中考第十一章功和机械能【基础教学】

中考考点清单中考考点清单第十一章第十一章 功和机械能功和机械能课标解读课标解读图说物理图说物理常考类型剖析常考类型剖析实验突破实验突破1苍松优选课标解读（课标解读（2011修订修订版）版）1.结合实例，认识功的概念结合实例，认识功的概念返回目录返回目录2.知道动能、势能和机械能通过实验，了解知道动能、势能和机械能通过实验，了解动能和势能的相互转化动能和势能的相互转化3.知道机械功和功率用生活中的实例说明机知道机械功和功率用生活中的实例说明机械功和功率的含义械功和功率的含义2苍松优选中考考点清单中考考点清单考点一功考点一功1.力学中的功力学中的功（1）通常而言，如果一个）通常而言，如果一个 作用在物体上，物作用在物体上，物体在这个体在这个，就说这个力对，就说这个力对物体做了功物体做了功力力力的方向上移动了距离力的方向上移动了距离（2）做功的两个必要因素：一个是）做功的两个必要因素：一个是 .另一个是另一个是 .作用在物体作用在物体上的力上的力物体在力的方向上移动的距离物体在力的方向上移动的距离2.功的计算功的计算（1）力学中，功等于力与物体在力的方向上移动）力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的的距离的 返回目录返回目录乘积乘积3苍松优选中考考点清单中考考点清单（2）公式：）公式：，表示力，表示力，s表示表示沿力的方向移动的距离，沿力的方向移动的距离，表示功表示功（3）在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单）在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，功的单位是位是米，功的单位是 ，它有一个专门的，它有一个专门的名称叫做名称叫做 ，简称，简称 ，符号是，符号是 .WFs牛牛米米焦耳焦耳焦焦J 常考的功常考的功 将地面上的物理课本捡起放到桌子上，人对将地面上的物理课本捡起放到桌子上，人对课本做的功约为课本做的功约为 2 J；从地上拿起一个鸡蛋，缓；从地上拿起一个鸡蛋，缓缓举过头顶大约做功缓举过头顶大约做功 1 J.返回目录返回目录4苍松优选中考考点清单中考考点清单考点二功率考点二功率功功做功所用时间做功所用时间做功的快慢做功的快慢单位时间单位时间焦耳每秒焦耳每秒 瓦特瓦特瓦瓦W千瓦千瓦Wt返回目录返回目录1.在物理学中用功率表示在物理学中用功率表示 ，2.2.定义：定义：与与 之比叫做功率，之比叫做功率，它在数值上等于它在数值上等于 内所做的功内所做的功111112121 14 413133.表达式：表达式：P 154.功率的单位由功的单位和时间的单位组合而功率的单位由功的单位和时间的单位组合而成在在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间成在在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，则功率的单位是的单位是秒，则功率的单位是 ，它有，它有个专门的名称叫做个专门的名称叫做 ，简称，简称 ，符号是，符号是 ，其他常用单位，其他常用单位 ，16171819205苍松优选中考考点清单中考考点清单1 000单位换算单位换算1 kW=W.2121 常考的功率的估算常考的功率的估算 中学生跳绳的功率约为中学生跳绳的功率约为60 60；优秀运动员短；优秀运动员短时间运动的功率约一千瓦；小轿车的功率为数十千时间运动的功率约一千瓦；小轿车的功率为数十千瓦至数百千瓦瓦至数百千瓦考点三动能和势能考点三动能和势能焦耳焦耳1.能量能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体具：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能，能量的单位是有能量，简称能，能量的单位是 ，一个物，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大22226苍松优选中考考点清单中考考点清单2.动能动能运动运动返回目录返回目录(1)动能：物体由于动能：物体由于 而具有的能，叫做动而具有的能，叫做动能，一切运动的物体都具有动能能，一切运动的物体都具有动能2323运动速度运动速度质量质量(2)影响因素：质量相同的物体，影响因素：质量相同的物体，越大，越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，它的动能越大；运动速度相同的物体，越越大大,它的动能也越大它的动能也越大242425253.势能势能(1)重力势能：在地球表面附近，物体由于重力势能：在地球表面附近，物体由于 所所决定的能，叫做重力势能、物体的质量越大，位置决定的能，叫做重力势能、物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越越高，它具有的重力势能就越 26262727高度高度大大7苍松优选中考考点清单中考考点清单弹性形变弹性形变形变量形变量返回目录返回目录(2)弹性势能：物体由于发生弹性势能：物体由于发生 而具有的而具有的能，叫做弹性势能物体的能，叫做弹性势能物体的 越大，它具越大，它具有的弹性势能就越大有的弹性势能就越大(3)重力势能和弹性势能是常见的两种势能重力势能和弹性势能是常见的两种势能29292828考点四机械能及其转化考点四机械能及其转化1.1.动能、重力势能和弹性势能统称为动能、重力势能和弹性势能统称为 3030机械能机械能8苍松优选中考考点清单中考考点清单转化转化返回目录返回目录2.2.动能和势能可以相互动能和势能可以相互 如一个物体如一个物体从高处下落，物体的重力势能转化成它的动能；弯从高处下落，物体的重力势能转化成它的动能；弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能；蹦床运弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能；蹦床运动员从高处落下，与蹦床接触后，运动员的动能转动员从高处落下，与蹦床接触后，运动员的动能转化成蹦床的弹性势能；滚摆下降时，重力势能转化化成蹦床的弹性势能；滚摆下降时，重力势能转化为动能，上升时动能转化为重力势能；单摆上升和为动能，上升时动能转化为重力势能；单摆上升和下降过程中动能和重力势能发生相互转化下降过程中动能和重力势能发生相互转化31313.3.机械能守恒：如果只有动能和势能相互转机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和总和 ，或者说机械能是守恒的，或者说机械能是守恒的3232不变不变9苍松优选中考考点清单中考考点清单4.4.水能和风能的利用：自然界的流水和风都是具有水能和风能的利用：自然界的流水和风都是具有大量的机械能资源水能和风能都可用来发电，一大量的机械能资源水能和风能都可用来发电，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多；风吹动风车，可以带动发大，能发出的电就越多；风吹动风车，可以带动发电机发电电机发电.返回目录返回目录10苍松优选图说图说物理物理返回目录返回目录11苍松优选图说图说物理物理返回目录返回目录12苍松优选图说物理图说物理返回目录返回目录13苍松优选图说物理图说物理返回目录返回目录14苍松优选图说物理图说物理返回目录返回目录15苍松优选常考类型剖析常考类型剖析类型一类型一 功、功率的计算功、功率的计算例例1 1（枣庄）枣庄）小明将放在水平桌面上重为小明将放在水平桌面上重为的物理课本，水平匀速拉动所用的的物理课本，水平匀速拉动所用的水平拉力为，则课本重力做功水平拉力为，则课本重力做功，水，水平拉力做功平拉力做功00.5【解析】【解析】重为重为的物理课本，在水平面上匀速拉的物理课本，在水平面上匀速拉动动0.5，虽然有力，也有距离，距离不是在重力，虽然有力，也有距离，距离不是在重力的方向上通过的距离，所以没做功；课本受到的水的方向上通过的距离，所以没做功；课本受到的水平拉力为，并在水平面上匀速前进平拉力为，并在水平面上匀速前进0.50.5，具，具备做功的两个条件，所以拉力做了功，备做功的两个条件，所以拉力做了功，N0.50.5返回目录返回目录16苍松优选常考类型剖析常考类型剖析【名师点拨】【名师点拨】解题注意事项：解题注意事项：力与物体移动的距离在方向上必须一致，力与力与物体移动的距离在方向上必须一致，力与物体移动距离必须对应同一物体且同一段时间物体移动距离必须对应同一物体且同一段时间计算功时，其大小只与力的大小和距离的大小计算功时，其大小只与力的大小和距离的大小有关，与其它因素无关力的单位用，距离的单有关，与其它因素无关力的单位用，距离的单位用位用.例例2 2 小童同学用的水平推力，使放在水平桌面小童同学用的水平推力，使放在水平桌面上重上重200200的物体做匀速直线运动，若该物体在的物体做匀速直线运动，若该物体在1010内内移动移动4 4，则在此过程中，物体受到的摩擦力是，则在此过程中，物体受到的摩擦力是 ，小童做功的功率是小童做功的功率是2050返回目录返回目录17苍松优选常考类型剖析常考类型剖析【解析】【解析】物体在物体在5050的推力作用下，在水平方的推力作用下，在水平方向做匀速直线运动，所以摩擦力等于推力，也是向做匀速直线运动，所以摩擦力等于推力，也是5050；物体移动的速度为物体移动的速度为 ，小童做功的功率为小童做功的功率为v500.4/s20v=ts4m10s=0.4m/s,变式题变式题1 1 跳绳是同学们喜欢的一种运动，某同学体跳绳是同学们喜欢的一种运动，某同学体重重400400，如果，如果1min1min内跳内跳120120次，每次离地高度约次，每次离地高度约0.050.05（设每次离地高度和时间相同），则该同学（设每次离地高度和时间相同），则该同学跳一次做功跳一次做功，他在这，他在这1min1min锻练中的功率锻练中的功率是是2040返回目录返回目录18苍松优选常考类型剖析常考类型剖析【解析】【解析】（）跳一次的离地高度（）跳一次的离地高度0.05，已，已知同学重知同学重400；则跳一次克服重力做功：；则跳一次克服重力做功：4000.0520分钟内跳绳分钟内跳绳120120次，次，做功为做功为W总总=nW=12020J=2400J.(2).(2)他在这他在这minmin的的锻练中功率为锻练中功率为:P=W总总t2400J60s=40W.=返回目录返回目录19苍松优选常考类型剖析常考类型剖析 类型二类型二 机械能及其转化机械能及其转化返回目录返回目录20苍松优选常考类型剖析常考类型剖析例例3 3（荆门）荆门）一根细长绳的下端系一个金属小一根细长绳的下端系一个金属小球，上端固定，就制成一个摆把小球拉离竖直位置球，上端固定，就制成一个摆把小球拉离竖直位置松手，让它摆动起来，如图所示，可以观察到小松手，让它摆动起来，如图所示，可以观察到小球在摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小，最终会停下球在摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小，最终会停下来，对于小球在摆动过程中的能量转化情况，下列说来，对于小球在摆动过程中的能量转化情况，下列说法中不正确的是（）法中不正确的是（）小球从高处向低处摆动过程中，小球从高处向低处摆动过程中，势能部分转化为动能势能部分转化为动能小球从低处向高处摆动过程中，小球从低处向高处摆动过程中，动能部分转化为势动能部分转化为势图图1 1C返回目录返回目录21苍松优选常考类型剖析常考类型剖析小球在摆动过程中，机械能守恒小球在摆动过程中，机械能守恒小球依次经过最低点时，动能会逐渐减少小球依次经过最低点时，动能会逐渐减少【解析】【解析】小球从高处向低处摆动过程中，质量不变，小球从高处向低处摆动过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能故以是重力势能转化为动能故A A选项正确不符合题意；选项正确不符合题意；小球从低处向高处摆动过程中，质量不变，高度升高，小球从低处向高处摆动过程中，质量不变，高度升高，重力势能增大，速度减小，动能减小，所以是动能转重力势能增大，速度减小，动能减小，所以是动能转化为重力势能故化为重力势能故B B选项正确不符合题意；小球在摆选项正确不符合题意；小球在摆动过程中，除重力做功外，还有空气阻力做功，所以动过程中，除重力做功外，还有空气阻力做功，所以机械能不守恒故机械能不守恒故C选项错误符合题意；由于小球在选项错误符合题意；由于小球在返回目录返回目录22苍松优选常考类型剖析常考类型剖析摆动过程中，机械能越来越小，所以到达最低点的动摆动过程中，机械能越来越小，所以到达最低点的动能会逐渐减小故能会逐渐减小故D D选项正确不符合题意故选选项正确不符合题意故选C.C.【名师点拨名师点拨】判断动能与势能之间能量转化的方法：判断动能与势能之间能量转化的方法：（）首先分析决定动能及重力势能（或弹性势能）（）首先分析决定动能及重力势能（或弹性势能）大小的因素，看他们之间是如何变化大小的因素，看他们之间是如何变化（）注意动能和势能互相转化过程中的能量损失和（）注意动能和势能互相转化过程中的能量损失和增加，如果动能增加，势能减小，则是势能部分转化增加，如果动能增加，势能减小，则是势能部分转化为动能，反之，则是动能部分转化为势能为动能，反之，则是动能部分转化为势能返回目录返回目录23苍松优选常考类型剖析常考类型剖析变式题变式题2 2（兰州）兰州）如图所如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的程中，它的能减小，能减小，能能增加滚摆到最低点后又上升，每次上升的增加滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能能 （选填（选填“减小减小”、“增大增大”或或“不变不变”）.图图2 2重力势重力势减小减小动动【解析解析】本题考查的是机械能及其转化的知识动本题考查的是机械能及其转化的知识动能大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高能大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关滚摆沿着悬线向下运动高度变小，速度变大，度有关滚摆沿着悬线向下运动高度变小，速度变大，故重力势能减小，动能增大由于摩擦的原因，机械故重力势能减小，动能增大由于摩擦的原因，机械返回目录返回目录24苍松优选常考类型剖析常考类型剖析能会转化为内能而使它本身减小，所以每次上升的高能会转化为内能而使它本身减小，所以每次上升的高度逐渐减小度逐渐减小返回目录返回目录25苍松优选实验突破实验突破实验探究物体的动能跟哪些因素有关实验探究物体的动能跟哪些因素有关（20132013年贵港考查年贵港考查1 1次，次，20122012年白色考查年白色考查1 1次，次，20102010年南宁考查年南宁考查1 1次次)返回目录返回目录26苍松优选实验突破实验突破例（例（百色）百色）在探究在探究“动能的大小与什么因素有动能的大小与什么因素有关关”的活动中，小欣猜想：动能的大小可能与物体的的活动中，小欣猜想：动能的大小可能与物体的质量和速度有关实验室提供的器材有：斜面、几个质量和速度有关实验室提供的器材有：斜面、几个质量不同的光滑钢球、木块、刻度尺等，小欣设计的质量不同的光滑钢球、木块、刻度尺等，小欣设计的实验装置如图所示实验时，小欣让钢球从斜面上实验装置如图所示实验时，小欣让钢球从斜面上由静止滑下并推动在水平面上的同一木块运动由静止滑下并推动在水平面上的同一木块运动图图1 1返回目录返回目录27苍松优选实验突破实验突破（）本实验是通过比较（）本实验是通过比较 来确定钢来确定钢球对木块做功的多少，从而判断球对木块做功的多少，从而判断动能的大小动能的大小（选填（选填“钢球钢球”或或“木块木块”）（）探究动能的大小与物体质量的关系时，应保持（）探究动能的大小与物体质量的关系时，应保持物体的物体的不变，具体的做法是：让质量不变，具体的做法是：让质量 的的钢球从斜面的钢球从斜面的高度由静止滑下高度由静止滑下（）钢球碰到木块并一起运动过程中，由于木块受（）钢球碰到木块并一起运动过程中，由于木块受到到的作用，钢球和木块运动一段距离后停下的作用，钢球和木块运动一段距离后停下来，在此过程中钢球和木块的动能都转化为来，在此过程中钢球和木块的动能都转化为能能木块移动的距离木块移动的距离钢球钢球速度速度相同相同同一同一摩擦力摩擦力内内返回目录返回目录28苍松优选实验突破实验突破（）若本实验装置中的水平面绝对光滑，本实验（）若本实验装置中的水平面绝对光滑，本实验将将（选填（选填“能能”或或“不能不能”）达到探究的目的）达到探究的目的不能不能【解析解析】（）该实验中是通过比较木块被推动的距（）该实验中是通过比较木块被推动的距离来确定钢球对木块做功的多少，从而判断钢球的动离来确定钢球对木块做功的多少，从而判断钢球的动能大小；（）探究动能的大小与物体质量的关系时，能大小；（）探究动能的大小与物体质量的关系时，应保持物体的速度不变，而改变钢球的质量，具体做应保持物体的速度不变，而改变钢球的质量，具体做法就是让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止滑法就是让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止滑下；（）由于木块受到摩擦力的作用，最终使钢球下；（）由于木块受到摩擦力的作用，最终使钢球和木块停止运动，此过程中需要克服摩擦力做功，将和木块停止运动，此过程中需要克服摩擦力做功，将钢球和木块的动能转化为内能；（）若本实验装置钢球和木块的动能转化为内能；（）若本实验装置返回目录返回目录29苍松优选实验突破实验突破的水平面绝对光滑，则钢球和木块会一直运动下去，的水平面绝对光滑，则钢球和木块会一直运动下去，也就无法判断做功的多少，无法判断钢球动能的大小也就无法判断做功的多少，无法判断钢球动能的大小返回目录返回目录30苍松优选