2022版新教材高考物理一轮复习 第4章 功和机械能 第1讲 功与功率学案 鲁科版.doc

-10-第1讲功与功率课标要求考情分析2.1.1理解功和功率。了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。2.1.2理解动能和动能定理。能用动能定理解释生产生活中的现象。2．1.3理解重力势能，知道重力势能的变化与重力做功的关系。定性了解弹性势能。2.1.4通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。能用机械能守恒定律分析生产生活中的有关问题。1．新高考例证2020年山东高考卷第11题以“弹簧振子与物块连接”这一学习探索问题为情境，需要考生对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系进行抽象概括，基于事实证据和科学推理提出创造性的见解。试题通过新情境、新设问和新的呈现方式，促使考生主动思考，发现新问题、找到新规律、得出新结论。2．新高考预测(1)功能关系与曲线运动等知识的综合考查仍然是新高考的重点。(2)注重对问题情境的审查，理清思路、过程并运用图像解决问题。知识体系第1讲功与功率一、功1．做功的两个要素：力和物体在力的方向上发生的位移。2．公式：W＝Fscosα，适用于恒力做功的计算，α表示力的方向和位移的方向间的夹角。3．功是标量：只有大小，没有方向，但有正负。4．功的正负的判断夹角功的正负0°≤α<90°W>0，力对物体做正功90°<α≤180°W<0，力对物体做负功，也就是物体克服这个力做了功α＝90°W＝0，力对物体不做功，也就是力对物体做功为05．合力做的功方法一：先求合力F合，由W合＝F合scosα求功。方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3、…，再由W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功。思考辨析1．一个力对物体做了负功，说明这个力一定阻碍物体的运动。(√)2．质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s，如图所示，物体相对斜面静止。则支持力对物体做正功。3．滑动摩擦力一定做负功吗？提示：不一定，可能做负功，可能做正功，也可能不做功。二、功率1．定义：功与完成这些功所用时间之比叫作功率。功率是表示做功快慢的物理量，是标量。2．公式：(1)P＝eq\f(W,t)，定义式求的是平均功率。(2)P＝Fvcosα，α为F与v的夹角。若v是平均速度，则P为平均功率；若v是瞬时速度，则P为瞬时功率。3．单位：瓦特(W)。1W＝1J/s,1kW＝1000W。4．两种功率(1)额定功率：表示机器长时间正常工作时最大的输出功率。(2)实际功率：表示机器实际工作时的输出功率。思考辨析1．根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。(√)2．在水平地面上方某处，把质量相同的P、Q两小球以相同速率沿竖直方向抛出，P球向上，Q球向下，不计空气阻力，两球落地前瞬间，两球重力的瞬时功率相等吗？为什么？提示：相等。因为两球落地的速度相同，由P＝mgv可知，落地前瞬间，两球重力的瞬时功率相等。考点1功的分析与计算(能力考点)考向1恒力做功的分析与计算典例一滑块在光滑水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F、滑块的速率v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示，设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是()A．W1＝W2＝W3B．W1<W2<W3C．W1<W3<W2D．W1＝W2<W3【自主解答】B解析：在第1s内，滑块的位移为s1＝eq\f(1,2)×1×1m＝0.5m，力F做的功为W1＝F1s1＝1×0.5J＝0.5J；第2s内，滑块的位移为s2＝eq\f(1,2)×1×1m＝0.5m，力F做的功为W2＝F2s2＝3×0.5J＝1.5J；第3s内，滑块的位移为s3＝1×1m＝1m，力F做的功为W3＝F3s3＝2×1J＝2J，所以W1<W2<W3，故选B。【技法总结】1．功的正负的判断方法(1)恒力做功正负的判断：根据力与位移的夹角来判断。(2)曲线运动中做功正负的判断：根据F与v方向间的夹角α来判断。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，力对物体不做功。2．功的计算步骤考向2变力做功的分析与计算典例如图所示，在一半径为R＝6m的圆弧形桥面的底端A，某人把一质量为m＝8kg的物块(可看成质点)用大小始终为F＝75N的拉力从底端缓慢拉到桥面顶端B(圆弧AB在同一竖直平面内)，拉力的方向始终与物块在该点的切线成37°角，整个圆弧桥面所对的圆心角为120°，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求这一过程中：(1)拉力F做的功；(2)桥面对物块的摩擦力做的功。(1)本题中物块沿圆弧运动，力F的方向时刻变化而大小不变，故可采用微元法求力F做的功。(2)重力是恒力，功的计