2015届高考物理第一轮考点解读复习教案22

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1、教案(22)——功　功率的有关计算考点解读考　点解　读学习水平题目分布功功率理解功的概念B知道功是能的转化的量度A理解功率的概念B知道瞬时功率的概念A09年上海高考第20题11年上海高考第15题12年上海高考第18题教学目标理解功和功率的概念，会计算有关功和功率的问题，培养学生分析问题的基本方法和基本技能．教师归纳1．功计算功的方法有两种：(1)按照定义求功．即：W＝Fscosθ.在高中阶段，这种方法只适用于恒力做功．(2)用动能定理W＝ΔEk或功能关系求功．当F为变力时，高中阶段往往考虑用这种方法求功．这里求得的功是该过程中外力对物体做的总功(或者说

2、是合外力做的功)．2．功率是描述做功快慢的物理量汽车的两种加速问题．当汽车从静止开始沿水平面加速运动时，有两种不同的加速过程，但分析时采用的基本公式都是P＝Fv和F－f＝ma①恒定功率的加速．由公式P＝Fv和F－f＝ma知，由于P恒定，随着v的增大，F必将减小，a也必将减小，汽车做加速度不断减小的加速运动，直到F＝f，a＝0，这时v达到最大值vm＝＝.可见恒定功率的加速一定不是匀加速．这是一种加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动．这种加速过程发动机做的功只能用W＝Pt计算，不能用W＝Fs计算(因为F为变力)．②恒定牵引力的加速．由公式P＝Fv和F－

3、f＝ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽车做匀加速运动，而随着v的增大，P也将不断增大，直到P达到额定功率Pm，功率不能再增大了．这时匀加速运动结束，其最大速度为vm′＝＜＝vm.v匀加max＝vmax＝此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了．可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定．这种加速过程发动机做的功只能用W＝F·s计算，不能用W＝P·t计算(因为P为变功率)．　　　　　　　　　　　　　　　　分类剖析(一)求功例1　如图所示，A、B两物体始终保持相对静止，并一起沿水平方向向右匀速移动s距离．已知物体B的质量为m，斜面的倾角为θ，求在物体运

4、动过程中：(1)重力对物体B做的功；(2)支持力对物体B做的功；(3)斜面对物体B做的功．【解析】　对物体进行受力分析，物体B受到的三个力：重力、支持力和摩擦力，如图所示，它们都是恒力，物体运动过程中力的作用点发生的位移就是s，因此可根据功的定义式求解．(1)重力与位移的夹角为90°，所以重力做功为WG＝mgscos90°＝0.(2)弹力与位移的夹角为90°－θ，所以弹力做功为WN＝Nscos(90°－θ)＝mgssinθcosθ.(3)斜面对物体B施加了两个力：弹力N和摩擦力f，因此斜面对物体B做的功是弹力和摩擦力对物体做功的代数和．但这样求解较为麻

5、烦，还可直接根据功能关系求解：由于物体B向右做水平匀速运动，能量没有发生变化，而重力做功为零，因此斜面对物体做功显然也是零．【点评】　判断某个力的做功情况，首先要分析物体的运动情况，画出草图．另外注意多种方法灵活应用．例2　如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置．在下列三种情况下，分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置．在此过程中，拉力F做的功各是多少？(1)用F缓慢地拉；(2)F为恒力；(3)若F为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零．可供选择的答案有(　　)A．FLcosθB．FLsinθC．FL(1－cosθ)

6、D．mgL(1－cosθ)【解析】　(1)若用F缓慢地拉，则显然F为变力，只能用动能定理求解．F做的功等于该过程克服重力做的功．选D；(2)若F为恒力，则可以直接按定义求功．选B；(3)若F为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零，那么按定义直接求功和按动能定理求功都是正确的．选B、D.在第三种情况下，由FLsinθ＝mgL(1－cosθ)，可以得到＝＝tan，可见在摆角为时小球的速度最大．实际上，因为F与mg的合力也是恒力，而绳的拉力始终不做功，所以其效果相当于一个摆，我们可以把这样的装置叫做“歪摆”．【点评】　判断某个力的做功情况，首先要判断是恒

7、力还是変力，恒力可直接求功，変力只能间接求功．例3　如图所示，质量m＝2kg的物体放在水平光滑的地面上，物体上有一轻滑轮，一根细绳绕过滑轮，绳一端固定在墙上，另一端用手拉着，若保持与墙相连的绳水平，而手拉绳的力始终与水平方向成θ＝60°角，大小F＝20N，物体在拉力作用下沿地面移动s＝2m.则拉力对物体做功W＝________J，物体此刻的速度v＝________m/s.(a)(b)【解析】　解法一：计算外力对物体做功，对物体做功的外力有两个：F1和F2，从力平行四边形(∵F1＝F2∴是菱形)图(a)中可以看到F合＝F×cos×2＝2Fcos，F合与位

8、移s夹角为，对物体做功W＝F合scos＝2Fcos×s×cos＝2Fs(cos)2＝Fs(co