高考物理一轮复习专题5.1功功率教学案新人教版

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1、高考物理一轮复习专题5.1功功率教学案新人教版【考纲解读】功和功率的分析和计算是高考考查的一个重点，解决此类问题必须抓准物理实质，建立相关物理模型，对考生能力要求比较高。对功率问题尤其是机车牵引力的功率，应处理好机车以额定功率起动和以恒定牵引力起动过程中加速度、速度随时间变化的关系，特别是对以恒定牵引力起动，开始一段时间机车做匀加速直线运动，功率增大到额定功率时，牵引力将减少，速度增加，最后机车将做匀速运动。在学习中，有必要了解两种情况下对应的图象的区别和联系。【重点知识梳理】一、功和功的计算1．

2、功的定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，就说这个力对物体做了功。2．做功的两个必要因素：力和物体在力的方向上发生的位移，缺一不可。如图甲所示，举重运动员举着杠铃不动时，杠铃没有发生位移，举杠铃的力对杠铃没有做功。如图乙所示，足球在水平地面上滚动时，重力对球做的功为零。3．功的物理意义：功是能量变化的量度。能量的转化跟做功密切相关，做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功就有多少能量发生了转化，功是能量转化的量度。4．公式：（1）当恒力F的方向与位移l的方向一致时，力对物体所做

3、的功为W=Fl。（2）当恒力F的方向与位移l的方向成某一角度时，力F物体所做的功为．即力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移的夹角的余弦这三者的乘积。5．功是标量，但有正负。功的单位由力的单位和位移的单位决定。在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功（取绝对值）。这两种说法在意义上是相同的。例如竖直向上抛出的球，在向上运动的过程中，重力对球做了－6J的功，可以说成球克服重力做了6J的功。由，可以看出：（1）当=0时，，即，力对物

4、体做正功；（2）当时，，力对物体做正功。（1）（2）两种情况都是外界对物体做功。（3）当时，力与位移垂直，，即力对物体不做功，即外界和物体间无能量交换；（4）当时，，力对物体做负功；（5）当时，，此时，即力的方向与物体运动位移的方向完全相反，是物体运动的阻力。（4）（5）两种情况都是物体对外界做功。4．合力的功当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力的合力对物体所做的功，等于各个力分别对物体所做功的代数和。求合力的功可以先求各个力所做的功，再求这些力所做功的代数和；也可先求合外力，再求合

5、外力的功；也可用动能定理求解。二、功率1．功率是描述力做功快慢的物理量，是功与所用时间的比值。定义式①导出式②（其中中F和v两矢量的夹角）①式中求出的P为平均功率，若功率一直不变，亦为瞬时功率。②式中若v为平均速率，则P为平均功率；若v为瞬时速率，则P为瞬时功率。一般情况下，求平均功率使用，求瞬时功率使用。.2．功率的单位是瓦特。3．额定功率和实际功率额定功率是指任意机械在正常条件下可以长时间工作而不损坏机械的最大输出功率，实际功率是指机械实际工作时的功率。一般情况下，实际功率可以小于或等于额定功

6、率，而在特殊情况下实际功率可以超过额定功率，只能是较短时间，但尽量避免。4．力的功率：当力F和速度v在一条直线上，力的功率；当F与v垂直，则F的功率P=0；当F与v成任意夹角，则F的功率【高频考点突破】考点一功与功的计算功是力对空间位移的积累。它和位移相对应（也和时间相对应）。计算功的常用方法有三种：（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（

7、或者说是合外力做的功）。我们将在下一讲重点讲解。（3）功能关系。功是能量转化的量度。要注意分析参与转化的能量的形式。【例1】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？θLmFA.B.C.D.⑴用F缓慢地拉（）⑵F为恒力（）⑶若F为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零()解析：⑴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D⑵若F为

8、恒力，则可以直接按定义求功。选B⑶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【例2】用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升。如果前后两过程的运动时间相同，不计空气阻力，则（）A．加速过程中拉力做的功比匀速过程中拉力做的功大B．匀速过程中拉力做的功比加速过程中拉力做的功大C．两过程中拉力做的功一样大D．上述三种情况都有可能考点二一对作用力和反作用力做功的特点（1）一对作用力和反作用力在同一段时间内，可以