高中物理必修二功功率(功的正負(fù)和計(jì)算、瞬時(shí)功率計(jì)算)

1、 學(xué)科教師輔導(dǎo)教案組長(zhǎng)審核：年級(jí)：高三班級(jí)名稱：理科班輔導(dǎo)科目：物理班級(jí)學(xué)生總數(shù)：13學(xué)科教師：教學(xué)進(jìn)度：第29次課授課主題功功率(功的正負(fù)和計(jì)算、瞬時(shí)功率計(jì)算)教學(xué)目的重點(diǎn)掌握功和功率計(jì)算的方法，提高綜合應(yīng)用能力你：教學(xué)重難點(diǎn)變力做功的計(jì)算瞬時(shí)功率和平均功率的計(jì)算授課日期及時(shí)段教學(xué)內(nèi)容一、入門測(cè)(共10分)二、新課講解(-)課程導(dǎo)入提問知識(shí)點(diǎn)(二)大數(shù)據(jù)分析(07-18年,共12年)主題考點(diǎn)要求說明機(jī)械能功和功率動(dòng)能和動(dòng)能定理重力做功與重力勢(shì)能功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用II n n n1、從近幾年高考來(lái)看，關(guān)于功和功率的考查，多以 選擇題的形式出現(xiàn)，有時(shí)與電流及電磁感應(yīng)相結(jié)合僚 題.2

2、、功和能的關(guān)系一直是高考的“重中之重”，是高 考的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，涉及這部分內(nèi)容的考題不但題型 全、分量重，而且還經(jīng)常有壓軸題，考查最多的是到 能定理和機(jī)械能守恒定律，且多數(shù)題目是與牛頓運(yùn)到 定律、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)以及電磁學(xué)等知識(shí)相結(jié)哈 的綜合性試題.3、動(dòng)能定理及能量守恒定律仍將是高考考查的重 點(diǎn).高考題注重與生產(chǎn)、生活、科技相結(jié)合，將對(duì)格 關(guān)知識(shí)的考查放在一些與實(shí)際問題相結(jié)合的情境中 去，能力要求不會(huì)降低.?？键c(diǎn)1、動(dòng)能定理、功能關(guān)系、能量守恒大數(shù)據(jù)：07 (25) 08 (25) 10 (22) 11 (16) 14 (25) 15 (17) 16 (20) 17 (20、24) 18 (

3、18、21、24)九年考了 12次(三)本節(jié)考點(diǎn)講解 考點(diǎn)一：功的計(jì)算一）例題解析（2018春貴陽(yáng)期末）如圖所示，物體在力F的作用下沿粗糙水平而發(fā)生了一段位移，三種情形下力F和位 移的大小都相等。角。的大小、物體運(yùn)動(dòng)方向己在圖中標(biāo)明，下列說法正確的是（）甲 戶30“乙 生丙 廬150A.甲、乙兩種情形下，力F都做正功B.乙、丙兩種情形下，力F都做負(fù)功C.三種情形下，力F做功的絕對(duì)值相等D.三種情形下，合力做功的絕對(duì)值相等（2017靜安區(qū)二模）物體在平行于斜而向上的拉力作用下，分別沿傾角不同斜面的底端，勻速運(yùn)動(dòng)到高度 相同的頂端，物體與各斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則（）A.沿傾角較小的斜面拉，拉力

4、做的功較多B.沿傾角較大的斜而拉，克服重力做的功較多C.無(wú)論沿哪個(gè)斜而拉，拉力做的功均相同D.無(wú)論沿哪個(gè)斜而拉，克服摩擦力做的功相同二）相關(guān)知識(shí)點(diǎn)講解、方法總結(jié)一、功的計(jì)算.恒力做功不論物體做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，力對(duì)物體做的功用片&COS。求解。該公式可寫成=產(chǎn)1 cos a） = （尸cos a），即功等于力與力方向上位移的乘積或功等于位移與位移方向上力的乘積。.變力做功（1）用動(dòng)能定理F=A區(qū)或功能關(guān)系k人瓦即用能量的變化量等效代換變力所做的功。（也可計(jì)算恒力 功）（2）當(dāng)變力的功率尸一定時(shí)，可用的=A求功，如機(jī)車恒功率啟動(dòng)時(shí)。（3）將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功：平均力法如果變力的大小和位移

5、的關(guān)系是線性變化，并且力的方向不變時(shí)，可以將變力的平均值先求出后，再用功的公式：肝=eicosa =久產(chǎn)18S。來(lái)計(jì)算。例如彈簧的彈力所做的功。微元法如果變力的大小不變，但變力的方向總是跟速度的方向在一條直線上，物體通過的位移大小就等于路程， 則；W=Fs*般。例如滑動(dòng)摩擦力所做的功或者空氣阻力所做的功。特別是在往復(fù)運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)中，用這種方 法求功確實(shí)很簡(jiǎn)便。圖象法F-1圖線與坐標(biāo)軸所包圍的面積就等于變力尸在位移1上所做功的數(shù)值，如圖所示。替代法如果一個(gè)恒力所做的功與一個(gè)變力做的功相等，那么我們可以通過求恒力所做的功來(lái)間接獲得變力做的 功。.總功的求法(1)總功等于合外力的功。先求出物體所受

6、各力的合力產(chǎn)合，再根據(jù)嚴(yán)慕=尸合-2cos。計(jì)算總功，但應(yīng)注意。應(yīng)是合力與位移1的夾 角。(2)總功等于各力做功的代數(shù)和。分別求出每一個(gè)力做的功：用，照，照，再把各個(gè)外力的功求代數(shù)和，即/總=用+房+網(wǎng)+.功的正負(fù)(1)判斷力是否做功及做正、負(fù)功的方法看力尸的方向與位移1的方向間的夾角”常用于恒力做功的情形。看力產(chǎn)的方向與速度v的方向間的夾角。常用于曲線運(yùn)動(dòng)的情形。根據(jù)動(dòng)能的變化：動(dòng)能定理描述了合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，即，合=屬術(shù)一及初，當(dāng)動(dòng)能增加時(shí)， 合外力做正功；當(dāng)動(dòng)能減少時(shí)，合外力做負(fù)功。(2)對(duì)正、負(fù)功的理解條件從動(dòng)力學(xué)角度看從能量角度 看正功當(dāng)OWavJ時(shí)，cos Q 0 f0力

7、對(duì)物體做正功，力是物體 運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力使物體的動(dòng) 能增加不做功當(dāng)cos a =0, W=a力對(duì)物體不做功，力對(duì)物體 既不起動(dòng)力作用，也不起阻 力作用，力只改變物體的運(yùn) 動(dòng)方向力沒有使物 體的動(dòng)能發(fā) 生變化條件從動(dòng)力學(xué)角度看從能量角度看負(fù)功當(dāng)彳V a W八時(shí)9 cos a 乙0, F0力對(duì)物體做負(fù)功（或者說物體 克服阻力做功），力是物體運(yùn)動(dòng)的阻力使物體的動(dòng)能 減少說明不能把負(fù)功的負(fù)號(hào)理解為力與彳 量，負(fù)功的方向與位移的方向4 克服這個(gè)力做了功（取絕對(duì)值）, 做功用立移的方向相反，更不能錯(cuò)誤地認(rèn)為功是矢 相反。一個(gè)力對(duì)物體做了負(fù)功，往往說成物體即力b對(duì)物體做功一用等效于物體克服力F特別提醒（1）功是力

8、在空間上的積累過程，它是一個(gè)過程量。（2）功是標(biāo)量，功的正負(fù)既不表示大小，也不表示方向，只表示兩種相反的做功效果。（3）公式衿句cos a中的的取值一般以大地為參考系指力的作用點(diǎn)的位移，K I還必須具備同時(shí) 性，對(duì)應(yīng)同一過程。（4）力的獨(dú)立性原理：求某個(gè)力做的功僅與該力及物體沿力方向的位移有關(guān)，而與其他力是否存在以及物 體速度的大小，移動(dòng)路徑是曲還是直等無(wú)關(guān).三）鞏固練習(xí). （2018廣東學(xué)業(yè)考試）如圖所示，在高速公路的緊急停車帶上，一輛剎車失靈的大貨車動(dòng)力關(guān)閉后以一定 的速度沖上斜坡。在貨車開始上沖到停止的過程中，下列說法正確的是（）A.合外力對(duì)貨車做負(fù)功C.重力對(duì)貨車做正功B.合外力對(duì)貨車

9、做正功D.摩擦力對(duì)貨車做正功.如圖所示，一質(zhì)量為卬=2.0 kg的物體從半徑為斤=5.0 m的圓弧軌道的月端，在拉力作用下沿圓弧緩慢運(yùn)動(dòng) 到5端（圓弧也在豎直平面內(nèi)）。拉力尸大小不變始終為15 N,方向始終與物體在該點(diǎn)的切線成37角。圓弧 所對(duì)應(yīng)的圓心角為45 , 50邊為豎直方向，求這一過程中：（g取lOm/sD拉力尸做的功；重力G做的功；（3）圓弧而對(duì)物體的支持力K做的功:（4）圓弧而對(duì)物體的摩擦力其做的功?？键c(diǎn)二：功率 一）例題解析.（多選）質(zhì)量為o的物體靜止在光滑水平面上，從2=0時(shí)刻開始受到水平力的作用。力的大小 產(chǎn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則（）3備時(shí)刻的瞬時(shí)功率為

10、亞2Z73之時(shí)刻的瞬時(shí)功率為還227C.在去=0到3備這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為竽 42Z7D.在t=0到3名這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為學(xué)二）相關(guān)知識(shí)點(diǎn)講解、方法總結(jié).平均功率：平均功率表示力在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢程度。平均功率與一段時(shí)間（或過程）相對(duì) 應(yīng)，計(jì)算時(shí)應(yīng)明確是哪一個(gè)力在哪一段時(shí)間（或過程）內(nèi)做功的平均功率，常用公式黃平均功率。如果用尸 =府8。求平均功率，公式中的y應(yīng)為平均速度，產(chǎn)是恒力。.瞬時(shí)功率：瞬時(shí)功率表示力在某一時(shí)刻做功的快慢程度。瞬時(shí)功率與某一時(shí)刻（或狀態(tài)）相對(duì)應(yīng)，計(jì)算 時(shí)應(yīng)明確是哪一個(gè)力在哪一個(gè)時(shí)刻（或狀態(tài)）做功的功率。通常用公式P=&cosa計(jì)算瞬時(shí)功率，

11、公式中的y為 瞬時(shí)速度，。為產(chǎn)與產(chǎn)之間的夾角。.產(chǎn)=四中三個(gè)物理量的相互制約及應(yīng)用定值各物理量間的關(guān)系應(yīng)用尸一定產(chǎn)與y成反比汽車上坡時(shí)，要增大牽引力，應(yīng)換擋減小速度V一定尸與尸成正比汽車上坡時(shí)，要使速度不變，應(yīng)加大油門，增大輸出 功率，獲得較大的牽引力尸一定y與尸成正比汽車在高速路上，加大油門增大輸出功率，可以提高 速度M特別提醒wW Fc公式是功率的定義式，適用于任何情況下功率的計(jì)算；產(chǎn)=網(wǎng)是由戶=/=兮=及推導(dǎo)得出。W（2）公式般用來(lái)求平均功率；公式P=&cos a一般用于求某個(gè)力的瞬時(shí)功率，在尸為恒力的情況 下，若y為平均速度，則可以用來(lái)計(jì)算平均功率。三）鞏固練習(xí)（2017秋龍巖期末）如

12、圖甲所示，靜止在水平地面上的物塊A,受到水平拉力的作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地而間的最大靜摩擦力f四的大小等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說法正確的是（）A.0-t,時(shí)間內(nèi)物塊受到的摩擦力保持不變B.匕-t：時(shí)間內(nèi)物塊受到的摩擦力保持不變t二時(shí)刻拉力F的功率一定最大D.匕時(shí)刻拉力F的功率一定最大2. （2018蕪湖一模）一起重機(jī)的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為時(shí)，起重機(jī) 的功率達(dá)到最大值P,之后起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，最后重物以最大速度以勻速上升，不計(jì) 鋼繩重力。則整個(gè)過程中，下列說法正確的是（）A.鋼繩的最大拉力為止-B.重物勻加速過程的時(shí)間為p C

13、.重物勻加速過程的加速度為一二D.速度由X增大至v,的過程中，重物的平均速度3V（四）本節(jié)綜合練習(xí)（2018秋應(yīng)縣校級(jí)月考）如圖所示的三種場(chǎng)景中，拉力F,、艮、R大小相等，在拉力的作用下物體移動(dòng)的 距離也相等。若拉力所做的功分別記為w：、W”下列關(guān)于它們大小關(guān)系的判斷中正確的是（）A. Wi=W=W5B. WiW2W.C. WcW：W3D.（2018春大觀區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，物體沿弧形軌道滑下后沿水平方向進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平粗糙傳送帶, 傳送帶以圖中方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過程中，傳送帶對(duì)物體做功情況可能是（）A.先做負(fù)功后做正功B.先做正功后不做功C.始終不做功D.先做負(fù)功后做正功最后

14、不做功（2018秦都區(qū)校級(jí)四模）一物塊在光滑水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，某時(shí)刻起受到方向水平向右、大小為3N的 拉力E和水平向左的拉力艮作用，艮從6N逐漸減小到零。該過程中，拉力R的瞬時(shí)功率P隨時(shí)間t變化的 關(guān)系圖象可能是下而四幅圖中的（）（五）課堂總結(jié)三、出門測(cè)（共10分）（2018春惠州期末）用輕繩拴一質(zhì)量為m的小球以加速度a勻加速豎直向上提升一段距離s,則拉力對(duì)小 球做的功為（）A. mgsB. masC. m （g+a） s D. m （g-a） s（2016浙江模擬）清潔工人在清潔城市道路時(shí)駕駛灑水車沿平直粗糙路而勻速行駛.當(dāng)灑水車行駛到某一 路口時(shí)開始灑水，若灑水車的速度保持不變，且所受

15、阻力與車重成正比，則開始灑水后（）A.灑水車受到的牽引力保持不變B.灑水車受到的牽引力逐漸增大C.灑水車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變D.灑水車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率不斷減小四、練一練（2018春南平期末）如圖所示，物塊A隨楔形木塊B沿固定斜面向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于力做功判 斷正確的是（）A.圖中B對(duì)A的支持力對(duì)R做負(fù)功B.圖中B對(duì)A的摩擦力對(duì)R做負(fù)功C.圖中B對(duì)A的支持力對(duì)A做正功D.圖中B對(duì)A的摩擦力對(duì)A做正功（2018春邢臺(tái)期末）如圖所示。質(zhì)量m=10kg的物體在F=100N斜向下的推力作用下，沿水平而以v=lm/s 的速度勻速前進(jìn)x=lm,已知F與水平方向的夾角。二30 ,重力加速度/10帚

16、一，則（）A.推力F做的功為100J推力f （x）的功率為100W物體克服摩擦力做功為50JD.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為當(dāng)（2018安寧區(qū)校級(jí)二模）一質(zhì)量為m的汽車原來(lái)在平直路而上以速度v勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為 P.從某時(shí)刻開始，司機(jī)突然加大油門將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率提升至某個(gè)值并保持不變，結(jié)果汽車在速度 到達(dá)2V之后又開始勻速行駛。若汽車行駛過程所受路而阻力保持不變，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（ ）A.汽車加速過程的最大加速度為上-B.汽車加速過程的平均速度為會(huì)C.汽車速度從v增大到2V過程做勻加速運(yùn)動(dòng)D.汽車速度增大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力隨之不斷增大（2018內(nèi)江一模）質(zhì)量為m

17、=3kg小物塊放在水平地面上，在水平拉力F=15N的作用下開始運(yùn)動(dòng)，在02s 的時(shí)間內(nèi)拉力F的功率P隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖所示，那么，小物塊與水平而間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（重力 加速度為g=10m/）（） P/T（2018揭陽(yáng)一模）如圖所示是傾角為45的斜坡，在斜坡底端P點(diǎn)正上方某一位置Q處以速度v。水平向左 拋出一個(gè)小球，小球落在斜坡上時(shí)速度方向與斜坡向上的方向成105 ,不計(jì)空氣阻力，則小球做平拋運(yùn)動(dòng) 的過程（）A.速度變化量的大小為B.運(yùn)動(dòng)時(shí)間為”C.落在斜坡前瞬間重力的瞬時(shí)功率為2mgv,D.小球水平位移與豎直位移之比為1： 1(2016春江陰市期中)如圖所示，在天花板上的0點(diǎn)系一根細(xì)繩，細(xì)繩的下端系一小球.將小球拉至細(xì)繩