第6章 1 第1讲 功和功率(课件PPT)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习（粤教版）

该高中物理高考复习课件聚焦“功和功率”专题，覆盖恒力做功分析计算、功率计算及机车启动三大高考核心考点，严格对接高考评价体系。通过必备知识梳理物理观念，微点辨析明确易错点，典例归纳“合力做功三方法”“功率计算两公式”等常考题型，体现复习针对性与实用性。 课件亮点在于“真题情境+科学思维建模”，如以2025广州模拟风力发电机功率题为例，运用能量观念和模型建构分析风能转化，培养科学推理能力。针对机车启动，通过对比恒定功率与恒定加速度两种模型，总结“最大速度”“匀加速末速度”等关键关系，帮助学生掌握解题技巧，教师可据此高效开展专题突破，提升复习效果。

赢在微点 高考复习顶层设计 物理 第六章 机械能守恒定律 第1讲 第六章　机械能守恒定律 功和功率 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 目 标 要 求 1.理解功的公式和功的正负，会计算力做的功。2.理解功率的定义，并会对功率进行分析和计算。3.会分析和计算机车启动问题。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考点1　恒力做功的分析和计算 考点2　功率的计算 内容 索引 温馨提示:点击标题链接相关内容 考点3　机车的启动问题 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 恒力做功的分析和计算 考点1 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 6 必|备|知|识 1.做功的两个要素。 (1)作用在物体上的 。 (2)物体在力的方向上发生的 。 2.公式：W=Fscos α，α代表力F的方向和位移s方向间的夹角。 3.功是标量：只有大小，没有 ，但有正负。 力 位移 方向 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 4.功的正负。 (1)当0°≤α<90°时，W>0，力对物体做 ，力是动力，物体获得能量。 (2)当90°<α≤180°时，W<0，力对物体做 ，或者说物体 这个力做了功。力是阻力，物体失去能量。 (3)当α=90°时，W=0，力对物体 。 正功 负功 克服 不做功 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)只要物体受力的同时又发生了位移，则一定有力对物体做功 ( ) (2)一个力对物体做负功，则说明这个力阻碍物体的运动( ) (3)力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小决定的( ) (4)作用力做正功，其反作用力一定做负功( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 关|键|能|力 合力做功的计算。 方法一：先求合外力F合，再用W合=F合scos 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+…求合外力做的功。 方法三：利用动能定理W合=Ek2-Ek1。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例1】　(多选)如图所示，质量为m=1 kg的物体静止在倾角为θ=37°的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为μ=0.8，现使物体与斜面相对静止并水平向左匀速移动距离l=10 m，取g=10 m/s2，sin 37° =0.6，cos 37°=0.8。下列选项正确的是( ) A.重力对物体做功为0 B.摩擦力对物体做功为-48 J C.支持力对物体做功为-48 J D.合力对物体做功为96 J 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 物体水平向左运动，物体的高度不变，则重力对物体做功为0，A项正确；根据平衡条件有f=mgsin θ=6 N，根据功的定义式可知，摩擦力做功为Wf=flcos(180°-θ)，解得Wf=-48 J，B项正确；根据平衡条件有FN=mgcos θ=8 N，根据功的定义式可知，支持力做功为WN=FNlcos(90°-θ)，解得WN=48 J，C项错误；物体做匀速直线运动，所受外力的合力为0，则合力对物体做功为0，D项错误。对于合外力做功也可以用各外力做功的代数和求解，即W合=WN+Wf+WG=0。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例2】　两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动。物体通过一段位移时，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J,则力F1与F2的合力对物体做功为( ) A.7 J B.1 J C.5 J D.3.5 J 功是标量，其运算法则为代数运算，合力对物体做的功W=3 J+4 J =7 J，A项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 功率的计算 考点2 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 14 必|备|知|识 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 。 3.公式：(1)P= ，P为时间t内的 。 (2)P= (α为F与v的夹角)。若v为平均速度，则P为 ；若v为瞬时速度，则P为 。  4.额定功率：表示机器长时间 时最大的输出功率。 实际功率：表示机器 时的输出功率。 比值 快慢 平均功率 Fvcos α 平均功率 瞬时功率 正常工作 实际工作 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)由P=知，W越大，则功率越大( ) (2)P=Fv既可以求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率( ) (3)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 ( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 关|键|能|力 【典例3】　(多选)质量为m的物体从距地面h高处自由下落，重力加速度为g，经历时间t，则下列说法正确的是( ) A.t时间内重力对物体做功为mg2t2 B.t时间内重力的平均功率为mg2t C.时刻重力的瞬时功率与t时刻重力的瞬时功率之比为1∶2 D.前时间内重力做功的平均功率与后时间内重力做功的平均功率之比为1∶3 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 物体自由下落，t时间内物体下落h=gt2，重力做功WG=mgh=mg2t2, A项正确；t时间内重力的平均功率P==mg2t，B项错误；由速度公式v=gt得，时刻与t时刻物体的速度之比为1∶2，结合P=Fv 得，时刻重力的瞬时功率与t时刻重力的瞬时功率之比为1∶2，C项正确；前时间内的位移之比为1∶3，则重力做功之比为1∶3，故重力做功的平均功率之比为1∶3，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 　　计算平均功率时可用功率的定义式P=，也可用功率的计算式P=Fv(其中v为沿力F方向的平均速度)；计算瞬时功率只能用功率的计算式P=Fv(其中v为沿力F方向的瞬时速度)。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例4】　(2025·广州模拟)图甲 是叶片长度为L的风力发电机，图 乙是该风力发电机的扫风面积示意 图，风叶旋转扫过的面积是截留风 能的面积，并与风向垂直。已知空 气的密度为ρ，风速为v，风动能转 化为电能的效率为η，则该风力发电机的功率为( ) A.πρL2v3η B.πρL2v2η C.πρLv3η D.πρL2vη 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 t时间内流向风轮机的最大风能为E=mv2=(ρvtπL2)v2=πρtL2v3，发电机的风力发电的功率P==ηπρL2v3，A项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 机车的启动问题 考点3 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 22 关|键|能|力 1.机车的两种启动方式。 比较内容 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 P-t图和 v-t图     高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 OA 段 过程 分析 v↑⇒F=↓⇒a=↓ a=不变⇒F不变P=Fv↑直到P额=Fv1 运动 性质 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间t0= AB 段 过程 分析 F=F阻⇒a=0⇒F阻= v↑⇒F=↓⇒a=↓ 运动 性质 以vm做匀速直线运动 加速度减小的加速直线运动 BC段 无 F=F阻⇒a=0⇒以vm=匀速直线运动 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 2.三个重要关系式。 (1)无论哪种运行过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即vm==(式中Fmin为最小牵引力，其值等于阻力F阻)。 (2)机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，功率最大，速度不是最大，即v=<vm=。 (3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W=Pt。由动能定理Pt-F阻x =ΔEk。此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例5】　某品牌汽车的质量m=1 600 kg，发动机的额定功率P额=80 kW，沿平直路面运动时所受阻力的大小不变。若汽车以额定功率由静止启动，运动过程中能达到的最大速度vm=40 m/s，当汽车的速度v=10 m/s时，其加速度的大小为( ) A.1.25 m/s2 B.2.5 m/s2 C.3.75 m/s2 D.5 m/s2 考向1 恒定功率启动 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 汽车具有最大速度时，牵引力与阻力平衡，可得P额=fvm，解得f= 2 000 N，当汽车的速度v=10 m/s时，有P额=Fv，解得F=8 000 N，由牛顿运动定律，可得F-f=ma，解得a=3.75 m/s2，C项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例6】　电瓶车在水平路面上以功率P1匀速行驶。某时刻将电瓶车的功率增大为P2并保持不变。则功率变化前后电瓶车的速度v随时间t变化的图像可能是( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 设电动车受到的阻力为f，电瓶车在水平路面上以功率P1匀速行驶，则有P1=F1v，F1=f，某时刻将电瓶车的功率增大为P2并保持不变，则有P2=F2v，根据牛顿第二定律F2-f=ma，汽车做加速运动，由于速度增加，所以F2变小，加速度随之减小，故速度v随时间t变化的图像的斜率变小，A项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例7】　一辆实验模型小车在水平路面上由 静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末 达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t 图像如图所示。已知汽车的质量为1 500 kg，重 力加速度g取10 m/s2，汽车受到阻力为车重的0.15倍，则( ) A.小汽车前5 s内的位移大小75 m B.小汽车在前5 s内的牵引力为4 500 N C.小汽车额定功率为67.5 kW D.小汽车的最大速度为45 m/s 考向2 恒定加速度启动 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移，可知小汽车前5 s内的位移大小为x1=×15×5 m=37.5 m，A项错误；小汽车在前5 s内的加速度大小为a== m/s2=3 m/s2，根据牛顿第二定律可得F-f=ma，牵引力大小为F=f+ma=0.15×1 500×10 N+1 500×3 N=6 750 N，B项错误；小汽车在5 s时功率达到额定功率，则有P额=Fv5=6 750× 15 W=101.25 kW，C项错误；当牵引力等于阻力时，小汽车速度达到最大，则有vm== m/s=45 m/s，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 把握高考微点，实现素能提升 完成——微练27 本部分内容讲解结束 $$