2019-2020年高考物理一轮复习专题5.1功功率教学案

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1、2019-2020年高考物理一轮复习专题5.1功功率教学案纵观近几年高考试题，功和功率的分析和计算一直是高考考查的一个重点。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。一、功1．功的正负的判断方法(1)恒力做功的判断：依据力与位移的夹角来判断。(2)曲线运动

2、中做功的判断：依据F与v的方向夹角α来判断，当0°≤α<90°，力对物体做正功；90°<α≤180°，力对物体做负功；α＝90°，力对物体不做功。(3)依据能量变化来判断：功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功。此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断。2．恒力做功的计算方法3．合力做功的计算方法方法一：先求合力F合，再用W合＝F合lcosα求功。方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功。二、功率的分析与计算1．平均功率的计算(

3、1)利用＝。(2)利用P＝Fcosα，其中为物体运动的平均速度。2．瞬时功率的计算(1)利用公式P＝Fvcosα，其中v为t时刻的瞬时速度。(2)利用公式P＝FvF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度。(3)利用公式P＝Fvv，其中Fv为物体受的外力F在速度v方向上的分力。三、机车启动问题1．两种启动方式的比较两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动Pt图和vt图OA段过程分析v↑⇒F＝↓⇒a＝↓a＝不变⇒F不变P＝Fv↑直到P额＝Fv1运动性质加速度减小的加速直线运动匀加速直线运动，维持时间t0＝

4、AB段过程分析F＝F阻⇒a＝0⇒vm＝v↑⇒F＝↓⇒a＝↓运动性质以vm匀速直线运动加速度减小的加速运动BC段无F＝F阻⇒a＝0⇒以vm＝匀速运动2.三个重要关系式(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vm＝。(2)机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束后功率最大，速度不是最大，即v＝

5、，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止。关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是(　　)A．摩擦力对重物不做功　　　　　B．摩擦力对重物做负功C．支持力对重物不做功D．支持力对重物做正功解析：　由做功的条件可知：只要有力，并且物体在力的方向上通过位移，则力对物体做功。由受力分析可知，支持力做正功，摩擦力不做功，选项A、D正确。答案：　AD【变式探究】如下图所示，分别用F1、F2、F3将质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙水平面以相同的加速度运动相同

6、的距离，力F1、F2、F3做功的大小关系为(　　)A．W1＝W2＝W3B．W2>W1＝W3C．W1

7、：先求各个力做的功W1、W2、W3…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合外力做的功。【举一反三】质量为2kg的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力F作用沿水平面做匀变速运动，物体运动的速度时间图象如图所示，若物体所受摩擦力为10N，则在这段运动过程中做功情况正确的是(　　)A．拉力做功150JB．拉力做功100JC．摩擦力做功250JD．物体克服摩擦力做功200J解析：　速度时间图象与时间轴围成的面积表示位移大小，所以位移为25m，加速度为－2m/s2，F－Ff＝ma，F＝6N，拉力F做功为W＝Fl

8、＝150J，A正确，B错误；克服摩擦力做功W′＝Ffl＝250J，C、D错误。答案：　A高频考点二　对功率的理解与计算例2．(多选)关于功率公式P＝和P＝Fv的说法正确的是(　　)A．由P＝知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B．由P＝Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率C．由P＝Fv知，随着汽车速度增大，它的功率也可以无限制增大D．由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比答案：　BD【变式探究】