高三物理 功和功率精华教案附练习
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1 功和功率一、功1.功:力对空间积累效应,和位移相对应(也和时间相对应)。
功等于力和沿该力方向上的位移的乘积。
求功必须指明是“哪个力”“在哪个过程中”做的2、功的正负①0≦θ≦900时, W>0 正功利于物体运动,动力②、θ=900时, W=0 零功不做功③、 900≦θ≦1800时 W<0 负功阻碍物体运动,阻力3、功是标量符合代数相加法则,功的正负不具有方向意义,只能反映出该力是有利于物体运动,还是阻碍物体运动,是动力还是阻力。
4、合力功的计算①w合 = F合×S COSθ②w合 = 各个力的功的代数和③用动能定理W =ΔE k 或功能关系5、变力做功的计算①动能定理②用平均值代替公式中的F。
如果力随位移是均匀变化的,则平均值 F =221FF③F~S图象中面积=功④W = Pt6.一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,可以都做正功、或者都做负功,或者一个做正功、一个做负功,或者都不做功。
(2)一对作用力和反作用力在同一段时间内做总功可能为正、可能为负、可能为零。
(3)一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力),但不可能为正。
拓展:作用力和反作用力在同一段时间内的冲量一定大小相等,方向相反,矢量和为零。
7.功的物理含义关于功不仅要从定义式W=Fs cos α 进行理解和计算, 还应理解它的物理含义. 功是能量转化的量度,即:做功的过程是能量的一个转化过程,这个过程做了多少功,就有多少能量发生了转化.对物体做正功,物体的能量增加.做了多少正功,物体的能量就增加了多少;对物体做负功,也称物体克服阻力做功,物体的能量减少,做了多少负功,物体的能量就减少多少.因此功的正、负表示能的转化情况,表示物体是输入了能量还是输出了能量.8、区别保守力和非保守力做功的不同:与路径有无关系二、功率 ——功率是描述做功快慢的物理量。
⑴功率的定义式:tW P =,所求出的功率是时间t 内的平均功率。
高三功和功率教案教学过程一、复习预习1、复习:功和能是两个重要概念,它在力学及至整个物理学中都占有重要地位,循序渐进地理解功和能的概念以及功能关系,是学习本章的基本线索。
下面我们首先来复习功和功率的概念。
2、预习:(1)功和功率的概念(2)正功和负功(3)平均功率和瞬时功率二、知识讲解课程引入:前面已经复习了力和运动了,物体受力使物体沿力的方向发生位移,我们称力对物体做了功,本节课我来复习功和功率。
考点/易错点1.功和功的计算1.功(1)定义:物体受力的作用,并沿力的方向发生一段位移,称力对物体做了功。
说明:功表示了力在空间上的积累效应,是能的转化的量度(2)功的两个要素:力和沿力的方向发生的位移。
(3)公式:W=FScosα(α为F与s的夹角).说明:①此公式应用于恒力的功,若是变力,一般不用此公式功,是力的空间积累效应。
②α为F方向与s方向的夹角③力对物体做的功只与F、S、 有关,与物体的运动状态等因素无关④功是过程量:即做功必定对应一个过程(位移),应明确是哪个力在哪一过程中的功.(4) 单位:焦耳(J)1焦耳=1牛·米,即1J=1N/m (5)标矢性:功是标量,只有大小没有方向但有正负注意:正负不代表大小,比较功的大小时要看功的绝对值,绝对值大的做功多,绝对值小的做功少。
(6)计算合力做功的方法①对物体受力分析,求出合力根据公式(合外力为恒力)……②求各力做功的代数和,123W=W+W+W合+(7)摩擦力做功:无论是静摩擦力,还是滑动摩擦力都可以做正功、负功,还可以不做功。
2.正功和负功(1) 当︒<≤900α时,cos >0α,则W>0,力对物体做正功 (2) 当0=90α时,cos =0α,则W=0,即力对物体不做功(3)90180︒<≤︒α时,cos <0α,W<0,力对物体做负功即克服该力做功强调:α为F 和S 的夹角,也可以是F 和ν的夹角(物体做曲线运动时可以用此判断)考点/易错点2.功率1.功率(1)物理意义:反映做功快慢的物理量。
功与功率【第一课时】【教学目标】一、知识和技能1.理解功的概念。
2.理解功的两个要素。
理解功的正负的物理意义。
3.会用功的定义式计算恒力做功的大小。
二、过程和方法1.通过“功”的学习认识建立物理概念的一般方法。
2.感受正交分解法推导力做功的计算公式。
三、情感、态度和价值观通过学习功的概念及其公式导出的过程,让学生体会并学习物理学的研究方法,认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。
【教学重点】力对物体做功的两个要素和掌握功的计算公式【教学难点】功的正负和对“克服阻力做功”的理解。
【教学过程】一、导入新课教师活动:初中我们学过做功的两个因素是什么?学生思考并回答:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离。
扩展:高中我们已学习了位移,所以做功的两个要素我们可以认为是:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上移动的位移。
导入:一个物体受到力的作用,且在力的方向上移动了一段位移,这时,我们就说这个力对物体做了功。
在初中学习功的概念时,强调物体运动方向和力的方向的一致性,如果力的方向与物体的运动方向不一致呢?相反呢?力对物体做不做功?若做了功,又做了多少功?怎样计算这些功呢?本节课我们来继续学习有关功的知识,在初中的基础上进行扩展。
二、新课教学(一)功教师:下面我们共同讨论探究功的一般表达式。
问题1:如图,力F 使滑块发生位移l 这个过程中,F 对滑块做了多少功?计算公式:W=Fl 。
问题2:物体m 在与水平方向成α角的力F 的作用下,沿水平方向向前行驶的距离为l ,如图所示,求力F 对物体所做的功。
学生活动:思考老师提出的问题,根据功的概念独立推导。
在问题2中,由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α,可根据力F 的作用效果把F 沿两个方向分解:即跟位移方向一致的分力F 1,跟位移方向垂直的分力F 2,如图所示:由做功的两个不可缺少的因素可知:分力F 1对物体所做的功等于1F l 。
而分力F 2的方向跟位移的方向垂直,物体在F 2的方向上没有发生位移,所以分力F 2所做的功等于零。
第五章机械能及其守恒定律第一讲功和功率一、知识要点(一)功1、功的公式及其理解:2、力对物体是否做功的判断:3、功的正负及其意义:4、几种求功的方法:5、总功的计算:(二)功率1、定义式:2、计算式及其理解:(三)汽车的两种起动问题1、恒定功率的加速。
2、恒定牵引力的加速。
二、典例精析例1:如图所示,带有光滑斜面的物体B放在水平地面上,斜面底端有一重G=2 N的金属块A,斜面高h ,倾角α=600,用一水平推力F推A,在将A从底端推到顶端的过程中,A和B都做匀速运动,且B运动距离L=30 cm,求此过程中力F所做的功和金属块克服斜面支持力所做的功.例2:一质量为m的小球以速度V0水平抛出,经时间t落地,不计空气阻力,求:(1)此过程中重力的平均功率为多少?(2)小球落地时重力的瞬时功率为多少?例3:图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。
在起重机将质量m=5×103kg 的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度a=0.2 m/s 2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做v m =1.02 m/s 的匀速运动。
取g=10 m/s 2,不计额外功。
求: (1)起重机允许输出的最大功率。
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。
三、随堂练习1、质量为m 的物体静止在倾角为α的斜面上,用水平推力使斜面向左水平匀速移动距离L ,物体与斜面始终保持相对静止,如图所示,求: (1)m(2)斜面对物体做的功又是多少?2、质量为m 的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用,力的大小F 与时间的关系如图所示,力的方向保持不变,则( )A 、3t 0时刻的瞬时功率为m t F 0205B 、3t 0时刻的瞬时功率为mt F 020153F F 0000C 、在t=0到3t 0这段时间内,水平力的平均功率为mt F 423020D 、在t=0到3t 0这段时间内,水平力的平均功率为mt F 6250203、汽车质量为2000kg ,汽车发动机的额定功率为80kw ,它在平直路上行驶的最大速度为20m/s 。
功和功率[P3.]一、功1.功的公式:W=Fscos θ0≤θ< 90° 力F 对物体做正功, θ= 90° 力F 对物体不做功, 90°< θ≤180° 力F 对物体做负功。
特别注意:①公式只适用于恒力做功② F 和s 是对应同一个物体的;③某力做的功仅由F 、S 和θ决定, 与其它力是否存在以及物体的 运动情况都无关。
2. 重力的功:W G =mgh ——只跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关,跟移动的路径无关。
[P4.]3. 摩擦力的功(包括静摩擦力和滑动摩擦力) 摩擦力可以做负功 摩擦力可以做正功 摩擦力可以不做功一对静摩擦力的总功一定等于0 一对滑动摩擦力的总功等于 - f ΔS 4. 弹力的功(1)弹力对物体可以做正功,可以不做功,也可以做负功。
(2)弹簧的弹力的功—— W = 1/2 kx 12 – 1/2 kx 22(x 1 、x 2为弹簧的形变量) [P5.]5.合力的功 ——有两种方法:(1)先求出合力,然后求总功,表达式为ΣW =ΣF ×S ×cos θ (θ为合力与位移方向的夹角) (2)合力的功等于各分力所做功的代数和,即 ΣW =W 1 +W 2+W 3+…6. 变力做功的计算: 通常可以利用功能关系通过能量变化的计算来了解变力的功。
(1)一般用动能定理 W 合=ΔE K 求之 ;(2)也可用(微元法)无限分小法来求, 过程无限分小后, 可认为每小段是恒力做功。
(3) 还可用F-S 图线下的“面积”计算.(4)或先寻求F 对S 的平均作用力 F ,则S F W7、做功意义的理解问题:解决功能问题时,把握 “功是能量转化的量度” 这一要点 ,做功意味着能量的转移与转化,做多少功,相应就有多少能量发生转移或转化。
[P6.]8.一对相互作用力的功:一对相互作用力可以同时做正功, 一对相互作用力也可以同时做负功,一对相互作用力也可以作用力做正功,反作用力做负功, 一对相互作用力也可以作用力做正功,反作用力不做功, 一对相互作用力也可以作用力做负功,反作用力不做功, [P7.]二.功率——描述做功快慢的物理量 1.定义式:P=W/tmv 所求出的功率是时间t 内的平均功率。
高中物理【功与功率】学案及练习题学习目标要求核心素养和关键能力1.理解功和功率,明确正功和负功的含义,能正确区分平均功率和瞬时功率。
2.会应用公式W =Fl cos α求各力的功和总功。
3.能够应用P =Wt、P =F v 进行有关计算。
1.核心素养:瞬时功率的极限思想。
2.关键能力:掌握比值法定义物理量的方法。
授课提示:对应学生用书第101页 一 功 概念 物体在力的作用下,并在力的方向上发生了一段位移,那么这个力一定对物体做了功因素 (1)力;(2)物体在力的方向上发生的位移公式 (1)力F 与位移l 同向时:W =Fl ; (2)力F 与位移l 有夹角α时:W =Fl cos_α符号含义 其中F 、l 、cos α分别表示力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦符号单位F 的单位是牛顿,l 的单位是米,W 的单位是焦耳二 正功和负功1.以图示情境下物体沿水平面运动的情况为例。
(1)当α=π2时,力F 的方向与位移l 的方向垂直,力F 不做功。
(2)当0≤α<π2时,力F 对物体做正功。
(3)当π2<α≤π时,力F 对物体做负功。
2.合力做的功功是标量,当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的总功,是各个力分别对物体所做功的代数和,也就是这几个力的合力对物体所做的功。
三 功率 1.功率(1)定义:在物理学中,做功的快慢用功率表示。
如果从开始计时到时刻t 这段时间内,力做的功为W ,则功W 与完成这些功所用时间t 之比叫作功率。
(2)公式:P =Wt(P 表示功率)。
(3)单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是 W 。
1 W =1 J/s 。
技术上常用千瓦(kW)作功率的单位,1 kW =1_000 W 。
2.功率与速度(1)沿着物体位移方向的力对物体做功的功率,等于这个力与物体速度的乘积,即P =F v 。
(2)若v 是平均速度,P =F v 表示平均功率;若v 是瞬时速度,P =F v 表示瞬时功率。
力学复习十一【知识点及高考要求】1、(B) 功、功率2、(B)动能、做功和动能改变的关系。
3、(B)重力势能、做功跟重力势能改变的关系。
4、(A)弹性势能。
5、(B)机械能守恒定律及其应用。
说明:在处理功能关系时,不要求用负功的概念;弹性势能只要求定性了解。
【内容概要及考查特点】本章内容包括功和能这两个物理学中重要的基本概念和动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒守律三个基本原理。
运用能的观点分析问题为解决力学问题开辟了一条新的途径,同时,由于它可以不涉及过程中力作用的细节,关心的只是过程的始末状态,所以这往往更能把握问题的实质,使解题思路更简捷。
近年来高考对本章考查重点是:功、功率、动能、动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律。
特别是本章内容灵活性大,综合性强,它可以与其他力学知识、电磁学知识、甚至热学知识综合起来,这样对学生的测试要求较高。
历年高考的压轴题也常常出现在本章的功能关系之中。
【知识点析及素质训练】一、功的计算及正负功【知识点析】1、功的概念:物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了一段位移,则力对物体做了功。
(1)功的主体是力,讲功时要讲清哪个力做功,讲物体做功实际上是对该物体施加的力做功。
(2)功描述的是力对空间积累效应的物理量,是过程量。
(3)功的两个不可缺少的因素:力和力方向上的位移。
(4)功只有大小没有方向的量,功的正负并不代表大小,而是用来表示功的结果对物体能量的影响。
2、功的计算方法(1)W=F·S·cosα说明:此公式的适用条件是F为恒定的力,且S为物体的对地位移,α为F、S两者间夹角。
(2)W=P·t(3)做功的过程实质上就是能量转换的过程,能量变化的数量可用做功的多少来量度。
(4)当物体同时受到几个力作用时,计算合外力做功常有两种方法:一是先求合力,再根据W=F合Scosα计算功,二是分别求各个力的功,再求出各个力做功的代数和。
高中物理教案功与功率教学目标:1. 理解功的概念,能够计算功的大小。
2. 理解功率的概念,能够计算功率的大小。
3. 掌握功与功率在物理学中的应用。
教学重点:1. 功的定义与计算。
2. 功率的定义与计算。
教学难点:1. 功与功率的计算方法。
2. 功与功率的实际应用。
教学准备:1. 教材:高中物理教科书。
2. 实验仪器:弹簧测力计、斜面、小车、砝码等。
3. 多媒体投影仪。
教学步骤:一、导入(5分钟)通过引入生活中的例子,引出功与功率的概念,并与学生进行简要讨论。
二、讲解功(15分钟)1. 引导学生理解功的定义:当力作用在物体上使其移动时所做的功称为功。
2. 讲解功的计算方法:功(J)=力(N)×位移(m)× cosθ。
3. 通过例题演示如何计算功的大小。
三、实验操作(20分钟)1. 安排学生分组进行实验,通过测量弹簧测力计示数和小车在斜面上的位移,计算在不同角度下所做的功。
2. 引导学生观察实验现象,总结与理解功的计算方法。
四、讲解功率(15分钟)1. 引导学生理解功率的定义:功率是指单位时间内所做的功或者单位时间内作用力的效率。
2. 讲解功率的计算方法:功率(W)=功(J)/时间(s)。
3. 通过例题演示如何计算功率的大小。
五、案例分析(10分钟)通过展示实际生活中的案例,引导学生理解功与功率在不同情况下的应用,如机械工作、交通运输等。
六、总结与作业布置(5分钟)总结本节课的重点内容,并布置相关的练习题目作为作业。
教学反思:本节课通过引入生活中的例子和实验操作,生动形象地展示了功与功率的概念,引发了学生的兴趣,提高了他们对物理知识的理解和掌握程度。
在今后的教学中,可以通过更多的实例和案例分析,加深学生对功与功率的应用理解,提高教学效果。
高三物理一轮复习教案 功 功率课时安排:2课时教学目标:1.理解功的概念,会计算有关功的问题2.理解功率的概念,会计算有关功率的问题3.会讨论有关机车的起动问题本讲重点:1.功的概念,功的计算2.功率的概念,功率的计算本讲难点:功和功率的计算考点点拨:1.功的分析与计算2.一对作用力和反作用力做功的特点3.功率的分析与计算4.机车的两种起动问题第一课时一、考点扫描(一)知识整合1、做功的本质:力对物体做功使物体的 能量 发生变化。
2、做功不可缺少的两个因素是: 力 和 力的方向上的位移 。
3、功的计算公式是:W = Fs cos α ,功的单位是 ,功是 量。
4、功的正负:由公式 W= Fs cos α 可以知道:①当α=π/2时,W =0 ,即力的方向与位移方向垂直,力F 对物体 不做功 。
②当0≤α<π/2时,W > 0,即力的方向与位移方向夹角为锐角时,力F 对物体做____正____功。
③当π/2<α≤π时,W < 0,即力的方向与位移方向夹角为钝角时,力F 对物体做____负____功。
某力对物体做负功,又常说成物体 克服这个力 做功。
5、做功的快慢用 功率 表示,功W 跟 完成这些功 的比值叫做 功率 ,用P 表示,功率的定义式是 t W P。
在国际制单位中,功率的单位是 瓦特 ,简称 瓦 ,符号是 W 。
6、由功率的定义公式P=W/t ,结合W= Fs cos α,可以导出P= Fv cos α ,在F 和v 同向时公式变为P= Fv 。
7、从P=Fv 可以看出,在P 一定时,F 和v 成 正 比,对汽车等机械而言,在P 一定时,要获得较大的牵引力,就要 减小速度 。
(二)重难点阐释1、功功是力的空间积累效应。
它和位移相对应(也和时间相对应)。
计算功的方法有两种: ⑴按照定义求功。
即:W =Fs cos θ。
在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。
这种方法也可以说成是:功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。
高中物理高考复习题教案功和功率教学目标: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学重点:功和功率的概念教学难点:功和功率的计算教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、功1.功功是力的空间积累效应。
它和位移相对应(也和时间相对应)。
计算功的方法有两种:⑴按照定义求功。
即:W =Fs cos θ。
在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。
当20πθ<≤时F 做正功,当2πθ=时F 不做功,当πθπ≤<2时F 做负功。
这种方法也可以说成是:功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。
⑵用动能定理W =ΔE k 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(或者说是合外力做的功)。
这种方法的依据是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。
如果知道某一过程中能量转化的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值。
【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?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。
可供选择的答案有 A.θcos FL B.θsin FL C.()θcos 1-FL D.()θcos 1-mgL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在第三种情况下,由θsin FL =()θcos 1-mgL ,可以得到2tan sin cos 1θθθ=-=mg F ,可见在摆角为2θ-时小球的速度最大。
【高频考点解读】1.会判断功的正负,会计算恒力的功和变力的功。
2.理解功率的两个公式P=Wt和P=Fv,能利用P=Fv计算瞬时功率。
3.会分析机车的两种启动方式。
【热点题型】热点题型一功的正负判断与恒力、合力做功的计算例1(2018年全国II卷)如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定()A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功【答案】A【解析】受力分析,找到能影响动能变化的是那几个物理量,然后观测这几个物理量的变化即可。
木箱受力如图所示:木箱在移动的过程中有两个力做功,拉力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理可知即:,所以动能小于拉力做的功,故A正确;无法比较动能与摩擦力做功的大小,CD错误。
故选A。
【变式探究】【2017·新课标Ⅱ卷】如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环。
小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心【答案】A【变式探究】如图所示,在匀减速向右运动的车厢内,一人用力向前推车厢,该人与车厢始终保持相对静止,则下列说法中正确的是()A.人对车厢的推力不做功B.人对车厢的推力做负功C.车厢对人的作用力做正功D.车厢对人的作用力做负功解析:车厢向右做匀减速运动,即a、v方向相反,加速度a向左,且人与车厢具有相同的加速度。
对人受力分析,受到重力和车厢对人的作用力,则车厢对人的作用力方向为斜向左上方,与位移方向成钝角,所以车厢对人做负功,C错误,D正确。
人对车厢的作用力方向斜向右下方,人对车厢的作用力与车厢位移方向成锐角,人对车厢做正功(或由动能定理,人的动能减小,故车对人做负功,人对车做正功来判断),A、B错误。
答案:D【特别提醒】判断“功的正负”注意事项判断功的正负时要注意:做功的本质是力对物体做功。
江苏省徐州市贾汪区建平中学高三物理一轮复习教案:21 功和功率教学目标功和功率教学重难点功和功率有关功和功率的计算教学参考教材,考点精讲授课方法讲授教学辅助手段多媒体专用教室教学过程设计教学二次备课一、功1.做功的两个因素:力和物体在力的方向上发生的位移.2.功的公式:W=Fs cos_α,其中F为恒力,α为F的方向与位移s方向的夹角;功的单位:焦耳(J);功是标(矢、标)量.3.功的正负夹角功的正负α<90°力对物体做正功α=90°力对物体不做功α>90°力对物体做负功或说成物体克服这个力做了功二、功率1.定义:功与完成这些功所用时间的比值.2.物理意义:描述力对物体做功的快慢.3.公式(1)P=Wt,P为时间t内的平均功率.(2)P=Fv cos α(α为F与v的夹角)①v为平均速度,则P为平均功率.②v为瞬时速度,则P为瞬时功率.4.额定功率:机械正常工作时输出的最大功率.5.实际功率:机械实际工作时输出的功率.要求小于或等于额定功率.B.细绳对小球的拉力始终与小球的运动方向垂直,故对小球不做功C.小球受到的合外力对小球做功为零,故小球在该过程中机械能守恒D.若水平面光滑,则推力做功为mgL(1-cosθ) 学生活动:注意探索事物的本质,思考规律的特点。
学生活动:【典例1】长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球,其下方有一个倾角为θ的光滑斜面体,放在水平面上,开始时小球与斜面刚刚接触且细绳恰好竖直,如图4-1-3所示,现在用水平推力F缓慢向左推动斜面体,直至细绳与斜面体平行,则下列说法中正确的是( )A.由于小球受到斜面的弹力始终与斜面垂直,故对小球不做功教学过程设计教学二次备课考点一正功、负功的判断方法1.根据力和位移方向之间的夹角判断此法常用于恒力做功的判断.2.根据力和瞬时速度方向的夹角判断此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功,夹角为锐角时做正功,夹角为钝角时做负功,夹角为直角时不做功.如人造地球卫星.3.从能的转化角度来进行判断此法常用于判断相互联系的两个物体之间的相互作用力做功的情况.例如车M 静止在光滑水平轨道上,球m 用细线悬挂在车上,由图4-1-2中的位置无初速地释放,则可判断在球下摆过程中绳的拉力对车做正功.因为绳的拉力使车的动能增加了.又因为M 和m 构成的系统的机械能是守恒的,M 增加的机械能等于m 减少的机械能,所以绳的拉力一定对球m 做负功考点二 功的计算1.恒力的功W =Fs cos α或动能定理.2.变力做功(1)用动能定理:W =12mv 22-12mv 21. (2)若功率恒定,则用W =Pt 计算.3.滑动摩擦力做的功有时可以用力和路程的乘积计算4.多个力的合力做的功(1)先求F 合,再根据W =F 合s cos α计算,一般适用于整个过程中合力恒定不变的情况.(2)先求各个力做的功W 1、W 2…W n ,再根据W 总=W 1+W 2+…+W n 计算总功,这是求合力做功常用的方法.阅读问题,理清思路,阐述自己的观点。
第1讲功 功率考纲下载:功和功率(Ⅱ)主干知识·练中回扣——忆教材 夯基提能 1.功(1)做功的两个要素 ①作用在物体上的力。
②物体在力的方向上发生的位移。
(2)公式:W =Fl cos α①α是力与位移方向之间的夹角,l 是物体对地的位移。
②该公式只适用于恒力做功。
(3)功的正负①当0≤α<π2时,W>0,力对物体做正功。
②当π2<α≤π时,W<0,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功。
③当α=π2时,W =0,力对物体不做功。
2.功率(1)物理意义:描述力对物体做功的快慢。
(2)公式①P =Wt,P 为时间t 内的平均功率;②P =Fv cos _α,若v 为平均速度,则P 为平均功率;若v 为瞬时速度,则P 为瞬时功率。
(3)额定功率:机械正常工作时的最大输出功率。
(4)实际功率:机械实际工作时的输出功率,要求不大于额定功率。
巩固小练1.判断正误(1)只要物体受力的同时又发生了位移,则一定有力对物体做功。
(×)(2)一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动。
(√)(3)作用力做正功时,反作用力一定做负功。
(×)(4)力始终垂直物体的运动方向,则该力对物体不做功。
(√)(5)摩擦力对物体一定做负功。
(×)(6)由P=Fv可知,发动机功率一定时,机车的牵引力与运行速度的大小成反比。
(√)(7)汽车上坡时换成低挡位,其目的是减小速度得到较大的牵引力。
(√)[功的正负判断]2.[多选]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m相对斜面静止。
则下列说法正确的是()A.重力对物体m做正功B.合力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m做负功D.支持力对物体m做正功解析:选BCD物体的受力及位移如图所示,支持力F N与位移x的夹角α<90°,故支持力做正功,D正确;重力垂直位移,故重力不做功,A错误;摩擦力F f与x夹角β>90°,故摩擦力做负功,C正确;合力为零,合力不做功,B正确。
第一节功【同步点拨】一、功的概念:物体受到力的作用并在力的方向上发生位移,则这个力对物体做了功。
二、做功两个不可缺少的条件:1、力2、物体在力的方向上发生的位移三、功的计算公式:W=Fscosα,1、公式中各物理量的含义:F为力的大小;s为物体的位移(当物体位移和力的作用点的位移不相同时,s指的是力的作用点的位移);α为力和位移的夹角。
2、适用条件:常适用于恒力做功3、功的单位:焦耳,简称“焦”,符号“J”。
1J=1N·m。
1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功4、功是过程量,是力对位移的积累效应。
5、功是标量,只有大小没有方向四、功的正负1、当00≤α<900时,W>0,表示力F对物体做正功2、当α=900时,W=0,表示力F对物体不做功3、当900<α≤1800时,W<0,表示力F对物体做负功4、功的正负的物理意义:力对物体做正功,表示使物体的能量增加;力对物体做负功,表示使物体的能量减少。
五、合力的功的计算方法1、合力的功可先通过求合外力得到F 合,然后用W 合=F 合scos α计算得到2、合力的功也可以先求出各分力所做的功,然后用W 合=W 1+W 2+……+W n 得到【同步训练】【例1】( AC )质量为m 的物体,受水平力F 的作用,在粗糙的水平面上运动,如图所示,下列说法正确的是:A 、如果物体做匀加速直线运动,F 一定对物体做正功B 、如果物体做匀减速直线运动,F 一定对物体做负功C 、如果物体做匀速直线运动,F 一定对物体做正功D 、如果物体做匀速直线运动,F 可对物体做负功【例2】如图,一个质量为m 的木块放在倾角为θ的斜面上保持静止状态,现将斜面体沿水平方向向右匀速移动距离s ,木块与斜面相对静止,求这一过程中作用在木块上的各个力所做功分别是多少?合力做功是多少?如图所示,质量为m 的物块始终固定在倾角为θ的斜面上,下列说法正确的是:(AC)A 、若斜面向右匀速运动距离s ,斜面对物块没有做功B 、若斜面向上匀速运动距离s ,斜面对物块做功mgsC 、若斜面向左以加速度a运动距离s ,斜面对物块做功masD 、若斜面向下以加速度a 运动距离s ,斜面对物块做功m (g+a )s【例4】如图所示,某个力F=10N 作用于半径r=1m 的转盘的边缘上,力F 的大小保持不变。
高中物理功功率教案
主题:功率
目标:学生能够理解功率的概念,掌握功率的计算方法,并能够应用功率的概念解决实际问题。
教学内容:功率的概念及计算方法。
教学步骤:
一、导入(5分钟)
1. 引入功率的概念:请学生回顾力的定义和功的概念。
2. 提问:你们觉得什么是功率?有什么应用?
二、讲解(15分钟)
1. 讲解功率的定义:功率是指单位时间内所做的功,即功率=功/时间。
2. 讲解功率的计算方法:P=W/t,其中P为功率,W为做的功,t为时间。
三、练习(20分钟)
1. 给学生若干个计算功率的例题让他们尝试解答。
2. 帮助学生解答问题并讲解解题思路。
3. 开展小组讨论,让学生相互交流并互相纠正。
四、应用(10分钟)
1. 提供一个实际问题让学生应用功率的概念求解。
2. 引导学生思考如何将所学的知识应用到实际生活中。
五、总结(5分钟)
1. 总结教学重点,强调重要知识点。
2. 鼓励学生多加练习,巩固所学知识。
教学反思:在教学过程中,需要引导学生在解题过程中加强思考,提高独立解决问题的能力。
同时,要鼓励学生将所学知识应用到实际生活中,加深对功率概念的理解。
高中物理功和功率教案
教学目标:
1. 了解功的概念,掌握功的计算方法。
2. 理解功率的概念,掌握功率的计算方法。
3. 掌握功和功率的实际应用。
教学重点和难点:
1. 掌握功的计算方法,包括力和位移之间的关系。
2. 理解功率的概念及其计算方法。
3. 熟练解决功和功率相关的问题。
教学准备:
1. 讲义、课件和学生练习题。
2. 实验器材:弹簧测力计、弹簧、小车等。
3. 功和功率的示意图。
教学过程:
一、导入:
教师通过引导学生思考日常生活中的一些问题,如什么是功,什么是功率,以及它们在生活中的作用等,引起学生的兴趣和思考。
二、讲解:
1. 功的概念:定义、计算公式和单位。
2. 功率的概念:定义、计算公式和单位。
3. 功和功率的实际应用。
三、示范实验:
教师通过实验演示,例如用弹簧测力计测量拉伸弹簧的功,让学生亲自操作并记录结果。
四、练习与讨论:
1. 学生进行课堂练习题,检查并讨论答案。
2. 学生结合生活实际,讨论功和功率在日常生活中的应用。
五、课堂检测:
通过小测验检测学生对功和功率的掌握程度,及时发现问题并指导学生解决。
六、总结与反思:
教师总结本节课的重点内容,引导学生进行反思和思考,并给予必要的指导和建议。
七、作业布置:
布置相关的作业,让学生巩固所学知识。
教学反馈:
收集学生的学习反馈,及时了解学生掌握情况,以便调整教学策略。
第五章机械能及其守恒定律
第一讲功和功率
一、知识要点
(一)功
1、功的公式及其理解:
2、力对物体是否做功的判断:
3、功的正负及其意义:
4、几种求功的方法:
5、总功的计算:
(二)功率
1、定义式:
2、计算式及其理解:
(三)汽车的两种起动问题
1、恒定功率的加速。
2、恒定牵引力的加速。
二、典例精析
例1:如图所示,带有光滑斜面的物体B放在水平地面上,斜面底端有一重G=2 N的金属0从底端推到顶端的过程A推A,在将αA,斜面高,倾角=60,用一水平推力F块cm15h 3所做的功和金属块克服斜,求此过程中力F运动距离B都做匀速运动,且BL=30 cm和中,A 面支持力所做的功.落地,不计空气阻力,求:水平抛出,经时间tV2:例一质量为m的小球以速度0 1)此
过程中重力的平均功率为多少?(
2)小球落地时重力的瞬时功率为多少?(
10 kg图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。
在起重机将质量3:m=5×例2,当起重3的重物竖
机输a=0.2 m/s直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度出功率达到其
允许的最大值时,保持该功率直到重物做
不计额外功。
求:m/sv=1.02 m/s的匀速运动。
取g=10 m 1)起重机允许输出的最大功率。
2 ,
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第(2 秒末的输出功率。
三、随堂练习的斜面上,用水平推力使斜面向左水平匀速移的物体静止在倾角为、质量为m1α,物体与斜面始终保持相对静止,如图所示,求:动距离L
所受各力对它做的功各是多少?m (1)(2)斜面对物体做的功又是多少?
α
L
时刻开始受到水平力的作用,力质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=02、与时间的关系如图所示,力的方向保持不变,则()的大小F2tF5F 00 A、3t
时刻的瞬时功率为0
m3F 02t15F00 3t时刻的瞬时功率为B、0m F 00
t 2t 3t t
000.
C、在t=0到3t这段时间内,02tF2300水平力的平均功率为4m2tF2500
D、在t=0到3t这段时间内,水平力的平均功率为06m
3、汽车质量为2000kg,汽车发动机的额定功率为80kw,它在平直路上行驶的最2做匀加速直线运动,若汽车运动过程中所受阻2m/s20m/s。
现以加速度大速度为力恒定,试求:
(1)汽车所受阻力是多大?
(2)这个匀加速过程可维持多长时间?
(3)开始运动后的第3s末,汽车的瞬时功率是多大?
第一讲功和功率
1、如图5所示,木板可绕固定的水平轴O转动,在木板从水平位置OA缓慢转到OB位置的过程中,木板上重为5 N的物块始终相对于木板静止,物块的重力势能增加了4 J.用F表示木N板对物块的支持力,F表示木板对物块的摩擦力,则( )
f
0.8 m
A.物块被抬高了对物块不做功对物块做功4 J,F
B.F fN4 J ,F对物块做功
C.F对物块不做功fN0
F对物块所做功的代数和为 D.F和fN人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗,解放前后、,机械化生产水平较低2
假设驴拉磨的平均所示,6面来食用,如图则驴m,1 用力大小为500 N,运动的半径为( )
拉磨转动一周所做的功为B.500 J A.0
π J C.500D.1 000π J
后速度达到最,行驶5 min沿直线轨道运动一列火车在额定功率下由静止从车站出发3、,( ) 则可以判断列车在这段时间内行驶的距离,设列车所受阻力恒定30 m/s,大.
A.一定大于4.5 km
B.可能等于4.5 km
无法确定4.5 km D.条件不足,C.一定小于,的猴子抓着木棒有一只质量为m,悬挂在O点,、4一根质量为M的直木棒.同时猴子开始沿木棒向上爬木棒开始下落,7所示.剪断悬挂木棒的细绳,如图则下列的四,,忽略空气阻力设在一段时间内木棒沿竖直方向下落,猴子对地的高度保持不变( )
个图中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系的是
图象为正弦5、如图所示,在外力作用下某质点运动的v-t)从图中可以判断(曲线.t0~A、在时间内,外力做正功1t0~、在时间内,外力的功率逐渐增大 B1t、在 C时刻,外力的功率最大2t~t时间内,外力做的总功为零 D、在31物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平如图6、2所示,
则传送带对物体做功情况,传送带,传送带以图示方向匀速运转( )
可能是先做负功后做正功始终不做功 B.A. D.先做负功后不做功C.先做正功后不做功他们让这辆小车在水平的,某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究、7tv直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为—).其余时间段图象均为直线时间段内的图象为曲线外,10 (,图象如图4所示除2~s末停止遥在~已知小车运动的过程中,214 s时间段内小车的功率保持不变,14 s可认为在整个过程中小车所受到的阻力控而让小车自由滑行1 kg,.小车的质量为:求大小不变..
时间内电动机提供的牵引力大小2 s~0小车所受到的阻力大小及(1).
.
小车匀速行驶阶段的功率(2).
运动过程中位移的大小10 s~0小车在(3)。