1、功、功率與動能定理功、功率與動能定理一、功1做功的兩個(gè)必要條件做功的兩個(gè)必要條件 力和物體在力的方向上發(fā)生的力和物體在力的方向上發(fā)生的 。 2公式公式 W ，適用于恒力做功，其中，適用于恒力做功，其中為為F、l方向間夾角，方向間夾角，l為物體對地的位移。為物體對地的位移。3功的正負(fù)判斷功的正負(fù)判斷夾角夾角功功 的的 正正 負(fù)負(fù)90 力對物體做力對物體做 _90力對物體做力對物體做 ，或者說物體，或者說物體 這這個(gè)力做了功個(gè)力做了功90 力對物體力對物體_ 方法技巧方法技巧 計(jì)算力所做的功時(shí)，一定要注意是恒力做功還是計(jì)算力所做的功時(shí)，一定要注意是恒力做功還是變力做功變力做功.若是恒力做功若是恒力

2、做功,可用公式可用公式WFlcos 進(jìn)進(jìn)行計(jì)算行計(jì)算.若是變力做功，可用以下幾種方法進(jìn)行求若是變力做功，可用以下幾種方法進(jìn)行求解：解： 微元法：把物體的運(yùn)動分成無數(shù)個(gè)小段，計(jì)算微元法：把物體的運(yùn)動分成無數(shù)個(gè)小段，計(jì)算每一小段力每一小段力F的功的功. 將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功. 用動能定理或功能關(guān)系進(jìn)行求解用動能定理或功能關(guān)系進(jìn)行求解. 線性變力求平均力。線性變力求平均力。 利用利用F-X圖像求面積。圖像求面積。1物理意義物理意義描述力對物體描述力對物體 。2公式公式二、功率3額定功率額定功率機(jī)械機(jī)械 時(shí)的最大功率。時(shí)的最大功率。4實(shí)際功率實(shí)際功率機(jī)械機(jī)械 時(shí)的功率，要求

3、不大于時(shí)的功率，要求不大于 長時(shí)間工作長時(shí)間工作實(shí)際工作實(shí)際工作額定功率額定功率1.平均功率的計(jì)算方法平均功率的計(jì)算方法 2、瞬時(shí)功率的計(jì)算方法、瞬時(shí)功率的計(jì)算方法 (1)利用公式利用公式PFvcos ，其中，其中v為為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度。時(shí)刻的瞬時(shí)速度。 (2)PFvF，其中，其中vF為物體的速度為物體的速度v在力在力F方向上的分速度。方向上的分速度。 (3)PFvv，其中，其中Fv為物體受的外力為物體受的外力F在速度在速度v方向上的分方向上的分力力熱點(diǎn)一功和功率的計(jì)算熱點(diǎn)一功和功率的計(jì)算命題規(guī)律：命題規(guī)律：在歷年的高考中，很少出現(xiàn)簡單、單獨(dú)考查功和在歷年的高考中，很少出現(xiàn)簡單、單獨(dú)考查功和功

4、率的計(jì)算，一般將其放在與功能關(guān)系、物體的運(yùn)動等綜功率的計(jì)算，一般將其放在與功能關(guān)系、物體的運(yùn)動等綜合問題中一起考查，并且對于功和功率的考查一般以選擇合問題中一起考查，并且對于功和功率的考查一般以選擇題形式出現(xiàn)，題目難度以中檔題為主題形式出現(xiàn)，題目難度以中檔題為主三、動能定理 1內(nèi)容內(nèi)容 力在一個(gè)過程中對物體所做的功，等于物力在一個(gè)過程中對物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中體在這個(gè)過程中 。 2表達(dá)式表達(dá)式 W 。 3物理意義物理意義 的功是物體動能變化的量度。的功是物體動能變化的量度。 4適用條件適用條件 (1)動能定理既適用于直線運(yùn)動，也適用于動能定理既適用于直線運(yùn)動，也適用于 。 (2)既

5、適用于恒力做功，也適用于既適用于恒力做功，也適用于 。 (3)力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時(shí)作用，也可力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時(shí)作用，也可 以以 。（4）既可以是分段列式，也可以全程列式。）既可以是分段列式，也可以全程列式。5.動能定理公式中等號的意義動能定理公式中等號的意義 (1)數(shù)量關(guān)系：即力所做的功與物體動能數(shù)量關(guān)系：即力所做的功與物體動能的變化具有等量代換關(guān)系。的變化具有等量代換關(guān)系。 (2)單位相同，國際單位都是焦耳。單位相同，國際單位都是焦耳。 (3)因果關(guān)系：力的功是引起物體動能變因果關(guān)系：力的功是引起物體動能變化的原因?；脑?。6總功的計(jì)算總功的計(jì)算 (1)先由力的合

6、成或根據(jù)牛頓第二定律求先由力的合成或根據(jù)牛頓第二定律求出合力出合力F，然后由，然后由WFlcos 計(jì)算。計(jì)算。 (2)由由WFlcos 計(jì)算各個(gè)力對物體做計(jì)算各個(gè)力對物體做的功的功W1、W2、Wn，然后將各個(gè)外力，然后將各個(gè)外力所做的功求代數(shù)和，即所做的功求代數(shù)和，即 W合合W1W2Wn。 1.基本步驟基本步驟 (1)選取研究對象，明確它的運(yùn)動過程。選取研究對象，明確它的運(yùn)動過程。 (2)分析研究對象的受力情況和各力的做功情況。分析研究對象的受力情況和各力的做功情況。 (3)明確研究對象在過程的始末狀態(tài)的動能明確研究對象在過程的始末狀態(tài)的動能Ek1和和Ek2。 (4)列出動能定理的方程列出動能

7、定理的方程W合合Ek2Ek1及其他必要的解及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解。題方程，進(jìn)行求解。熱點(diǎn)二對動能定理應(yīng)用的考查熱點(diǎn)二對動能定理應(yīng)用的考查命題規(guī)律：命題規(guī)律：該知識點(diǎn)是近幾年高考的重點(diǎn)，也是高考的熱點(diǎn)，該知識點(diǎn)是近幾年高考的重點(diǎn)，也是高考的熱點(diǎn)，題型既有選擇題，也有計(jì)算題題型既有選擇題，也有計(jì)算題.考查的頻率很高，分析近考查的頻率很高，分析近幾年的考題，命題有以下規(guī)律：幾年的考題，命題有以下規(guī)律：(1)圓周運(yùn)動與平衡知識的綜合題圓周運(yùn)動與平衡知識的綜合題(2)考查圓周運(yùn)動的臨界和極值問題考查圓周運(yùn)動的臨界和極值問題隨堂練習(xí)答案答案(1)2 m/s(2)12 N，方向豎直向下，方向豎直向下

8、總結(jié)提升總結(jié)提升( (1) )如果在某個(gè)運(yùn)動過程中包含有幾個(gè)不同運(yùn)動如果在某個(gè)運(yùn)動過程中包含有幾個(gè)不同運(yùn)動性質(zhì)的階段性質(zhì)的階段( (如加速、減速階段如加速、減速階段) )，可以分段應(yīng)用動能定理，可以分段應(yīng)用動能定理，也可以對全程應(yīng)用動能定理，一般對全程列式更簡單也可以對全程應(yīng)用動能定理，一般對全程列式更簡單.( (2) )動能定理通常適用于單個(gè)物體或可看成單個(gè)物體的系統(tǒng)動能定理通常適用于單個(gè)物體或可看成單個(gè)物體的系統(tǒng).如果涉及系統(tǒng)，因?yàn)橐紤]內(nèi)力做的功，所以要十分慎重如果涉及系統(tǒng)，因?yàn)橐紤]內(nèi)力做的功，所以要十分慎重.在中學(xué)階段可以先分別對系統(tǒng)內(nèi)每一個(gè)物體應(yīng)用動能定理，在中學(xué)階段可以先分別對系

9、統(tǒng)內(nèi)每一個(gè)物體應(yīng)用動能定理，然后再聯(lián)立求解然后再聯(lián)立求解.熱點(diǎn)三、熱點(diǎn)三、機(jī)車啟動問題機(jī)車啟動問題命題規(guī)律：命題規(guī)律：機(jī)車啟動問題在最近機(jī)車啟動問題在最近3年高考中出現(xiàn)的頻率并年高考中出現(xiàn)的頻率并不高，但該部分內(nèi)容比較綜合，在考查功率的同時(shí)也考查不高，但該部分內(nèi)容比較綜合，在考查功率的同時(shí)也考查功能關(guān)系和運(yùn)動過程的分析以及勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的運(yùn)功能關(guān)系和運(yùn)動過程的分析以及勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的運(yùn)用，題型為選擇題或計(jì)算題都有可能用，題型為選擇題或計(jì)算題都有可能 失分防范失分防范(1)機(jī)車勻加速啟動時(shí)，勻加機(jī)車勻加速啟動時(shí)，勻加速階段的最大速度小于勻速運(yùn)動的最大速速階段的最大速度小于勻速運(yùn)動的最大速

10、度，前者用牛頓第二定律列式求解，后者度，前者用牛頓第二定律列式求解，后者用平衡知識求解用平衡知識求解. (2)勻加速階段牽引力是恒力，牽引力做功勻加速階段牽引力是恒力，牽引力做功用用WFl求解求解.以額定功率啟動時(shí)，牽引力以額定功率啟動時(shí)，牽引力是變力，牽引力做功用是變力，牽引力做功用WPt求解求解.解析解析(1)由題圖知物塊在勻加速階段加速度大小由題圖知物塊在勻加速階段加速度大小 a0.4 m/s2(2分分) 物塊受到的摩擦力大小物塊受到的摩擦力大小Ffmg(1分分) 設(shè)牽引力大小為設(shè)牽引力大小為F，則有：，則有：FFfma(2分分) 得得F0.28 N(1分分)(2)當(dāng)當(dāng)v0.8 m/s時(shí)，電動機(jī)達(dá)到額定功率，則時(shí)，電動機(jī)達(dá)到額定