《理學(xué)功和功率》PPT課件.ppt

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第1講功和功率 功能關(guān)系一直都是高考的 重中之重 是高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn) 涉及這部分內(nèi)容的考題不但題型全 分量重 而且還經(jīng)常有高考?jí)狠S題 考查最多的是動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律 易與本部分知識(shí)發(fā)生聯(lián)系的知識(shí)有 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 圓周運(yùn)動(dòng) 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等 一般過(guò)程復(fù)雜 難度大 能力要求高 本考點(diǎn)的知識(shí)還?？疾榭忌鷮⑽锢韱?wèn)題經(jīng)過(guò)分析 推理轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題 然后運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力 復(fù)習(xí)本章內(nèi)容時(shí)應(yīng)注意把握 抓住功和能的關(guān)系這一基本線索 通過(guò) 能量轉(zhuǎn)化 把各部分知識(shí)聯(lián)系到一起 1 功和功率是物理學(xué)中兩個(gè)重要的基本概念 是學(xué)習(xí)動(dòng)能定理 機(jī)械能守恒定律 功能原理的基礎(chǔ) 也往往是用能量觀點(diǎn)分析問(wèn)題的切入點(diǎn) 2 動(dòng)能定理是一條適用范圍很廣的物理規(guī)律 一般在處理不含時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮動(dòng)能定理 特別涉及求變力做功的問(wèn)題 動(dòng)能定理幾乎是唯一選擇 3 機(jī)械能的概念和機(jī)械能守恒定律是學(xué)習(xí)各種不同形式的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律的起點(diǎn) 是運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步綜合和拓展 也是用能量觀點(diǎn)分析解決問(wèn)題的開(kāi)始 3 常見(jiàn)力做功的特點(diǎn) 重力 或電場(chǎng)力 做功和路徑無(wú)關(guān) 只與物體始末位置的高度差h 或電勢(shì)差 有關(guān) W mgh 或W qU 當(dāng)末位置低于初位置時(shí) W 0 即重力做正功 反之則重力做負(fù)功 滑動(dòng)摩擦力做功與路徑有關(guān) 當(dāng)某物體在一固定平面上運(yùn)動(dòng)時(shí) 滑動(dòng)摩擦力做功的絕對(duì)值等于摩擦力與路程的乘積 在彈性范圍內(nèi) 彈簧做功與始末狀態(tài)彈簧的形變量有關(guān)系 2 當(dāng)v為某段位移 時(shí)間 內(nèi)的平均速度時(shí) 則要求這段位移 時(shí)間 內(nèi)F必須為恒力 對(duì)應(yīng)的P為F在該段時(shí)間內(nèi)的平均功率 4 重力的功率可表示為PG mgvy 即重力的瞬時(shí)功率等于重力和物體在該時(shí)刻的豎直分速度之積 5 額定功率 機(jī)器正常工作的功率 一般在機(jī)器的銘牌上標(biāo)明 6 實(shí)際功率 機(jī)器實(shí)際工作時(shí)輸出的功率 大小小于或等于額定功率 1 解決機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題 首先要弄清是哪種啟動(dòng)方式 然后采用分段處理法 在勻加速階段常用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合分析 在非勻加速階段 一般用動(dòng)能定理求解 2 在機(jī)車(chē)的功率P Fv中 F是指機(jī)車(chē)的牽引力 而不是車(chē)所受的合力 一 功和功率的計(jì)算例1 如圖5 1 1所示 質(zhì)量為m的物塊與傾角為 的斜面體相對(duì)靜止 當(dāng)斜面體沿水平面向左勻速運(yùn)動(dòng)位移l時(shí) 求物塊所受重力 支持力 摩擦力做的功和合力做的功 圖5 1 1 變式訓(xùn)練1 質(zhì)量為m 0 5kg的物體從高處以水平的初速度v0 5m s拋出 在運(yùn)動(dòng)t 2s內(nèi)重力對(duì)物體做的功是多少 這2s內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功率是多少 2s末 重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率是多少 g取10m s2 例2 關(guān)于摩擦力做功的判斷正確的是 A 一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功之和可以為0B 一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功之和一定為負(fù)C 一對(duì)靜摩擦力做功之和一定為0D 一對(duì)靜摩擦力做功一定為負(fù) BC 解析 因?yàn)橐粚?duì)靜摩擦力總是大小相等方向相反 且物體間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)所以做功之和為0 而一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功因?yàn)槲矬w有相對(duì)滑動(dòng) 所以做功之和為負(fù) 變式訓(xùn)練2 關(guān)于一對(duì)作用力和反作用力做功的判斷正確的是 A 一對(duì)作用力和反作用力做功之和可以為0B 一對(duì)作用力和反作用力做功之和可以為負(fù)C 一對(duì)作用力和反作用力做功之和可以為正D 沒(méi)法確定 ABC 解析 關(guān)鍵要看物體的位移和這對(duì)作用力和反作用力的方向 二 機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題例3 一汽車(chē)的額定功率P0 6 104W 質(zhì)量m 5 103kg 在平直路面上行駛時(shí)阻力是車(chē)重的0 1倍 若汽車(chē)從靜止開(kāi)始以加速度a 0 5m s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 求 1 汽車(chē)保持加速度不變的時(shí)間 2 汽車(chē)實(shí)際功率隨時(shí)間變化的關(guān)系 3 此后汽車(chē)運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大速度 變式訓(xùn)練3 機(jī)車(chē)以以下兩種方式啟動(dòng) 且沿直線運(yùn)動(dòng) 設(shè)阻力不變 方式 機(jī)車(chē)以不變的額定功率啟動(dòng) 方式 機(jī)車(chē)的啟動(dòng)功率先隨速度均勻增加 后保持額定功率不變 圖5 1 2中給出的四個(gè)圖象中 能夠正確反映機(jī)車(chē)的速度v隨時(shí)間t變化的是 A 甲對(duì)應(yīng)方式 乙對(duì)應(yīng)方式 B 乙對(duì)應(yīng)方式 丙對(duì)應(yīng)方式 C 甲對(duì)應(yīng)方式 丙對(duì)應(yīng)方式 D 丙對(duì)應(yīng)方式 丁對(duì)應(yīng)方式 點(diǎn)評(píng) 從本題解答中可以看出 動(dòng)力學(xué)知識(shí)在分析機(jī)車(chē)運(yùn)動(dòng)形式中起到重要的作用 運(yùn)用牛頓第二定律分析時(shí)要意識(shí)到機(jī)車(chē)功率只是機(jī)車(chē)牽引力的功率而不是機(jī)車(chē)合外力的功率 變式訓(xùn)練4 質(zhì)量為5 103kg的汽車(chē)在t 0時(shí)刻速度v0 10m s 隨后以P 6 104W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn) 經(jīng)72s達(dá)到最大速度 設(shè)汽車(chē)受恒定阻力 其大小為2 5 103N 求 1 汽車(chē)的最大速度vm 2 汽車(chē)在72s內(nèi)經(jīng)過(guò)的位移x