2011届高考物理第一轮总复习教案031

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1、2011届高考物理第一轮总复习教案031第1讲功和功率教学目标理解功和功率的的概念，并会对其进行相关计算重点：对功和功率的理解难点：功和功率的计算知识梳理一、功1功的概念一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，这个力就对物体做了功。2功的两个不可缺少的要素一是要有作用在物体上的力的作用，二是物体必须在力的方向上有位移。两个条缺一不可，而且必须注意力是在位移方向上的力；位移是力的方向上的位移。如上图中，物体沿水平地面运动时，弹力N和重力g都存在，经过一段时间后物体也存在位移，但是重力、弹力与物体的位移都垂直，这两个力都不对物体做功。3功的定义公式对于此式的理解（1）此式是

2、功的定义式，但是只能用直接求解恒力对物体做的功，变力对物体做的功不能直接用该式计算。（2）此式中的S指的是物体的对地位移，如果给定的位移不是对地的，需要转化为对地位移再计算。（3）此式中的指的是物体受到的恒力F与物体的对地位移S正向间的夹角。（4）做功与物体的运动形式无关，也就是说当F、S、确定后，功就有确定的值。（）功是过程量，是力对空间的积累量。（6）式中力F的单位是N；位移S的单位是，定义的功的单位是焦耳（）。4功的正负功是标量，但是功有正负之分。（1）当功的定义式中时，，为正值，即力对物体做正功，力是物体运动的动力，使物体的能量增加。（2）当功的定义式中，，=0，表示力对物

3、体不做功，力对物体既不起动力作用，也不起阻力作用，力没有使物体的能量发生变化。（3）当功的定义式中时，，为负值，力对物体做负功（或者说物体克服阻力做功），力是物体运动的阻力，使物体的能量减少。功的正负既不表示大小，也不表示方向，只表示动力做功还是阻力做功。比较力对物体做功多少时，只看功的大小，不管功的符号。合力功的求法在分析功的问题中，有时常计算物体受到的合外力对物体做的功，由合力与分力的等效替代关系知，合力与分力做功也可以等效替代。一个物体同时受到几个力的作用，发生位移时，合外力做的功可以由两种方法求得（1）由于功是标量，可以分别求出物体受到的各个分离对物体做的功，然后取代数和，

4、即=1+2+3+4+……（2）也可以根据平行四边形定则，先求物体受到的合外力，然后再求合外力对物体做的功。6需要说明的几个问题（1）摩擦力对物体做功的特点摩擦力是物体间存在的阻碍其相对运动或相对运动趋势的力，其方向与相对运动或相对与运动趋势的方向相反。但是，摩擦力的方向却即可以与物体运动的方向相同，也可以相反，还可以垂直，即摩擦力对物体既可以做正功，也可以做负功，还可以做零功。（2）什么情况下力对物体不做功？判断作用在物体上的力对物体是否做功，应抓住两点：一是这个物体是否发生了位移；二是位移是不是沿力的方向或在力的方向上有没有分量。因此，力对物体不做功可能有两种情况：一是位移等于零

5、；二是位移（或速度）与力的方向垂直。例如，一个物体在拉力作用下沿水平地面匀速运动，拉力和摩擦力对物体做功，而重力和地面的支持力由于与物体的运动方向垂直，都不做功。再如，用力推车但是没有推动，车的位移为零，虽然对车施加了力的作用，但是没有对车做功。（3）如何比较力对物体做功的大小功是标量，只有大小，没有方向，但是功有正负。负功既不表示与正功的方向相反，也不表示它的大小比正功小。那么，如何比较力对物体做功的多少呢？我们在比较物体做功的多少时，只需要比较功的数值大小，不考虑符号。但是，功是能量转化的量度，力对物体做正功，物体的能量增加；力对物体做负功，物体的能量减小。如果物体收到的力，既

6、有对物体做正功的、也有对物体做负功的，计算总功时，却需要带着功的符号，正取加，负做差。二、功率1功率不论是人力直接做功，还是使用牛、马等畜力做功，或者是利用机械做功，人们不仅关注做功的多少，还十分关注做功的快慢。为表征做功的快慢引入功率的概念。（1）定义：功跟完成这些功所用时间t的比值，叫做功率。（2）公式：（3）功率是一个标量，只有大小而无方向，其单位为瓦特（），。（4）这个表达式是功的定义式，适用于任何情况下功率的计算。但是，在中学阶段，我们应用该式分析问题时，一般解决一段时间内的平均功率。2瞬时功率和机车功率把功的定义式代入功率的定义式可得，则功率的计算式常用于计算物体的瞬时

7、功率。（1）在物体做匀速运动时，计算得功率与计算得的功率相同，即平均功率与瞬时功率相同。（2）计算瞬时功率时，式中的速度v应该物体的瞬时速度，若式中的速度v为平均功率，该式也可以计算平均功率。（3）在利用公式计算功率时，速度v应该是物体在力的方向上的分量，如果力F与速度v之间的夹角为α，则计算公式为。（4）机车功率的计算公式也为，但是F指的是机车的牵引力而不是机车受到的合外力。3额定功率与实际功率额定功率是发动机正常工作时的最大功率，通常都在铭牌上标明。机器工作时，必