文档介绍：第四章  机械能及其守恒定律
新课标要求
(1)举例说明功是能量变化的量度,理解功和功率。关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。
例1 分析物体移动的方向与力的方向不在一条直线上时力所做的功。
例2 分析汽车发动机的功率一定时,牵引力与速度的关系。
(2)通过实验,探究恒力做功与物体动能变化的关系。理解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。
例3 用打点计时器或光电计时器探究恒力做功与物体动能变化的关系。
例4 从牛顿第二定律导出动能定理。
(3)理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功的关系。
(4)通过实验,验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律。用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。
(5)了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。
(6)通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性,认识提高效率的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系,知道可持续发展的重大意义。
例5 评价核能为人类带来的好处和可能发生的问题。
(1)设计实验,测量人在某种运动中的功率。
(2)通过查找资料、访问有关部门,收集汽车刹车距离与车速关系的数据,尝试用动能定理进行解释。
第一单元  功和功率(教师版)
考点解读
典型例题
知识要点
一、功:
:功是作用在物体上的力与物体在力的方向上发生的位移的.
.
: ,式中θ角是.
说明:(1)特例:当θ=0°时,W= ;当θ=90°时,W= ; 当θ=180°时, W= .
(2)讨论:当0°≤θ﹤90°时,W为值,这时力F对物体做功,称之为力F对物体做了功.
当90°﹤θ≤180°时,W为值,这时是物体克服F做功,称之为力F对物体做了功.
当θ=90°时,W= ,这时力F对物体不做功.
:功是转化的量度,是标量,功的正负,既不描述功的大小,也不是描述功的方向,而是有它的特殊意义.
:国际单位是,、:
1eV=×10-19J 1kWh=×106J
:当物体受到几个力的作用时,各力所做的功相加,就等于合力所做的功.
说明:
(2)功的本质是力在空间的积累,所谓积累,既可以是力在位移方向的分量Fcosθ与位移s的乘积,也可以是位移在力的方向上的分量
【例1】如图4-1-1所示,质量为m的物块静止在倾角为的斜面体上,当斜面体沿水平面向左匀速运动位移时,求物块所受重力、支持力、摩擦力做的功和合力做的功.
图4-1-1
,要从本质上进行理解,而不能乱套公式.
(3)上述功的定义式对恒力才适用.
(4)功的正负的含义:力对物体做正功,导致物体能量增加;力对物体做负功,导致物体能量减少.
(5)功与参照物有关,一般以地面为参照物.
(例1 针对练习1)
二、功率:
:功跟完成这些功所用时间的.
:是描述做功的物理量,是
量.
:
(1)定义式:P= ;
(2)推广式:P= ,当θ=0°时,P= ;
(3)平均功率公式:P=W/t=F;
(4)瞬时功率公式:P=F;
(5)额定功率:机械连续正常工作输出的功率.
:国际单位是,符号是,常用的单位还有kw.
=Fv的运用有三种情况:
(1)当F一定时,物体的运动速度越大,功率P也越大.
(2)当v一定时,F越大,P越大.
(3)当P一定时,F与v成反比,如汽车在额定功率下行驶,要增大牵引力,则必须降低行驶速度;反之则必须减小牵引力.
例2 (针对练习2)
疑难探究
三、怎样理解功的公式W=Fscos中的“s”?
在功的计算式W=Fscos中,s是力的作用点沿力的方向上发生的位移,不一定是物体的位移,大多数情况下,在力F对物体做功时,力F的作用点相对于物体静止,所以在这种情况下就把物体的位移当作了力F的作用点的位移了.
( 例3 针对练习 3)
四、机车的两种起动问题.
汽车从静止开始以额定功率起动,开始时由于汽车的速度很小,由公式P=Fv知:牵引力F较大,因而由牛顿第二定律F-f=ma知,,汽车的速度将不断增大,牵引力F将减小,加速度减小,但是由于速度方向和加速度方向相同,汽车的速度仍在不断增大,牵引力将继续减小,直至汽车的牵引力F和阻力f相平衡为止. 汽车的牵引力F和阻力f平衡时,F-f=0,加速度
【例2】质量为m的物体,:⑴前n秒内重