2020版高考物理总复习第五章第1节功和功率教学案新人教版

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1、第五章机械能　【p77】内　容要求说　明功和功率Ⅱ动能和动能定理Ⅱ重力做功与重力势能Ⅱ功能关系、机械能守恒定律及其应用Ⅱ实验：探究动能定理实验：验证机械能守恒定律2017、2018命题情况　【p77】年份考题题型分值主要考点2017全国卷Ⅰ第24题计算题12分动能与势能的计算全国卷Ⅱ第14题选择题6分力做功的判定全国卷Ⅱ第17题选择题6分机械能守恒与平抛综合全国卷Ⅲ第16题选择题6分功与重力势能北京卷第21题实验题18分探究做功与动能变化的关系北京卷第24题计算题20分电磁感应中的功能关系年份考题题型分值主要考点201

2、7海南卷第6题选择题4分重力的功　动能定理天津卷第4题选择题6分机械能　功率天津卷第9题(2)实验题6分验证机械能守恒天津卷第10题计算题16分动量守恒　机械能守恒江苏卷第3题选择题3分动能定理江苏卷第9题选择题4分能量守恒　牛顿定律江苏卷第10题实验题8分探究做功与动能变化的关系江苏卷第14题计算题16分物体平衡　动能定理2018全国卷Ⅰ第14题选择题6分动能定理的应用全国卷Ⅰ第18题选择题6分恒力做功、功能关系全国卷Ⅰ第24题计算题12分牵涉到机械能全国卷Ⅱ第14题选择题6分动能定理的应用第1节　功和功率　　【p

3、77】夯实基础　1．做功的两个不可缺少的因素：力和物体在__力的方向上__发生的位移．2．计算功的公式：W＝__Flcos__α__，其中F为恒力，α为F的方向与位移l的方向之间的夹角；功的单位：__焦耳__(J)；功是__标__(填“矢”或“标”)量．3．正功和负功：根据W＝Flcosα可知：0≤α＜90°α＝90°90°＜α≤180°功的正负W＞0W＝0W＜0意义力F对物体做正功力F对物体不做功力F对物体做负功力F是动力还是阻力动力阻力考点突破　　例1分析下列三种情况下各力做功的正负情况：(1)如图甲所示，光滑水平

4、面上有一光滑斜面b，物块a从斜面顶端由静止开始下滑的过程；(2)人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由图乙中的a点运动到b点的过程；(3)小车M静止在光滑水平轨道上，球m用细绳悬挂在车上，由图丙中的位置无初速度释放，小球下摆的过程．则(　　)A．图甲中，斜面对物块不做功B．图乙中，万有引力对卫星做正功C．图丙中，绳的拉力对小车做负功D．图丙中，绳的拉力对小球做负功【解析】物块a下滑过程中，因为支持力与位移之间的夹角大于90°，所以支持力对物体做负功，选项A错；因为卫星由a点运动到b点的过程中，万有引力的方向和速度的方向的夹角

5、大于90°，所以万有引力对卫星做负功，选项B错；小球下摆的过程中，绳的拉力使车的动能增加了，绳的拉力对小车做正功，C错；又因为小车与小球构成的系统机械能守恒，小车机械能增加了，则小球的机械能减小了，所以绳的拉力对小球做负功，正确答案为D.【答案】D【小结】判断功的正、负主要有以下三种方法：1．若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来判断，此法常用于恒力做功的判断．2．若物体做曲线运动，依据F与v的方向的夹角α的大小来判断．当0≤α<90°时，力对物体做正功；90°<α≤180°时，力对物体做负功；α＝90°时，力对物体不

6、做功．3．依据能量变化来判断：此法既适用于恒力做功，也适用于变力做功，关键应分析清楚能量的转化情况．根据功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有相关的力对物体做功．例2如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，用水平恒力F拉着小球从最低点运动到使轻绳与竖直方向成θ角的位置，求此过程中，各力对小球做的总功为(　　)A．FLsinθB．mgL(1－cosθ)C．FLsinθ－mgL(1－cosθ)D．FLsinθ－mgLcosθ【解析】如图，小球在F方向的位移为CB，方向与F同向，则WF＝F·CB＝F·Lsinθ小

7、球在重力方向的位移为AC，方向与重力反向，则WG＝mg·AC·cos180°＝－mg·L(1－cosθ)绳的拉力FT时刻与运动方向垂直，则WFT＝0故W总＝WF＋WG＋WFT＝FLsinθ－mgL(1－cosθ)所以选项C正确．【答案】C【小结】在计算力所做的功时，首先要对物体进行受力分析，明确是要求哪个力做的功，这个力是恒力还是变力；其次进行运动分析，明确是要求哪一个过程力所做的功．关于恒力的功和总功的计算方法如下：1．恒力做功对恒力作用下物体的运动，力对物体做的功用W＝Flcosα求解．该公式可写成W＝F·(l·c

8、osα)＝(F·cosα)·l.即功等于力与力方向上的位移的乘积或功等于位移与位移方向上的力的乘积．2．总功的求法(1)总功等于合外力的功．先求出物体所受各力的合力F合，再根据W总＝F合lcosα计算总功，但应注意α应是合力与位移l的夹角．(2)总功等于各力做功的代数和．(3)总功等于力与位移关系图象(F－x图象)中图线与位移轴所