第03章 章末总结（课件）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（沪科版必修2）

第3章 章末总结 内容索引 Ⅰ知识网络构建 Ⅱ 重点知识探究 知识网络构建 Ⅰ 动能的变化 与机械功 动能表达式：Ek＝ mv2 动能定理 内容：外力对物体所做的功等于物体动能的_____ 表达式 实验探究 W＝____ W＝Ek2－Ek1 ΔEk 增量 动能的变化 与机械功 功 概念：力对物体所做的功，等于 的大小、 的大小、 力与位移夹角的余弦这三者的乘积 公式W＝Fscos α 含义：功是能量变化的量度 当α＜90°时，W＞0 当α＝90°时，W＝0 当α＞90°时，W＜0 力 位移 动能的变化 与机械功 功率 概念：功W跟完成这些功所用时间t的比值 公式 机车以恒定功率启动 机车以恒定加速度启动 P＝ (平均功率) P＝Fv(平均功率或瞬时功率) 加速度减小的加速运动 以最大速度做匀速直线运动 匀加速直线运动 加速度减小的加速运动 以最大速度做匀速直线运动 重点知识探究 Ⅱ 一、功和功率的计算 1.功的计算方法 (1)利用W＝Fscos α求功，此时F是恒力. (2)利用动能定理或功能关系求功. (3)利用W＝Pt求功. 2.功率的计算方法 (1)P＝ ：此式是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，但常用于求解某段时间内的平均功率. (2)P＝Fvcos α：此式一般计算瞬时功率，但当速度为平均速度时，功率为平均功率. 例1　质量为m＝20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.0～2 s内F与运动方向相反，2～4 s内F与运动方向相同，物体的v－t图像如图1所示，g取10 m/s2，则 A.拉力F的大小为100 N B.物体在4 s时拉力的瞬时功率为120 W C.4 s内拉力所做的功为480 J D.4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J 图1 答案 解析 √ 物体在4 s时拉力的瞬时功率为P＝Fv＝60×2 W＝120 W，故B正确. 针对训练 1　如图2所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，则 A.两小球落地时速度相同 B.两小球落地时重力的功率相等 C.从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D.从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相等 答案 解析 √ 图2 解析　由机械能守恒定律可得两球落地时速度大小相等，但落地时的速度方向不相同，故速度不相同，A项错误. 重力在落地时的瞬时功率P＝mgvcos α，α为重力与速度方向的夹角，由于α不相等，故两小球落地时重力的功率不相等，B项错误. 重力做功取决于下降的高度h，从开始运动至落地h相等，故重力对两小球做功相同，C项正确. 重力做功的平均功率P＝ ，两球运动的时间不相等，故重力对两小球做功的平均功率不相等，D项错误. 针对训练2　(多选)如图3所示，一质量为1.2 kg的物体从倾角为30°、长度为10 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑.g＝10 m/s2，则 A.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是60 W B.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是120 W C.整个过程中重力做功的平均功率是30 W D.整个过程中重力做功的平均功率是60 W 答案 解析 √ 图3 √ 物体下滑时做匀加速直线运动，其受力情况如图所示. 二、对动能定理的理解及在多过程问题中的应用 动能定理一般应用于单个物体，研究过程可以是直线运动，也可以是曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于各个力同时作用在物体上，也适用于不同的力分阶段作用在物体上，凡涉及力对物体做功过程中动能的变化问题几乎都可以使用，但使用时应注意以下几点： 1.明确研究对象和研究过程，确定初、末状态的速度情况. 2.对物体进行正确的受力分析(包括重力、弹力等)，弄清各力做功大小及功的正、负情况. 3.有些力在运动过程中不是始终存在，物体运动状态、受力等情况均发生变化，则在考虑外力做功时，必须根据不同情况分别对待，正确表示出总功. 4.若物体运动过程中包含几个不同的子过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一个整体过程考虑，列出动能定理方程求解. 例2　一列火车由机车牵引沿水平轨道行驶，经过时间t，其速度由0增大到v.已知列车总质量为M，机车功率P保持不变，列车所受阻力f为恒力.求这段时间内列车通过的路程. 答案 解析 解析　以列车为研究对象，列车水平方向受牵引力和阻力. 设列车通过的路程为x. 针对训练3　如图4所示，光滑斜面AB的倾角θ＝53°，BC为水平面，BC长度lBC＝1.1 m，CD为光滑的 圆弧，半径R＝0.6 m.一个质量m＝2 kg的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间的动摩擦因数μ＝0.2，轨