（新课改省份专用）2020版高考物理一轮复习第五章第1节功和功率学案（含解析）

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机械能及其守恒定律

新课程标准 核心知识提炼 1.理解功和功率。了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。 功和功率 2．理解动能和动能定理。能用动能定理解释生产生活中的现象。 动能和动能定理 3．理解重力势能，知道重力势能的变化与重力做功的关系。定性了解弹性势能。 4．通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律，体会重力势能 重力势能的变化与重力做功的关系 弹性势能 守恒观念对认识物理规律的重要性。能用机械能守恒定律分析生产机械能守恒定律 生活中的有关问题。 5．了解自然界中存在多种形式的能量。知道不同形式的能量可互相转化，在转化过程中能量总量保持不变，能量转化是有方向性的。 6．知道利用能量是人类生存和社会发展的必要条件之一。 7．知道合理使用能源的重要性，具有可持续发展观念，养成节能的习惯。

第1节 功和功率

一、功

1．要素：力和物体在力的方向上发生的位移。

2．公式：W＝Flcos_α，其中F是恒力，l是物体的位移，α是力的方向和位移方向的夹角。[注1]

3．单位：焦耳(J)。 4．做功情况的判断

功是标量，没有方向，但有正负[注2]，根据W＝Flcos α可知： (1)当0°≤α<90°时，力对物体做正功， 力是动力，物体获得能量。 (2)当90°<α≤180°时，力对物体做负功，力是阻力，物体失去能量。[注3] (3)当α＝90°时，力对物体不做功。 二、功率

1．物理意义：描述做功的快慢。

2．定义：功与完成这些功所用时间的比值。 3．公式

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能量守恒定律 可持续发展观 实验：验证机械能守恒定律 309教育网 www.309edu.com

(1)P＝，P为时间t内的平均功率。 (2)P＝Fvcos α(α为F与v的夹角)[注4] ①v为平均速度，则P为平均功率。 ②v为瞬时速度，则P为瞬时功率。 4．额定功率与实际功率

(1)额定功率：动力机械可以长时间正常工作的最大功率。

(2)实际功率：动力机械实际工作时输出的功率，要求小于或等于额定功率。

【注解释疑】

[注1] 公式可理解为F·(lcos α)，也可理解为(Fcos α)·l。 [注2] 功的正、负不表示方向，也不表示多少。

[注3] 某力对物体做负功与“物体克服某力做功(取绝对值)”意义等同。 [注4] 公式可理解为F·(vcos α)，也可理解为(Fcos α)·v。

[深化理解]

1．力对物体做不做功，关键是看力与物体的位移方向间的夹角大小。 2．恒力做功与路径无关，可用W＝Flcos α直接求解。

3．求功率时应分清是瞬时功率还是平均功率，求平均功率时应明确是哪段时间或过程的平均功率。

4．发动机的功率P＝Fv，因为机车的牵引力方向与汽车运动方向相同，cos α＝1。

[基础自测]

一、判断题

(1)只要物体受力的同时又发生了位移，则一定有力对物体做功。(×) (2)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动。(√) (3)作用力做正功时，反作用力一定做负功。(×)

(4)力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小决定的。(√) (5)汽车上坡时换成低挡位，其目的是减小速度得到较大的牵引力。(√) 二、选择题

1．[粤教版必修2 P67T5]用起重机将质量为m的物体匀速吊起一段距离，那么作用在物体上的各力做功情况应是下列说法中的哪一种( )

A．重力做正功，拉力做负功，合力做功为零 B．重力做负功，拉力做正功，合力做正功 C．重力做负功，拉力做正功，合力做功为零 D．重力不做功，拉力做正功，合力做正功

解析：选C 物体匀速上升，重力方向与位移方向相反，重力做负功，拉力竖直向上，

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