專題六：能量學1(功和功率)

1、專題六能量學6-1 功和功率6-2動能和動能定理6-4 功能關系和能量守恒定律6-3 勢能和機械能守恒定律6-5 實驗：驗證機械能守恒定律6-1 功和功率知識梳理 滴水不漏功功功的概念功的概念功的正負（功的正負（4點討論）點討論）總功（合力的功）總功（合力的功）變力做功變力做功知識梳理 滴水不漏一、功的概念功能關系功能關系知識梳理 滴水不漏一、功的概念單位：單位：焦耳，用符號焦耳，用符號“J”表示表示相對于相對于地面的地面的位移位移知識梳理 滴水不漏一、功的概念單位：單位：焦耳，用符號焦耳，用符號“J”表示表示知識梳理 滴水不漏二、正功和負功促進；促進；動力動力比較比較8J的功與的功與5J的功

2、的大?。康墓Φ拇笮?？功是標量、但有正負，正負功是標量、但有正負，正負既不表示方向，也不表示大小既不表示方向，也不表示大小。功能角度功能角度阻礙；阻礙；阻力阻力 （取絕對值取絕對值）典型例題 各個擊破知識梳理 滴水不漏討論1：做功正負的判斷方法根據(jù)情景，定性判斷根據(jù)情景，定性判斷所有力的做功情況？所有力的做功情況？知識梳理 滴水不漏討論1：做功正負的判斷方法知識梳理 滴水不漏討論1：做功正負的判斷方法體會一下體會一下功能關系功能關系知識梳理 滴水不漏討論2：摩擦力做功的特點靜靜摩擦力一定不做功嗎？摩擦力一定不做功嗎？正負功一樣多正負功一樣多嗎？嗎？知識梳理 滴水不漏討論2：摩擦力做功的特點沒有沒

3、有內能（熱能）內能（熱能）產生產生知識梳理 滴水不漏討論2：摩擦力做功的特點滑動滑動摩擦力一定做負功嗎？摩擦力一定做負功嗎？正負功一樣多正負功一樣多嗎？嗎？知識梳理 滴水不漏討論2：摩擦力做功的特點有有內能（熱能）內能（熱能）產生產生知識梳理 滴水不漏討論3：一對作用力與反作用力做功一定是大小相等、一正一負嗎？一定是大小相等、一正一負嗎？大小大小不一定相等，正負也不一定相反。不一定相等，正負也不一定相反。知識梳理 滴水不漏討論4：一對平衡力做功一定是大小相等、一正一負嗎？一定是大小相等、一正一負嗎？典型例題 各個擊破知識梳理 滴水不漏三、總功（合力的功）W總總=W合合注意：注意：正負號正負號代

4、入運算代入運算知識梳理 滴水不漏四、變力做功W = Fl cos（恒力）（恒力）典型例題 各個擊破 某人用大小不變的力某人用大小不變的力 F 轉動半徑為轉動半徑為 R 的圓盤，但力的圓盤，但力的方向始終與過力的作用點的轉盤的切線一致，則的方向始終與過力的作用點的轉盤的切線一致，則轉動轉盤一周該力做的功。轉動轉盤一周該力做的功。 123123()2nnWF sF sF sF sFssssFR（微分法）微分法）摩擦阻力、空氣阻力摩擦阻力、空氣阻力f 阻阻知識梳理 滴水不漏四、變力做功方法一：化方法一：化變力做功變力做功為為恒力做功恒力做功微分法微分法典型例題 各個擊破知識梳理 滴水不漏四、變力做功

5、方法一：化方法一：化變力做功變力做功為為恒力做功恒力做功轉換研究對象法轉換研究對象法微分法微分法典型例題 各個擊破一輛汽車牽引力的大小與車前進的距離變化關系為：一輛汽車牽引力的大小與車前進的距離變化關系為：F=100 x+400。當車前進。當車前進20m時，牽引力做的功是多時，牽引力做的功是多少？（少？（g=10m/s2 ） 20W28000J 知識梳理 滴水不漏四、變力做功方法一：化方法一：化變力做功變力做功為為恒力做功恒力做功方法二：圖像法方法二：圖像法當力與位移當力與位移成成線性關系線性關系時時平均力法平均力法轉換研究對象法轉換研究對象法微分法微分法典型例題 各個擊破典型例題 各個擊破知

6、識梳理 滴水不漏四、變力做功方法一：化方法一：化變力做功變力做功為為恒力做功恒力做功方法二：圖像法方法二：圖像法當力與位移當力與位移成成線性關系線性關系時時平均力法平均力法轉換研究對象法轉換研究對象法微分法微分法方法三：動能定理方法三：動能定理方法四：方法四： W = P t歸納總結 高效掌握功功功的概念功的概念功的正負（功的正負（4點討論）點討論）總功（合力的功）總功（合力的功）變力做功變力做功理解抽象知識，要結合具體例子！理解抽象知識，要結合具體例子！知識點較多，要注意歸納總結！知識點較多，要注意歸納總結！知識梳理 滴水不漏功率功率功率的概念功率的概念平均功率和瞬時功率平均功率和瞬時功率額

7、定功率和實際功率額定功率和實際功率汽車啟動問題汽車啟動問題知識梳理 滴水不漏一、功率的概念P tW比值法比值法單位：瓦特，簡稱瓦單位：瓦特，簡稱瓦 符號符號W，1W1J/s標量標量典型例題 各個擊破某人用同一水平力某人用同一水平力F 先后兩次拉同一物體，第一次使此先后兩次拉同一物體，第一次使此物體沿光滑水平面前進距離物體沿光滑水平面前進距離l ，第二次使此物體沿粗，第二次使此物體沿粗糙水平也前進距離糙水平也前進距離l ，若先后兩次拉力做的功為，若先后兩次拉力做的功為W1和和W2 ，拉力做功的功率是，拉力做功的功率是P1和和P2 ，則（，則（ ）A、W1 = W2，P1=P2 B、W1 = W2

8、，P1P2 C、W1W2，P1P2 D、W1W2，P1=P2B知識梳理 滴水不漏二、平均功率和瞬時功率PtW當當 t 表示極短時表示極短時間時，間時，此式表示此式表示瞬時功率。瞬時功率。當當 t 表示一段時表示一段時間時，間時，此式表示此式表示平均功率。平均功率。知識梳理 滴水不漏二、平均功率和瞬時功率 = coscosWPFvtPFv平均功率：瞬時功率：WFxcosP tWPFvcosPtFxcosvtxFv典型例題 各個擊破從空中以從空中以40m/s的初速度沿著水平方向拋出一個重為的初速度沿著水平方向拋出一個重為10N的物體，不計空氣阻力。求：的物體，不計空氣阻力。求： （g=10m/s2

9、）（1）在拋出后）在拋出后3s內重力的功率（未落地）內重力的功率（未落地） ；（2）在拋出后）在拋出后3s時重力的功率（未落地）。時重力的功率（未落地）。 = 150300PWPW平均功率：瞬時功率：典型例題 各個擊破典型例題 各個擊破典型例題 各個擊破典型例題 各個擊破典型例題 各個擊破知識梳理 滴水不漏三、額定功率和實際功率知識梳理 滴水不漏四、汽車啟動問題1、以恒定功率啟動、以恒定功率啟動 2、以恒定加速度啟動、以恒定加速度啟動PF v實際實際功率功率牽引力牽引力瞬時速度瞬時速度PF v cos四、汽車啟動問題（1、以恒定、以恒定P啟動）啟動）當當F=Ff時，時，a0 ，v達到達到最大最

10、大 保持保持 vm勻速勻速vFvPmamFFfvmFfPm 加速度逐漸減小的加速度逐漸減小的變加速直線運動變加速直線運動勻速直勻速直線運動線運動vmFfPmt0當當F= = Ff時，時，a0 ，v達到達到最大最大 保持保持 vm勻速勻速FvPmamFFfvvmFfPm加速度逐漸減小的加速度逐漸減小的變加速直線運動變加速直線運動勻速直勻速直線運動線運動amFFfFvPF v當當P= = Pm時時，此時，此時v1，F(xiàn) = Ff +ma，保持保持Pm繼續(xù)加速繼續(xù)加速勻加速直線運動勻加速直線運動四、汽車啟動問題（2、以恒定、以恒定a啟動）啟動）四、汽車啟動問題t0v1Ff+maPmvmFfPmt0vm

11、FfPm典型例題 各個擊破汽車發(fā)動機的額定功率為汽車發(fā)動機的額定功率為60KW，汽車的質量為，汽車的質量為5t，汽，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，倍，g = 10m/s2。1、汽車、汽車保持額定功率不變保持額定功率不變從靜止啟動從靜止啟動（1）汽車所能達到的最大速度是多大？）汽車所能達到的最大速度是多大？（2）當汽車的加速度為）當汽車的加速度為2m/s2時，速度多大？時，速度多大？（3）當汽車的速度為）當汽車的速度為6m/s時，加速度多大？時，加速度多大？212/4/1/m sm sm s典型例題 各個擊破汽車發(fā)動機的額定功率為汽車發(fā)動機的額定

12、功率為60KW，汽車的質量為，汽車的質量為5t，汽，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，倍，g = 10m/s2。2、若汽車從靜止開始，、若汽車從靜止開始，保持以保持以1m/s2的加速度的加速度做勻速直做勻速直線運動線運動（1）勻加速直線運動過程，能維持多長時間？）勻加速直線運動過程，能維持多長時間？（2）第）第4秒末的輸出功率？秒末的輸出功率？640sKW知識梳理 滴水不漏四、汽車啟動問題1、以恒定功率啟動、以恒定功率啟動 2、以恒定加速度啟動、以恒定加速度啟動常用的兩個規(guī)律常用的兩個規(guī)律1、 P = Fv 2、 F-Ff = ma典型例題 各個擊破說明：說明：汽車的功率：汽車牽引力的功率；汽車的功率：汽車牽引力的功率； 起重機的功率：鋼繩拉力的功率。起重機的功率：鋼繩拉力的功率。典型例題 各個擊破P t f x = Ek知識梳理 滴水不漏四、汽車啟動問題1、以恒定功率啟動、以恒定功率