(配套教参)第五章 第1讲 功和功率-【高考领航】2024高考物理大一轮复习教师用书word+课件PPT（新教材，人教版）

新课程标准 考情分析 1.理解功和功率。了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。 2.理解动能和动能定理。能用动能定理解释生产生活中的现象。 3.理解重力势能，知道重力势能的变化与重力做功的关系。定性了解弹性势能。 4.通过实验，验证机械能守恒定律。 5.理解机械能守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。能用机械能守恒定律分析生产生活中的有关问题。 1.命题规律 高考对本章的考查题型较全，常考热点为做功和功率问题、动能定理的应用、功能关系、机械能守恒定律与动量知识以及曲线运动的综合等。 2.应对策略 (1)抓住功是能量转化的量度这条主线，深刻理解基本概念、基本规律。 (2)熟知几种常见的功能关系并会在实际问题中应用。 (3)重视受力分析和过程分析，提高解决综合问题的能力。 第1讲　功和功率 一、功 1．做功的两个必要条件：力和物体在力的方向上发生的位移。 2．公式：W＝Flcos α，适用于恒力做功，其中α为F、l方向间夹角，l为物体对地的位移。 3．功的正负判断 夹角 功的正负 α<90° 力对物体做正功 α>90° 力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功 α＝90° 力对物体不做功 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。 一、易混易错判断 1．只要物体受力的同时又发生了位移，则该力一定对物体做功。(×) 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．作用力做正功时，反作用力一定做负功。(×) 4．力始终垂直物体的运动方向，则该力对物体不做功。(√) 5．摩擦力对物体一定做负功。(×) 6．汽车上坡时换成低挡位，其目的是减小速度得到较大的牵引力。(√) 二、经典小题速练 1．(人教版教材原题改编)如图所示，完全相同的四个木块放于水平地面上，在大小相等的恒力F作用下沿水平地面发生了相同的位移。关于力F做功，下列表述正确的是(　　) A.图甲中，因为木块与地面间没有摩擦力，所以力F做的功最少 B.图乙中，力F做的功等于摩擦力对木块做的功 C.图丙中，力F做的功等于木块重力所做的功 D.图丁中，力F做的功最少 解析：D　由W＝Flcos α可知，F、l相同，α越大(0°<α<90°)时力F做的功越少，D正确。 2．(人教版教材原题改编)汽车发动机的额定功率是60 kW，汽车的质量为2×103 kg，在平直路面上行驶，受到的阻力是车重的0.1倍。若汽车从静止出发，以0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，则出发50 s时，汽车发动机的实际功率为(g取10 m/s2)(　　) A.25 kW　　　　　　　 B.50 kW C.60 kW D.75 kW 解析：C　汽车受到的阻力Ff＝0.1mg＝2000 N，汽车以0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，由牛顿第二定律有F－Ff＝ma，解得F＝3000 N，若50 s内车是匀加速运动，则v＝at＝25 m/s，所以50 s末汽车功率P＝Fv＝75 000 W＝75 kW，但汽车发动机的额定功率是60 kW，则50 s内车不是匀加速运动，而是先匀加速后变加速，故出发50 s时，汽车发动机的实际功率为60 kW，选项C正确。 考点一　功的正负判断和大小计算(基础考点) 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)曲线运动中功的判断 (3)依据能量变化来判断：功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功。此法常用于两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断。 2．恒力做功的计算方法 3．合力做功的计算方法 方法一：先求合力F合，再用W合＝F合lcos α求功。 方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功。 方法三：利用动能定理W合＝Ek2－Ek1。 1.(功的正负判断)如图所示，倾斜的传送带上有一工件始终与传送带保持相对静止，则(　　) A.当传送带向上匀速运行时，物体克服重力和摩擦力做功 B.当传送带向下匀速运行时，只有重力对物体做功 C.当传送带向上匀加速运行时，摩擦力对物体做正功 D.不论传送带向什么方向运行，摩擦力都做负功 解析：C　当传送带向上匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿传送带向上，则摩擦力做正功，故不是克服摩擦力做功，A错误；当传送带向下匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力