课件52张PPT。考点清单考点一 功和功率 考向基础 一、功 1.功的定义:一个物体受到力的作用,并在力的方向上① 发生一段位移 ????,就说这个力对物体做了机械功,简称功。 2.做功的两个必要因素:② 力????和物体在力的方向上发生一段位移,缺 一不可。 3.功的物理意义:功是③ 能量转化????的量度。 4.公式 a.当恒力F的方向与位移l的方向一致时,力对物体所做的功为W=④????Fl????。 b.当恒力F的方向与位移l的方向成某一角度α时,力F对物体所做的功为 W=⑤????Fl cos α????。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值这三者的乘积。 5.功是标量,但有正负。 二、功率 1.功率是描述⑥ 做功快慢????的物理量,定义为功与完成这些功所用时 间的比值。功率与做功多少和时间长短无直接联系。 2.功率的计算 (1)P=?,用此公式求出的是⑦ 平均????功率。 (2)P=Fv,若v为平均速度,则P为平均功率;若v为瞬时速度,则P为⑧ 瞬时????功率。 3.发动机铭牌上所标注的功率为这部机械的⑨ 额定????功率。它是人 们对机械进行选择、配置的一个重要参数,它反映了机械的做功能力或 机械所能承担的“任务”。机械运行过程中的功率是实际功率。机械 的实际功率可以⑩ 小于????其额定功率,可以等于其额定功率,但是机 械不能长时间超负荷运行,否则会损坏机械设备,缩短其使用寿命。由P =Fv可知,在功率一定的条件下,发动机产生的牵引力F跟运转速度v成? 反比????。 考向突破 考向一 功的计算 1.恒力做的功:直接用W=Fl cos α计算。2.合外力做的功 (1)先求合外力F合,再由W合=F合l cos α求合外力做的功。 (2)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。 3.变力做的功 (1)应用动能定理求解。 (2)用W=Pt求解,其中变力的功率P不变。 (3)微元法求变力做功:将物体的位移分割成许多小段,因小段很小,每一 小段上作用在物体上的力可以视为恒力,这样就将变力做功转化为在多 个无穷小的位移上的恒力所做功的代数和。 (4)图像法根据力(F)-位移(l)图像的物理意义计算变力对物体所做的功,如图,横轴 上方阴影部分的面积减去横轴下方阴影部分的面积在数值上等于变力 所做功的大小。 ? (5)利用力的平均值求变力做功:若物体受到的力方向不变,而大小随位移成线性变化,则可以认为物体受到一大小为F=?的恒力作用,F1、F2分别为物体初、末态所受到的力,然后用公式W=Fl cos α求此力所做的功。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? ? (1)用F缓慢地拉; (2)F为恒力; (3)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.FL cos θ ????B.FL sin θC.FL(1-cos θ) ????D.mgL(1-cos θ)解析 (1)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D。 (2)若F为恒力,则可以直接按定义求功,选B。 (3)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。答案 (1)D (2)B (3)B、D例2 质量为2 kg的物体做直线运动,沿此直线作用于物体的外力与位 移的关系如图所示,若物体的初速度为3 m/s,则其末速度为?( ) ? A.5 m/s B.? m/s C.? m/s D.? m/s解析????F-x图线与x轴围成的面积表示外力所做的功,由题图可知W=2×2 J+4×4 J-3×2 J=14 J,根据动能定理得W=?mv2-?m?,解得v=? m/s,故B 正确。答案????B 考向二 功率的计算 1.平均功率的计算 (1)利用?=?。 (2)利用P=F? cos α,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=Fv cos α,其中v为t时刻的瞬时速度。 (2)利用公式P=F ... ...
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