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功和功率及动能定理教学目标：一、知识与技能1、功：①理解功的概念,能利用功的一般公式进行功的计算；②理解总功,能计算合外力对物体所做的总功；③理解功是能量转化的量度,并能举例说明。2、功率：①理解功率的概念；②知道功率的定义和定义式P=，能够用公式P=解答有关的问题；③知道公式P=Fv的物理意义，能够用公式P=Fv解答有关的问题；④区别理解额定功率、实际功率和最大功率。3、动能定理：理解动能的概念；会用动能的定义式进行计算.二、过程与方法1.能从现实生活中发现与功、功率有关的问题.2.体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用.3.能运用功的概念解决一些与生产和生活相关的实际问题教学重难点教学重点：理解功的概念及正、负功的意义。理解平均功率与瞬时功率的区别。能在复杂的曲线或直线运动中使用动能定理。教学难点：①利用功的定义解决有关问题；②探究功与物体速度变化的关系,知道动能定理的适用范围；③会推导动能定理的表达式.④理解机车启动的两种方式。环节一：考点梳理整合一、知识树•二、要点展示：功1．做功的两个要素力和物体在力的方向上发生的位移．2．公式：W＝Flcos_α(1)该公式只适用于恒力做功．(2)α是力与位移方向的夹角，l为物体对地的位移．3．功的正负的意义(1)功是标量，但有正负之分，正功表示动力对物体做功，负功表示阻力对物体做功．(2)一个力对物体做负功，往往说成是物体克服这个力做功(取绝对值)．功率1．定义功与完成这些功所用时间的比值．2．物理意义描述做功的快慢．3．公式(1)P＝，P为时间t内的平均功率．(2)P＝Fvcosα(α为F与v的夹角)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：动力机械正常工作时输出的最大功率．(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．知识3动能1．公式：Ek＝mv2，式中v为瞬时速度，动能是状态量．2．矢标性动能是标量，只有正值，动能与速度的方向无关．3．动能的变化量ΔEk＝mv－mv4．动能的相对性由于速度具有相对性，则动能也具有相对性，一般以地面为参考系．知识4动能定理1．内容合外力对物体所做的功等于物体动能的变化．2．表达式W＝ΔEk＝mv－mv．3．功与动能的关系(1)W0，物体的动能增加．(2)W0，物体的动能减少．(3)W＝0，物体的动能不变．4．适用条件(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动．(2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功．(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用．考点突破一、功的正负判断1、根据夹角判断力与位移的夹角力与瞬时速度的夹角考点突破2、从能的转化角度来进行判断此法常用于判断相互联系的两个物体之间的相互作用力做功的情况．例如车M静止在光滑水平轨道上，球m用细线悬挂在车上，由图5－1－3中的位置无初速地释放，则可判断在球下摆过程中绳的拉力对车做正功．因为绳的拉力使车的动能增加了．又因为M和m构成的系统的机械能是守恒的，M增加的机械能等于m减少的机械能，所以绳的拉力一定对球m做负功．考点突破考点2功的计算1.求解恒力做功的流程图考点突破2．变力做功(1)用动能定理：W＝12mv22－12mv21.(2)若功率恒定，则用W＝Pt计算．3．滑动摩擦力做的功有时可以用力和路程的乘积计算．4．多个力的合力做的功(1)先求F合，再根据W＝F合·lcosα计算，一般适用于整个过程中合力恒定不变的情况．(2)先求各个力做的功W1、W2…Wn，再根据W总＝W1＋W2＋…＋Wn计算总功，这是求合力做功常用的方法．考点突破考点3功率的分析与计算1.平均功率的计算(1)利用P＝Wt.(2)利用P＝F·vcosα，其中v为物体运动的平均速度．2．瞬时功率的计算(1)利用公式P＝F·vcosα，其中v为t时刻的瞬时速度．(2)利用公式P＝F·vF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度．(3)利用公式P＝Fv·v，其中Fv为物体受的外力F在速度v方向上的分力．考点突破考点4机车的两种启动模型1.两种启动方式的比较两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动P－t图和v－t图OA段过程分析v↑⇒F＝P（不变）v↓⇒a＝F－F阻m↓a＝F－F阻m不变⇒F不变⇒v↑P＝Fv↑直到P额＝Fv1运动性质加速度减小的加速直线运动匀加速直线运动，维持时间t0＝v1aAB段过程分析F＝F阻⇒a＝0⇒F阻＝Pvmv↑⇒F＝P额v↓⇒a＝F－F阻m↓运动性质以vm做匀速直线运动加速度减小的加速运动，在B点达到最大速度vm＝P额F阻考点突破2.三个重要关系式(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vm＝＝(式中Fmin为最小牵引力，其值等于阻力F阻)．(2)机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，功率最大，速度不是最大，即v＝vm＝.(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W＝Pt.由动能定理：Pt－F阻x＝ΔEk.此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小．考点6动能定理的应用1.基本步骤(1)选取研究对象，明确它的运动过程．(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况：受哪些力―→各力是否做功―→做正功还是负功―→做多少功―→各力做功的代数和(3)明确物体在过程的始末状态的动能Ek1和Ek2.(4)列出动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解题方程，进行求解．2．注意事项(1)动能定理的研究对象可以是单一物体，或者是可以看做单一物体的物体系统．(2)动能定理是求解物体的位移或速率的简捷公式．当题目中涉及位移和速度而不涉及时间时可优先考虑动能定理；处理曲线运动中的速率问题时也要优先考虑动能定理．(3)若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可分段考虑，也可整个过程考虑．但求功时，有些力不是全过程都做功，必须根据不同的情况分别对待求出总功．(4)应用动能定理时，必须明确各力做功的正、负．当一个力做负功时，可设物体克服该力做功为W，将该力做功表达为－W，也可以直接用字母W表示该力做功，使其字母本身含有负号．考点突破考点7利用动能定理求变力功1.如果是恒力做功问题往往直接用功的定义式可以求解，但遇到变力做功问题须借助动能定理等功能关系进行求解；分析清楚物理过程和各个力的做功情况后，运用动能定理可简化解题步骤．2．动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的，但对于外力是变力、物体做曲线运动的情况同样适用．也就是说，动能定理适用于任何力作用下、以任何形式运动的物体为研究对象，具有普遍性．3．应用动能定理求变力的功时，必须知道始末两个状态的物体的速度，以及运动过程中除变力做功外，其他力做的功．谢谢