分) 功能关系的应用
全国乙卷T16(6分) 机械能和守恒定律的应用
河北卷T9(6分) 功、功率和机械能的理解
河北卷T11(6分) 验证机械能守恒定律创新实验
广东卷T11(7分) 测量碰撞中的机械能损失创新实验
湖北卷T12(7分) 验证机械能守恒定律创新实验
2021 河北卷T6(4分) 机械能守恒定律的应用 4.模型图示
山东卷T18(16分) 动能定理、功能关系和能量守恒定律的应用
北京卷T8(3分) 功率的理解与计算
全国甲卷T20(6分) 动能定理的应用
山东卷T3(3分) 动能定理的应用
河北卷T12(9分) 探究机械能变化量与力做功的关系
海南卷T15(10分) 验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒
第1讲 功与功率
梳理必备知识
回归教材
一、功
1.做功的两个要素
(1)作用在物体上的 。
(2)物体在 上发生的位移。
2.公式:W= 。
力
力的方向
Flcos α
(1)α是力与 方向之间的夹角,l为物体的位移。
(2)只适用于 做功。
位移
恒力
3.功的正负
(1)当0°≤α<90°时,W>0,力对物体做 。
(2)当90°<α≤180°时,W<0,力对物体做 ,或者说物体 这个力做了功。
(3)当α=90°时,W=0,力对物体 。
二、功率
1.定义:功与完成这些功所用时间的 。
2.物理意义:描述力对物体做功的 。
正功
负功
克服
不做功
比值
快慢
3.公式
平均功率
(2)P= (α为F与v的夹角)。
①v为平均速度,则P为 。
②v为瞬时速度,则P为 。
4.发动机功率:机车发动机的功率P= ,F为 ,并非机车所受的合力。
Fvcos α
平均功率
瞬时功率
Fv
牵引力
[科技情境] “复兴号”中国标准动车组大量采用中国国家标准、行业标准、中国铁路总公司企业标准等技术标准,同时采用了一批国际标准和国外先进标准,具有良好的兼容性能,在254项重要标准中,中国标准占84%。最重要的是中国标准动车组整体设计以及车体、转向架、牵引、制动、网络等关键技术都是我国自主研发,具有完全自主知识产权。时速可达到350 km,如图是正在匀速行驶的“复兴号”。
1.正误辨析
(1)“复兴号”高速列车匀速运行时的牵引力做正功。( )
(2)匀速行驶的“复兴号”列车受到的阻力和重力均做负功。( )
(3)若“复兴号”高速列车以恒定功率出站时(阻力恒定),其加速度是增大的。( )
(4)由公式P=Fv只可以求平均功率,不可以求瞬时功率。( )
√
×
×
×
A
提升关键能力
突破考点
考点一 恒力做功的分析与计算
1.功的正负判断方法
(1)恒力功的判断:依据力与位移方向的夹角来判断。
(2)曲线运动中功的正负判断。
(3)依据能量变化来判断:若有能量转化,则必有力对物体做功。此法常用于两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断。
2.恒力功的计算方法
3.总功的计算方法
方法一:先求合力F合,再用W总=F合lcos α求功,此法要求F合为恒力。
方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3、…,再应用W总=W1+W2+W3+…求总功,注意代入“+”“-”再求和。
4.与势能对应的力做功特点
重力、弹簧弹力、静电力、分子力等力做的功只与始、末位置有关,而与路径无关。
[例1] [功的正负判断](2022·山东青岛月考)(多选)如图所示,某商场的电动扶梯坡面与水平面成θ角,质量为m的人站在电梯上,并始终随电梯一起从静止开始匀加速上升,达到规定的速度后匀速上升,最后匀减速上升直到停止。若用G表示人受到的重力,用FN表示人受到的支持力,用Ff表示人受到的摩擦力。则下列说法中正确的是( )
A.上升过程中,