学科教师辅导教案
组长审核：
年 级：高三 班级名称：理科班 辅导科目：物理 班级学生总数：13 学科教师： 教学进度：第 29 次课 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
授课主题 | 功功率（功的正负和计算、瞬时功率计算） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学目的 | 重点掌握功和功率计算的方法，提高综合应用能力你； | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学重难点 | 变力做功的计算 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
瞬时功率和平均功率的计算 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
授课日期及时段 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学内容 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
一、入门测（共10分） 二、新课讲解 （一）课程导入 提问知识点 （二）大数据分析（ 07 - 18 年，共 12 年）
（三）本节考点讲解 考点一：功的计算 一）例题解析 A．甲、乙两种情形下，力F都做正功 B．乙、丙两种情形下，力F都做负功 C．三种情形下，力F做功的绝对值相等 D．三种情形下，合力做功的绝对值相等 2．（2017•静安区二模）物体在平行于斜面向上的拉力作用下，分别沿倾角不同斜面的底端，匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则（ ） A．沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较多 B．沿倾角较大的斜面拉，克服重力做的功较多 C．无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同 D．无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同 二）相关知识点讲解、方法总结 一、功的计算 1．恒力做功 不论物体做直线运动还是曲线运动，力对物体做的功用W＝Flcosα求解。该公式可写成W＝F·(l·cosα)＝(F·cosα)·l。即功等于力与力方向上位移的乘积或功等于位移与位移方向上力的乘积。 2．变力做功 (1)用动能定理W＝ΔEk或功能关系W＝ΔE，即用能量的变化量等效代换变力所做的功。(也可计算恒力功) (2)当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车恒功率启动时。 (3)将变力做功转化为恒力做功： ①平均力法 如果变力的大小和位移的关系是线性变化，并且力的方向不变时，可以将变力的平均值先求出后，再用功的公式：W＝lcosα＝lcosα来计算。例如弹簧的弹力所做的功。 ②微元法 如果变力的大小不变，但变力的方向总是跟速度的方向在一条直线上，物体通过的位移大小就等于路程，则：W＝Fs路程。例如滑动摩擦力所做的功或者空气阻力所做的功。特别是在往复运动或曲线运动中，用这种方法求功确实很简便。 ③图象法 Fl图线与坐标轴所包围的面积就等于变力F在位移l上所做功的数值，如图所示。 ④替代法 如果一个恒力所做的功与一个变力做的功相等，那么我们可以通过求恒力所做的功来间接获得变力做的功。 3．总功的求法 (1)总功等于合外力的功。 先求出物体所受各力的合力F合，再根据W总＝F合·lcosα计算总功，但应注意α应是合力与位移l的夹角。 (2)总功等于各力做功的代数和。 分别求出每一个力做的功：W1，W2，W3，…，再把各个外力的功求代数和，即W总＝W1＋W2＋W3＋… 4．功的正负 (1)判断力是否做功及做正、负功的方法 ①看力F的方向与位移l的方向间的夹角α——常用于恒力做功的情形。 ②看力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形。 ③根据动能的变化：动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系，即W合＝Ek末－Ek初，当动能增加时，合外力做正功；当动能减少时，合外力做负功。 (2)对正、负功的理解
特别提醒 (1)功是力在空间上的积累过程，它是一个过程量。 (2)功是标量，功的正负既不表示大小，也不表示方向，只表示两种相反的做功效果。 (3)公式W＝Flcosα中的“l”的取值一般以大地为参考系指力的作用点的位移，F、l还必须具备同时性，对应同一过程。 (4)力的独立性原理：求某个力做的功仅与该力及物体沿力方向的位移有关，而与其他力是否存在以及物体速度的大小，移动路径是曲还是直等无关。 三）巩固练习 1．（2018•广东学业考试）如图所示，在高速公路的紧急停车带上，一辆刹车失灵的大货车动力关闭后以一定的速度冲上斜坡。在货车开始上冲到停止的过程中，下列说法正确的是（ ） A．合外力对货车做负功 B．合外力对货车做正功 C．重力对货车做正功 D．摩擦力对货车做正功 2.如图所示，一质量为m＝2.0 kg的物体从半径为R＝5.0 m的圆弧轨道的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内)。拉力F大小不变始终为15 N，方向始终与物体在该点的切线成37°角。圆弧所对应的圆心角为45°，BO边为竖直方向。求这一过程中：(g取10 m/s2) (1)拉力F做的功； (2)重力G做的功； (3)圆弧面对物体的支持力FN做的功； (4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功。 考点二：功率 一）例题解析 1.(多选)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t的关系如图所示，力的方向保持不变，则( ) A．3t0时刻的瞬时功率为 B．3t0时刻的瞬时功率为 C．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为 D．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为 二）相关知识点讲解、方法总结 1．平均功率：平均功率表示力在一段时间内做功的平均快慢程度。平均功率与一段时间(或过程)相对应，计算时应明确是哪一个力在哪一段时间(或过程)内做功的平均功率，常用公式P＝求平均功率。如果用P＝Fvcosα求平均功率，公式中的v应为平均速度，F是恒力。 2．瞬时功率：瞬时功率表示力在某一时刻做功的快慢程度。瞬时功率与某一时刻(或状态)相对应，计算时应明确是哪一个力在哪一个时刻(或状态)做功的功率。通常用公式P＝Fvcosα计算瞬时功率，公式中的v为瞬时速度，α为F与v之间的夹角。 3．P＝Fv中三个物理量的相互制约及应用
特别提醒 (1)公式P＝是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算；P＝Fv是由P＝＝＝Fv推导得出。 (2)公式P＝一般用来求平均功率；公式P＝Fvcosα一般用于求某个力的瞬时功率，在F为恒力的情况下，若v为平均速度，则可以用来计算平均功率。 三）巩固练习 1．（2017秋•龙岩期末）如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力的作用，F与时间t的关系如图乙所示。设物块与地面间的最大静摩擦力fmax的大小等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ） A．0﹣t1时间内物块受到的摩擦力保持不变 B．t3﹣t4时间内物块受到的摩擦力保持不变 C．t2时刻拉力F的功率一定最大 D．t3时刻拉力F的功率一定最大 2．（2018•芜湖一模）一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，之后起重机保持该功率不变，继续提升重物，最后重物以最大速度v2匀速上升，不计钢绳重力。则整个过程中，下列说法正确的是（ ） A．钢绳的最大拉力为 B．重物匀加速过程的时间为 C．重物匀加速过程的加速度为 D．速度由v1增大至v2的过程中，重物的平均速度＜ （四）本节综合练习 1．（2018秋•应县校级月考）如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（ ） A．W1=W2=W3 B．W1＜W2发动机功率计算公式＜W3 C．W2＜W1＜W3 D．W1=W2＜W3 2．（2018春•大观区校级期末）如图所示，物体沿弧形轨道滑下后沿水平方向进入足够长的水平粗糙传送带，传送带以图中方向匀速运转，物体在传送带上运动过程中，传送带对物体做功情况可能是（ ） A．先做负功后做正功 B．先做正功后不做功 C．始终不做功 D．先做负功后做正功最后不做功 3．（2018•秦都区校级四模）一物块在光滑水平面上处于静止状态，某时刻起受到方向水平向右、大小为3N的拉力F1和水平向左的拉力F2作用，F2从6N逐渐减小到零。该过程中，拉力F1的瞬时功率P随时间t变化的关系图象可能是下面四幅图中的（ ） A． B． C． D． （五）课堂总结 三、出门测（共10分） 1．（2018春•惠州期末）用轻绳拴一质量为m的小球以加速度a匀加速竖直向上提升一段距离s，则拉力对小球做的功为（ ） A．mgs B．mas C．m（g+a）s D．m（g﹣a）s 2．（2016•浙江模拟）清洁工人在清洁城市道路时驾驶洒水车沿平直粗糙路面匀速行驶．当洒水车行驶到某一路口时开始洒水，若洒水车的速度保持不变，且所受阻力与车重成正比，则开始洒水后（ ） A．洒水车受到的牵引力保持不变 B．洒水车受到的牵引力逐渐增大 C．洒水车发动机的输出功率保持不变 D．洒水车发动机的输出功率不断减小 四、练一练 1．（2018春•南平期末）如图所示，物块A随楔形木块B沿固定斜面向下做匀速直线运动，下列关于力做功判断正确的是（ ） A．图中B对A的支持力对A做负功 B．图中B对A的摩擦力对A做负功 C．图中B对A的支持力对A做正功 D．图中B对A的摩擦力对A做正功 2．（2018春•邢台期末）如图所示。质量m=10kg的物体在F=100N斜向下的推力作用下，沿水平面以v=1m/s的速度匀速前进x=1m，已知F与水平方向的夹角θ=30°，重力加速度g=10m/s2，则（ ） A．推力F做的功为100J B．推力f（x）的功率为100W C．物体克服摩擦力做功为50J D．物体与水平面间的动摩擦因数为 3．（2018•安宁区校级二模）一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为P．从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A．汽车加速过程的最大加速度为 B．汽车加速过程的平均速度为 C．汽车速度从v增大到2v过程做匀加速运动 D．汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大 4．（2018•内江一模）质量为m=3kg小物块放在水平地面上，在水平拉力F=15N的作用下开始运动，在0～2s的时间内拉力F的功率P随时间变化的关系图象如图所示，那么，小物块与水平面间的动摩擦因数为（重力加速度为g=10m/s2）（ ） A． B． C． D． 5．（2018•揭阳一模）如图所示是倾角为45°的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球，小球落在斜坡上时速度方向与斜坡向上的方向成105°，不计空气阻力，则小球做平抛运动的过程（ ） A．速度变化量的大小为v0 B．运动时间为 C．落在斜坡前瞬间重力的瞬时功率为2mgv0 D．小球水平位移与竖直位移之比为1：1 6．（2016春•江阴市期中）如图所示，在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球．将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，下面说法正确的是（ ） A．小球受到的向心力大小不变 B．细绳对小球的拉力对小球做正功 C．细绳的拉力对小球做功的功率为零 D．重力对小球做功的功率先变小后变大 参考答案： 考点一： 例1.C 例2.A 巩固1.A 巩固2.[答案] (1)47.1 J (2)－29.3 J (3)0 (4)－17.8 J 考点二： 例1.[答案] BD 巩固1.B 巩固2.B 综合练习： 1.D 2.A 3.C 出门测： 1.C 2.D 练一练： 1.A 2.D 3.A 4.B 5.A 6.C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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