高二物理功和功率-wenkub
2022-11-21 06:24:15 本頁(yè)面
【正文】 0,力對(duì)物體做 負(fù)功 ,又可說(shuō)成物體克服這個(gè)力做 了 功 。 功 功率 知 識(shí) 精 要 一 ?功 如果物體在力的作用下能量發(fā)生了變化 ,那么這個(gè)力一定對(duì)物體做了 功 ,即功總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化 ,是 能量轉(zhuǎn)化 的量度 . :力 和物體在力的方向上發(fā)生的 位移 ,二者缺一不可 . (1)公式 :W=Flcosα. (2)功的正 ?負(fù) ①當(dāng) 0≤ α 90176。時(shí) ,W0,力對(duì)物體做 正 功 。 ③當(dāng) α =90176。F3與 v方向相反做負(fù)功 ,C正確 。高考廣東卷 )為了響應(yīng)國(guó)家的“節(jié)能減排”號(hào)召 ,某同學(xué)采用了一個(gè)家用汽車(chē)的節(jié)能方法 .在符合安全行駛要求的情況下 ,通過(guò)減少汽車(chē)后備箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施 ,使汽車(chē)負(fù)載減少 ,假設(shè)汽車(chē)以 72 km/h的速度勻速行駛時(shí) ,負(fù)載改變前 ?后汽車(chē)受到的阻力分別為 2 000 N和 1 950 N,請(qǐng)計(jì)算該方法使汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率減少了多少 . 解析 :v=72 km/h=20 m/s,由 P=Fv得 P1=F1v=Ff1v. P2=F2v=Ff2v. 故 Δ P=P1P2=(Ff1Ff2)v=1 103 W. 答案 :1 103 W 疑 難 精 講 疑難點(diǎn)一 .你能說(shuō)出幾種計(jì)算功的方法 ? 名師在線 : W=Flcosα 求功 (1)公式中 F?l必須對(duì)應(yīng)同一物體 ,l為物體相對(duì)地面的位移 ,α 為 F?l的夾角 . (2)此式一般情況下只適用于求恒力的功 用動(dòng)能定理 W=ΔEk求功 .當(dāng) F為變力時(shí) ,高中階段往往考慮用這種方法求功 ,這里求得的功是該過(guò)程中外力對(duì)物體做的總功 (或者說(shuō)是合力做的功 ). 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 .要注意分析參與轉(zhuǎn)化的能量的形式 ,如重力的功等于重力勢(shì)能的變化 ,彈力的功等于彈性勢(shì)能的變化 . (1)利用平行四邊形定則求出合力 ,再根據(jù) W=F合 lcosα 計(jì)算功 ,注意 α 應(yīng)是合力與位移 l間的夾角 . (2)分別求各個(gè)外力做功 :W1=F1lcosα1,W2=F2lcosα2……再求各個(gè)外力功的代數(shù)和 . (1)用動(dòng)能定理 W=ΔEk或功能關(guān)系 W=ΔE(功是能量轉(zhuǎn)化的量度 ),即用能量的增量等效代換變力所做的功 (可計(jì)算變力功或恒力功 ). (2)當(dāng)變力的功率 P一定時(shí) ,可用 W=Pt求功 ,如機(jī)車(chē)牽引力做的功 . (3)將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功 ①當(dāng)力的大小不變 ,而方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反時(shí) ,這類(lèi)力的功等于力和路程 (不是位移 )的乘積 ,如滑動(dòng)摩擦力 ?空氣阻力做功等 . ② 當(dāng)力的方向不變 ,大小隨位移成線性變化時(shí) ,可先求出力對(duì)位移的平均值 再由 W=Flcosα 計(jì)算 ,如彈簧彈力做功 . 12,2FFF ??疑難點(diǎn)二 .運(yùn)用牛頓第二定律 F合 =ma和功率的算式 P=Fv說(shuō)明機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)和以恒定功率啟動(dòng)兩種啟動(dòng)方式中機(jī)車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程 . 名師在線 : 所以機(jī)車(chē)達(dá)最大速度時(shí) a=0,F=Ff,P=Fvmax=Ffvmax,這一啟動(dòng)過(guò)程的 vt關(guān)系如圖 513(a)所示 . 圖 513 vt關(guān)系如圖 513(b)所示 . 易 錯(cuò) 點(diǎn) 撥 易錯(cuò)點(diǎn)一不能正確分析物體的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致出錯(cuò) 自我診斷 1如圖 514所示 ,小物體 A位于光滑的斜面上 ,斜面位于光滑的水平面上 ,從地面上看 ,小物塊沿斜面下滑的過(guò)程中 ,斜面對(duì)小物塊的作用力 ( ) ,做功為零 ,做功不為零 ,做功為零 ,做功不為零 答案 :B 解析 :因斜面放在光滑的水平面上 ,當(dāng) A下滑時(shí) ,斜面在 A的壓力下將向右加速運(yùn)動(dòng) ,A的運(yùn)動(dòng)是 A相對(duì)斜面的下滑和隨斜面向右運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng) ,如圖 515所示 ,斜面對(duì)小物塊 的彈力方向垂直于接觸面 ,彈力 F與小物塊的對(duì)地位移的夾角大于 90176。 角 ,所以 : W1=Fl1cos37176。 (l1+l2+… +ln)=Fcos37 . 2 0 6 2 .83 R J J?? ?? (2)重力 G做的功 WG=mgR(1cos60176。 ?長(zhǎng)度為 10 m的光滑斜面 ,一質(zhì)量為 kg的物體從斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑 ,g取 10 m/s2,求 : (1)物體滑到斜面底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率是多少 ? (2)整個(gè)過(guò)程中重力做功的平均功率是多少 ? 答案 :(1)60 W (2)30 W 解析 :圖 5112(1)物體下滑時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng) ,受力情況如圖 5112所示 . 由牛頓第二定律 F=ma得物體的加速度 gsin30176。2h. 1 s末力 F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率為 P=F⑤ 汽車(chē)勻加速過(guò)程所能達(dá)到的最大速度 ⑥ 聯(lián)立①⑤⑥并代入數(shù)據(jù)解得 : . 答案 :(1)12 m/s 4 m/s (2)16 s 2tPvF?16tvtsa???方法總結(jié) :機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題一定要注意是恒定功率啟動(dòng)還是勻加速啟動(dòng) ,但不管是哪一種啟動(dòng)方式 ,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言 P=F,有 vmax39。vmax=kv3max,若速率增大到 2vmax,則牽引力的功率的表達(dá)式為P39。=8P0
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1