初中物理复习 教材知识梳理第十一章功和机械能

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,初中物理复习 教材知识梳理第十一章功和机械能,课标解读（2011修订版）,1,.结合实例，认识功的概念,返回目录,2,.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,3.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,中考考点清单,考点一功,1,.力学中的功,（,1,）通常而言，如果一个,作用在物体上，物,体在这个,，就说这个力对,物体做了功,力,力的方向上移动了距离,（,2,）做功的两个必要因素：一个是,.,另一个是,.,作用在物体,上,的,力,物体在力的方向上移动的距离,2,.功的计算,（,1,）力学中，功等于力与物体在力的方向上移动,的距离的乘积,返回目录,中考考点清单,（,2,）计算公式：,，,表示力，,s,表示,沿力的方向移动的距离，,表示功,（,3,）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,，它有一个专门的,名称叫做,，简称,，符号是,.,W,Fs,牛,米,焦耳,焦,J,常考功的估算,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,2,J,；从地上拿起一个鸡蛋，缓,缓举过头顶大约做功,1 J,返回目录,中考考点清单,考点二功率,1,.,与,之比叫做功率，在,物理学中用功率表示,，它在数值上,等于,内所做的功,11,3,.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,，它有个专,门的名称叫做,，简称,，符号是,，其他常用单位,，,1 kW=,W,.,功,做功所用时间,做功的快慢,单位时间,2,.表达式：,P,焦耳每秒,瓦特,瓦,W,千瓦,1 000,W,t,返回目录,中考考点清单,常考的功率的估算,中学生跳绳的功率约为60 ；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,瓦至数百千瓦,考点三动能和势能,1,.能量,：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,，一个物,体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大,焦耳,2,.动能,(,1,)动能：物体由于,而具有的能，叫做动,能，一切运动的物体都具有动能,运动,返回目录,中考考点清单,(,2,)影响因素：质量相同的物体，,越大，,它的动能越大；运动速度相同的物体，,越,大,它的动能也越大,运动速度,质量,3,.势能,(,1,),和,是常见的两种势能,(,2,)重力势能：在地球表面附近，物体由于,所,决定的能，叫做重力势能、物体的质量越大，位置,越,，它具有的重力势能就越大,(,3,)弹性势能：物体由于发生,而具有的,能，叫做弹性势能物体的,越大，它具,有的弹性势能就越大,重力势能,弹性势能,高度,高,弹性形变,形变量,返回目录,中考考点清单,考点四机械能及其转化,1,.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能,2,.机械能及其转化,（,1,）动能和势能可以相互,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,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,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,下降过程中动能和重力势能发生相互转化,转化,返回目录,中考考点清单,（2）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,总和不变，或者说机械能是守恒的,（3）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,电机发电.,返回目录,常考类型剖析,类型一 判断是否做功,（备选例题）,例,1,（,13,盐城）,下列情形中对物体没有做功的是（ ）,A,、举着杠铃不动,B,、将弹簧拉力器拉长,C,、将实心球抛向空中,D,、把掉在地上的羽毛球捡起来,A,【解析】,举着杠铃静止不动!人给杠铃一个向上,的力,杠铃向上没有移动距离,人对杠铃没有做,功,故A选项符合题意;将弹簧拉力器拉长,对弹,簧施加了力,并且在力的方向上移动了距离,因此,常考类型剖析,对弹簧做功了!故B选项不符合题意;将实心球抛,向空中!在抛球的过程中,人对实心球施加了力,并且在力的方向上移动了距离, 因此人对实心球,做功了,故C选项不符合题意;把掉在地上的羽毛,球捡起来,人给羽毛球一个向上的力,并且羽毛球,向上移动了距离,所以人对羽毛球做功了,故D选,项不符合题意.故选A.,变式题,1,（,13,贵阳改编）,将一物块静置于斜面上,A,点，,此时物块的机械能为,12J,.放手后物块沿斜面滑下在,水平面上滑行至,B,点停下，如右图所示，整个过程中,常考类型剖析,【,解析,】,物块沿斜面滑下，并在水平面上滑到,B,点停下来。在整个过程中物块始终受到重力、摩擦力和支持力的作用，而支持力始终与支持面垂直，根据做功的两个必要因素可知，在整个过程中，重力和摩擦力对物块做了功.,有,力和,力对物做功。,重,摩擦,图一,常考类型剖析,类型二 功、功率的计算,（备选例题）,例,2,（,12,邵阳）,兵兵同学拉着重为,100N,的物体在,2s,内沿水平方向匀速向右移动,5m,，所用拉力是,20N,。下列说法正确的是（ ）,A,、重力做功,500J B,、拉力做功,500J,C,、拉里做功,100J,D,、拉力的功率为,100W,C,【解析】,在重力方向上物体没有通过，重力不做功；拉力做功,W,=,Fs,=20N5m=100J100J;拉力的,功率,P,W,t,=,=,=,100J,2s,50w.,常考类型剖析,变式题,2,（,13,泉州）,雪橇是雪地常见的交通工具。若狗拉着雪橇以,10m/s,的速度在水平雪地上沿直线匀速滑行，雪橇受到的阻力是,200N,，则狗在,5min,内做了,J,的功，功率为,W,。,610,5,210,3,因为,v,=,S,t,【解析】,，,v,=10m/s,t,=5min=300s ,雪橇运动的距离为：,s,=,vt,=10m/s300s=3000m,而雪橇匀速直线行驶!则拉力等于摩擦力,即,F,=,f,=200N，狗做的功为：,W,=,Fs,=200N3000m=610,5,J.功率为：,P,=,W,t,610,5,J,300s,=2,10,3,w.,=,常考类型剖析,类型三 动能、势能的影响因素,（备选例题）,例,3,（,11,张家界）,1970,年,4,月,24,日，我国成功发射了第一颗人造地球卫星，如右图所示，是该卫星绕地球运行的轨迹图，当卫星运行到近地点时，它的动能最，,势能最,（均选填“大”或“小”）。,小,大,图2,【解析】,当卫星运行到近地点时，高度变小，重力,势能最小，重力势能转化为动能，动能最大.,常考类型剖析,变式题,3,（,13,滨州）,今年,6,月,1,日，我国引进的首架波音,787,客机飞赴广州交付使用，当波音,787,客机加速起飞上升的过程中，下列说法正确的是（ ）,A,、动能增大，重力势能减小,B,、动能减小，重力势能减小,C,、动能增大，重力势能增大,D,、动能减小，重力势能增大,C,图3,【解析】,加速起飞上升，加速说明速度在增大，客机的质量不变，速度增大，故动能增大;起飞上升,说明高度在升高,客机质量不变,高度升高,因此重力势能也增大,只有C符合题意.,常考类型剖析,类型四 机械能转化,（备选例题）,例,4,下列过程中重力势能转化为动能的是（ ）,A,、沿坡路匀速向上行驶的汽车,B,、制动的火车越来越慢,C,、人造地球同步卫星从远地点向近地点运动的,过程,D,、拉弯的弓把箭射出去,C,【解析】,沿坡路匀速向上行驶的汽车，动能不变，,重力势能增大，A错误;制动的火车速度变小,质量和,常考类,型剖,析,高度不变,动能减小,重力势能不变,B错误;人造地球同步卫星从远地点向近地点运动,所处高度变小,重力势能减小,运动速度变大,动能增大,重力势能转化为动能,C正确;拉弯的弓把箭射出去将弹性势能转化为动能,D错误.,变式题,4,（,13,龙东）,在一次军事演习中，一架飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资，在此过程中，飞机的动能,（选填“变大”、“变小”或“不变”），物资在加速下落的过程中，动能和重力势能之间的转化情况是,.,变小,重力势能转化为动能,常考类型剖析,【,解析,】,影响动能 的因素有连个；一是运动时的速度，二是质量。飞机匀速飞行，说明速度大小没变，边飞行边投放军用物资，飞机和内部的军用物资的总质量在减小，所以动能在减小；物资在下落过程中，质量不变，高度在减小，重力势能在减小。可是运动速度在增加，动能在增加，所以重力势能转化为动能。,实验突破,实验一 探究动能的大小与什么因素有关,命题点,1,、转换法的应用（通过观察木块被推动的距离来判断物体动能的大小）,2,、让同一小球从同一斜面的不同高度滑下的目的（控制质量相同研究动能大小与速度的关系）,3,、让质量不同的小球从同一斜面的同一高度滑下的目的（,控制速度相同探究动能的大小与质量的关系）,4,、控制变量的应用,实验突破,5,、实验推理与假设 （当小球运动到斜面底端时,!,所受的外力突然全部消失,!,则小球将保持原来的速度一直运动下去）,实验结论,：动能的大小与物体的质量和运动的速度有关。在速度相同时，物体的质量越大，动能越大，在质量相同时，物体的速度越大，动能越大。,例,1,（,12,娄底）,如图所示，是探究“动能的大小与那,些因素有关”的实验：,实验突破,（,1,）用质量不同的,A,、,B,两个小球（,m,A,m,B,）碰撞静止在同一水平面上的纸盒，实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时,相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小，可以比较,A,、,B,两个小球的,的大小。,速度,动能,图1,实验突破,（,2,）将甲与乙两实验比较可知小球动能的大小与小球的,有关；将甲与丙两实验比较可知小球动能的大小与小球的,有关。,速度,质量,（3）本次实验采用物理最常用的一种实验方法,是,.,控制变量法,【解析】,（1）从同一高度滑下到达底端时的速度相,同，小球推动纸盒运动对纸盒做功，纸盒被推的越,远，说明小球的动能越大；（2）比较甲和乙可知,小球下滑的高度不同，到达底端时的速度不同，这,实验突破,是研究动能大小与速度的关系；甲与丙下滑的高度相,同，但它们的质量不同，是研究动能大小与质量的关,系；（3）由于有多个量影响动能的大小!所以要采用,控制变量的方法.,针对训练1（,13,黔南州）,如图所示甲是探究“动能的大小与什么因素有关,”,的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到水平桌面上的同一木块，乙是探究“阻力对运动物体的影响”,的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。请回答下列问题：,实验突破,（,1,）甲、乙两组实验，采用了探究实验中常用的方法是,.,（,2,）甲实验中，通过观察,可以判断钢球动能的大小。,控制变量法,木块被推动的距离,匀速直线,牛顿第一,（,3,）由乙实验可以推理得出，如果运动的小,车在水平面上不受力时，它会做,运,动；,定律就是在该实验 基础上进行,推理、归纳而得出的。,图2,实验突破,【,解析,】,（,1,）由于动能及阻力大小同时与多个因素有关，在研究与其中一个因素之间的关系时，需要采用控制变量法。（,2,）在探究“动能的大小与什么因素有关,”,的实验中，是通过观察钢球对木块做功的多少，即通过判断木块被推动的距离大小来比较钢球动能大小的。（,3,）根据牛顿第一定律可知，如果小车在水平面上不受力，运动状态将不会改变，会一直做匀速直线运动.,实验突破,实验二 探究重力势能的大小与什么因素有关,命题点,1,、实验目的（研究重力势能大小与物体的质量和高度的关系）,2,、判断重力势能大小的依据（观察物体落下时沙地或泥地的凹陷程度，或者篮球落下时的形变程,度）,3,、实验方法（,控制变量法和转换法，探究重力势能的大小与质量的关系，控制高度相同，作法是是让小球从同一高度落下；探究重力势能的大小与高,实验突破,度的关系，控制小球的质量不变，做法是使用同一小球）,实验结论,：重力势能的大小与物体的质量和高度有关。在质量相同时，高度越大重力势能越大；在高度相同时，质量越大重力势能越大，反之亦然.,例,2,小明为了研究影响物体重力势能大小的因素进行了如下实验：让物体自由下落冲击小方桌，小方桌的桌腿是四根钉子，并放置在沙箱的沙面上。,实验突破,（,1,）他通过观察,来判断物体重力势能的大小。,小,方桌陷入沙子的深度,质量大小,高度,（,2,）比较图中,A,和,B,，是通过控制,来验证,重力势能的大小与,的关系.,图3,实验突破,（,3,）要研究重力势能的大小与质量是否有关，应选择图中的,和,进行对比实验.,B,C,（,4,）进一步分析,A,、,B,、,C,、三图可得出的结论,是：,；,.,高度相同时，质量越大的物体重力势能越大,质量相同时，高度越高的物体重力势能越大,【解析】,（1）物体从高处掉下来，砸在小方桌上后!方桌会陷入细沙中，小方桌陷得越深表明物体具有的重力势能越大，所以可以通过观察小方桌陷入细沙中的深度来判断物体重力势能的大小；（2）题图,A、B,两物体的质量相等，高度不等，根据“ 控制变量法”,实验突破,的特点可知，这是为了控制质量相同来研究重力势能,与高度的关系；（3） 要研究重力势能与物体的质量,的关系，应控制高度相同而改变物体的质量，所以就,分析题图,BC；,(4)分析,A、B、C,可看出:质量相同时,高度越高物体的重力势能越大，高度相同时质量越大,物体的重力势能越大.,针对训练,2,（,13,辽阳）,如图所示的是”探究影响重力势能大小因素“的实验过程。（容器中装有沙子，,A,和,B,为实心铁块，,A,的质量比,B,小）,实验突破,（,1,）由,两图可探究重力势能的大小与质量的关系，结论是：当,一定时，质量越大，重力势能越大.,乙丙,被举的高度,不能,两个铁块的质量不同,（,2,）由甲丙两图,（选填”能“或”不能“）,探究重力势能的大小与高度的关系，理由,是,.,图4,（,3,）本实验是通过观察,来判,小桌,陷入,沙中的深度,实验突破,断重力势能大小的，这也是物理探究过程中较常,的,法。利用本实验装置还可探究,.,转换,压力作用效果的因素,【,解析,】,（,1,）要探究重力势能与质量的关系应控制悲剧的高度相同，故应选乙丙两图；得到的结论是；当被举的高度一定时，质量越大，重力势能越大；（,2,）要探究重力势能与高度的关系应控制质量相同，如图所示没有控制质量相同故不能进行探究；（,3,）本实验是通过观察小桌陷入沙中的深度来显示重力势能的大小的，这种方法在物理上交”转换法“；利用本实验装置还可以探究影响压力作用效果的因素实验。,探究影响,备选例题,类型一 判断是否做功,例,1,在下列四种情境中，人对物体做功的是（）,A,提着水桶在水平地面上匀速前进,B,举着杠铃原地不动,C,用力推汽车，汽车没动,D,扛着米袋慢慢爬上楼梯,【,解析,】,提着水桶在水平地面上匀速前进，人给水桶一个向上的力，水桶向上没有移动距离，人对水桶没有做功,A,不符合题意；举着杠铃原地不动，人给杠铃一个向上的力，杠铃向上没有移动距离，人对杠铃没有做功,B,不符合题意；用力推汽车，,D,备选例题,汽车没动，人给汽车一个向前的力，汽车向前没有移动距离，人对汽车没有做功,C,不符合题意；扛着米袋慢慢爬上楼梯，人给米袋一个向上的力，米袋在力的作用下向上移动的距离，人对米袋做功,D,符合题意故选,D,例,2,在图,向左走，向右走,的漫画中，在,50s,的时间内，男孩提着重,15N,的小提琴水平向左匀速走了,100m,，女孩用,5N,的水平拉力拉箱子向右匀速走了,100m,，他们中，对物体有做功的是,（填“男孩”或“女孩”），做功为,N,女孩,500,备选例题,【,解析,】,小男孩对小提琴施加竖直向上的拉力，水平向左匀速运动时在竖直方向上没有移动距离，所以没有做功；小女孩施加的拉力是水平方向上的，在水平方向上有力且移动了距离，所以小女孩做了功；小女孩做的功：,W,=,Fs,=5N100m=500J.,例2题图,类型二 功、功率的计算,例,1,如图所示，用,10N,的水平推力推重为,20N,的物体,备选例题,沿水平方向做匀速直线运动,若,5s,内推力对物体做了,80J,的,功，则在这一过程中，物体沿,水平方向运动了,m,，推力,做功的功率为,W,8,16,例1 题图,【解析】,物体沿水平方向移动的距离：,W,S,F,=,=,80J,10N,=,8m；,W,P,t,=,=,80J,5s,=,16W.,推动物体所做的功：,备选例题,例,2,某同学用,20,牛的水平力匀速推动一辆重,200,牛的自行车，在,10,秒钟内自行车沿水平方向前进,3,米，则该同学对自行车做功,焦，功率为,瓦,60,6,【解析】,该同学对自行车做功,W,=,FS,=20N3m=60J;,W,P,t,=,=,60J,10s,=,16W.,功率,类型三 动能、势能大小变化的判断,例,1,在运载火箭的推动下，“神舟九号”载人飞船飞离地面的过程中，速度越来越大， 在此过程中，运,备选例题,载火箭所具有的动能,（选填“变大”、“不变”或“变小”），是因为运载火箭动能的大小与其,有关,变大,速度,【,解析,】,运载火箭飞离地面的过程中，速度越来越大，表明其动能变大,例,2,如图所示，小球在竖直向下的力,F,作用下，将竖直轻弹簧压缩并处于静止，若将力,F,撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升上升过程中,下列说法正确的是（）,例2题图,A,备选例题,【解析】,A小球上升过程受到重力和弹簧的弹力，当弹力大于重力时，小球向上加速，当弹力小于重力后，小球开始减速，离开弹簧做竖直上抛运动，速度进一步减小，所以小球的动能先增大后减小，故A正确；B由的分析可知：当弹簧弹力等于重力时，速度最大，此时动能最大，故B错误；C弹簧在被压缩到最短时即初始位置弹性势能最大，故C错误；D小球动能减为零时，速度为零，上升到最高点，此时重力势能最大，故D错误故选A.,备选例题,类型四 机械能及其转化,例,1,如图所示关于势能和动能相互转化的事例，下列说法中正确是（）,A甲图弹簧将小车向右推开过程中，动能转化为,弹簧的弹性势能,B,备选例题,B乙图中小明脚踩滑板从高处向下滑动越来越快，是重力势能转化为动能,C丙图中地铁列车进站时从坡底滑到坡顶过程中，重力势能转化为动能,D丁图中小球从A摆到O时，动能转化为重力势能,【,解析,】,A,、甲图弹簧将小车向右推开过程中，弹性势能转化为动能，故,A,错误；,B,、小明脚踩滑板从高处向下滑动越来越快，是重力势能转化为动能，故,B,正确；,C,、地铁列车进站时从坡底滑到坡顶过程中，动能转化为重力势能故,C,错误；,D,、小球从,A,摆到,O,时，是重力势能转化成动能故,D,错误故选,B,备选例题,例2,如图是人造地球卫星的轨道示意图，人造地球卫星在大气层外环绕地球运行，它从近地点向远地点运行的过程中,能转化,能，机械能,（选填“变大”、“变小”或“不变”）,例2题图,动,重力势,不变,【,解析,】,卫星在绕地球运动过程中，质量不变，卫星从近地点运动到远地点的过程中，速度不断减小，动能不断变小卫星从近地点运动到远地点的过程中，和地球的相对高度不断增大，势能不断增大在整个过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进,。,