浙江省中考科学 第24课 功和功率 机械能复习课件

近三年浙江中考试题分布考点考点20152015年年20142014年年20132013年年1. 功2. 功率3. 机械能4. 机械能守恒杭州T28，4分温州T27，3分温州T33，4分 宁波T9，4分绍兴T20，4分 湖州T20，3分湖州T35，2分金华、义乌T13，3分金华、义乌T36，2分衢州、丽水T35，4分湖州T12，3分湖州T14，3分台州T34，3分 杭州T5，3分金华T31，3分 丽水T22，4分丽水T30，4分 衢州T36，6分宁波T30，2分绍兴、义乌T15，4分嘉兴、舟山T31，4分杭州T13，3分 杭州T34，4分湖州T14，3分 湖州T17，3分宁波T37，2分 绍兴T7，4分绍兴T24，3分 台州T33，3分义乌T19，3分 温州T21，2分温州T34，3分 衢州T29，4分衢州T36，2分嘉兴、舟山T20，4分嘉兴、舟山T35，4分金华、丽水T20，3分金华、丽水T36，6分考点一功考点一功1. 科学上规定：功等于科学上规定：功等于力力跟物体在力的方向上通过的跟物体在力的方向上通过的距离距离的的乘积。功的公式为乘积。功的公式为 WFs。 特别关注特别关注 做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过了一段距离。二是物体在力的方向上通过了一段距离。 2. 有用功和总功的比值叫作有用功和总功的比值叫作机械效率机械效率。W有用有用表示有用功，表示有用功，W总总表示总功，表示总功， 表示机械效率，则表示机械效率，则 W有用有用W总总100%。 1. 功是能量转化的量度。功是能量转化的量度。 2. 功的单位是焦耳，简称焦，符号功的单位是焦耳，简称焦，符号 J。 3. 机械效率反映了有用功在总功中占的比例。机械效率越大，机械效率反映了有用功在总功中占的比例。机械效率越大，机械工作时能量利用率越高。机械工作时能量利用率越高。 物体做功的多少， 只与力物体做功的多少， 只与力F和在和在F的方向上通过的距离的方向上通过的距离s有关。有关。 特别关注特别关注 【典例【典例 1】 (2015江苏南京江苏南京)一名普通中学生从地上拿起一个一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋， 并把它缓缓举过头顶， 此过程中他对鸡蛋做的功约为鸡蛋， 并把它缓缓举过头顶， 此过程中他对鸡蛋做的功约为 ( ) A. 0.1 J B. 1 J C. 10 J D. 100 J 点评：点评：本题考查功的计算， 解题的关键是理解和掌握功的计算本题考查功的计算， 解题的关键是理解和掌握功的计算公式并熟练运用。公式并熟练运用。 解析：解析：一只鸡蛋的质量约一只鸡蛋的质量约 50 g，受到的重力为，受到的重力为 Gmg0.05 kg10 N/kg0.5 N，从地上拿起鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，从地上拿起鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，通过的距离大约为通过的距离大约为 2 m，所以人对鸡蛋做的功大约为，所以人对鸡蛋做的功大约为 WGh0.5 N2 m1 J。 答案：答案：B 考点二功率考点二功率单位时间内单位时间内完成的功完成的功叫作功率。功率反映物体叫作功率。功率反映物体做功做功的快的快慢，也可反映慢，也可反映能量转化能量转化的快慢。功率的定义式为的快慢。功率的定义式为 PWt。 特别关注特别关注 由由 PWt变形，可得变形，可得 PWtFstFv，此变形公，此变形公式给出了功率与力和速度的瞬时值的对应关系。当式给出了功率与力和速度的瞬时值的对应关系。当 P 一定时，一定时，F 与与 v 成反比。汽车上坡时，由于发动机的功率一定，司机采成反比。汽车上坡时，由于发动机的功率一定，司机采用降低速度的方法来获得较大的牵引力，就是这个道理。用降低速度的方法来获得较大的牵引力，就是这个道理。 功率的单位是瓦特，简称瓦，符号功率的单位是瓦特，简称瓦，符号 W，会利用功率的定，会利用功率的定义式和变形式进行简单计算。义式和变形式进行简单计算。 【典例【典例 2】 (2015浙江金华浙江金华)如图如图 241 所示，所示，被称为被称为“世界最快的水陆两栖车世界最快的水陆两栖车”的的“美洲美洲豹豹”已经正式上市。该车车身质量约已经正式上市。该车车身质量约 1300 kg，长为，长为 4.6 m，可乘坐，可乘坐 4 人，水上速度可人，水上速度可达到达到 72 km/h， 陆上速度最高达， 陆上速度最高达 130 km/h。 “美洲豹美洲豹”车轮可车轮可通过液压方式进入底盘，使用一个喷气驱动控制杆从汽车通过液压方式进入底盘，使用一个喷气驱动控制杆从汽车切换成快艇只需短短切换成快艇只需短短 15 s。 (1)“美洲豹美洲豹”在陆地上以最高速度行驶在陆地上以最高速度行驶 0.5 h，通过的路程是，通过的路程是多少千米？多少千米？ (2)“美洲豹美洲豹”停在平直的公路上时，轮胎与地面的总接触面停在平直的公路上时，轮胎与地面的总接触面积大约为积大约为 0.1 m2，此时对地面的压强约多少帕？，此时对地面的压强约多少帕？ (3)“美洲豹美洲豹”以最高速度在水上行驶时，受到的阻力约是车以最高速度在水上行驶时，受到的阻力约是车重的重的 0.3 倍，此时发动机的功率约多少瓦？倍，此时发动机的功率约多少瓦？ 点评：点评：本题考查速度、压强和功率的计算，解题的关键是掌握本题考查速度、压强和功率的计算，解题的关键是掌握力学基本知识，还有速度、重力、压强、功率的计算等。力学基本知识，还有速度、重力、压强、功率的计算等。 答案答案： (1)svt130 km/h0.5 h65 km。 (2)FGmg1300 kg10 N/kg13000 N，pFS13000 N0.1 m21.3105 Pa。(3)Ff0.3 G0.313000 N3900 N，v72 km/h20 m/s，PFv3900 N20 m/s7.8104 W。 考点三机械能考点三机械能1. 物体由于物体由于运动运动而具有的能量称为动能。质量相同的物体，而具有的能量称为动能。质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，运动速度越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，质量质量越大，越大，动能动能也越大。也越大。 2. 物体由于物体由于被举高被举高或发生或发生形变形变而具有的能量称为势能。势能而具有的能量称为势能。势能包括重力势能和弹性势能。物体的包括重力势能和弹性势能。物体的质量质量越大，被举得越越大，被举得越高高，具有的重力势能就越大； 物体的具有的重力势能就越大； 物体的弹性形变弹性形变越大， 弹性势能就越大， 弹性势能就越大。越大。 特别关注特别关注 势能势能 重力势能：物体由于被举高而具有的能量。重力势能：物体由于被举高而具有的能量。弹性势能：物体由于发生形变而具有的能量。弹性势能：物体由于发生形变而具有的能量。 特别关注特别关注 探究影响动能和势能的因素常用到控制变量法和探究影响动能和势能的因素常用到控制变量法和转换法。转换法。 点评：点评：本题考查势能的变化以及探究势能变化的方法， 解题的本题考查势能的变化以及探究势能变化的方法， 解题的关键是正确理解势能的概念。关键是正确理解势能的概念。 (2)根据题意，两种球的弹性大小比较方法一： 将两球从相同高根据题意，两种球的弹性大小比较方法一： 将两球从相同高度由静止同时释放， 比较两球落到同一桌面上弹起的高度得出度由静止同时释放， 比较两球落到同一桌面上弹起的高度得出弹性大小。两种球的弹性大小比较方法二：将两球从相同高度弹性大小。两种球的弹性大小比较方法二：将两球从相同高度由静止同时释放， 比较两球落到同一桌面上反弹次数得出弹性由静止同时释放， 比较两球落到同一桌面上反弹次数得出弹性大小。这里用到的研究方法有控制变量法和转换法。大小。这里用到的研究方法有控制变量法和转换法。 答案：答案：(1)减小减小 (2)反弹次数反弹次数 考点四机械能守恒考点四机械能守恒物体的动能和势能可以相互物体的动能和势能可以相互转化转化，如果没有摩擦阻力，动，如果没有摩擦阻力，动能和势能在相互转化的过程中，机械能总量能和势能在相互转化的过程中，机械能总量保持不变保持不变。如果存。如果存在摩擦阻力，动能和势能在相互转化的过程中，机械能的总量在摩擦阻力，动能和势能在相互转化的过程中，机械能的总量会减少，减少的机械能转化为摩擦产生的会减少，减少的机械能转化为摩擦产生的热热能。能。 理解动能和势能相互转化及机械能守恒定律， 并能用机械理解动能和势能相互转化及机械能守恒定律， 并能用机械能守恒定律解释简单现象。能守恒定律解释简单现象。 特别关注特别关注 在利用机械能守恒知识分析问题时，不能简单地在利用机械能守恒知识分析问题时，不能简单地认为物体向上运动到达最高点的动能为零， 例如斜向上抛出一认为物体向上运动到达最高点的动能为零， 例如斜向上抛出一个物体，它在最高点时仍有速度，动能最小，但不为零。个物体，它在最高点时仍有速度，动能最小，但不为零。 点评：点评：本题考查动能和势能的变化， 解题的关键是对能量转化本题考查动能和势能的变化， 解题的关键是对能量转化的正确分析。的正确分析。 解析：解析：运动员从最低点开始向上时，先是弹性势能转化为动能运动员从最低点开始向上时，先是弹性势能转化为动能和势能，当运动员与蹦床脱离时，动能达到最大，再上升到达和势能，当运动员与蹦床脱离时，动能达到最大，再上升到达最高点的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度最高点的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小。故整个过程中，动能先增大后减小，重力势减小，动能减小。故整个过程中，动能先增大后减小，重力势能增大。能增大。 答案：答案：C 【典例【典例 4】 (2015浙江杭州浙江杭州)如图如图 243 所示是蹦床所示是蹦床运动员表演的情景，运动员从最低点到达最高运动员表演的情景，运动员从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是况分别是 ( ) A. 动能减小，重力势能增大动能减小，重力势能增大 B. 动能增大，重力势能减小动能增大，重力势能减小 C. 动能先增大后减小，重力势能增大动能先增大后减小，重力势能增大 D. 动能先减小后增大，重力势能减小动能先减小后增大，重力势能减小 功和功率是初中物质科学的重点。 功、 功率可以结合压力、功和功率是初中物质科学的重点。 功、 功率可以结合压力、压强、杠杆等进行综合考查；机械能、机械能守恒通常以选择压强、杠杆等进行综合考查；机械能、机械能守恒通常以选择题、填空题的形式考查；动能的影响因素、势能的影响因素一题、填空题的形式考查；动能的影响因素、势能的影响因素一般通过实验探究题考查。般通过实验探究题考查。 【例【例 1】 (2014广西贵港广西贵港)如图如图 244甲所示，质量不计的弹簧竖直固甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器而减小的变阻器(压力不超过最压力不超过最大值大值)。压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路。压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路。压力传感器不受力时电流表示数是压力传感器不受力时电流表示数是 I0。在。在 t0 时刻，将一时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止落下，小球落到弹金属小球从弹簧正上方某一高度由静止落下，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度再落下，如此反复。整个过程中，不计能量损失，一定高度再落下，如此反复。整个过程中，不计能量损失，电流表示数电流表示数 I 随时间随时间 t 变化的图像如图乙所示， 则在小球由变化的图像如图乙所示， 则在小球由静止落下到静止落下到 t1时刻这一过程，小球的重力势能转化为小球时刻这一过程，小球的重力势能转化为小球的的_能；能；t2t3这段时间内，小球与弹簧之间的能量这段时间内，小球与弹簧之间的能量变化情况是变化情况是_。 解析：解析：t1时刻是小球由静止落下刚刚与弹簧接触的过程，在此时刻是小球由静止落下刚刚与弹簧接触的过程，在此过程中小球的重力势能转化为小球的动能；过程中小球的重力势能转化为小球的动能；t2t3这段时间内这段时间内小球向上运动，但未离开弹簧，在此过程中，弹簧的弹性势能小球向上运动，但未离开弹簧，在此过程中，弹簧的弹性势能减少，小球的机械能增加。减少，小球的机械能增加。 答案：答案：动动 弹簧的弹性势能减少，小球的机械能增加弹簧的弹性势能减少，小球的机械能增加 【例【例 2】 (2015湖南益阳湖南益阳)如图如图 245 甲所示，甲所示，重重 500 N 的小车受到的小车受到 80 N 的水平推力，在的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图像如图的图像如图 245 乙所示。乙所示。 (1)小车运动的速度多大？小车运动的速度多大？ (2)10 s 内重力对小车做多少功？内重力对小车做多少功？ (3)10 s内人对小车做多少功？功率是多大？内人对小车做多少功？功率是多大？ 答案答案：(1)由图像可知，小车在推力的作用下做匀速直线运动，由图像可知，小车在推力的作用下做匀速直线运动，当当 t5 s 时，时，s6 m，小车的速度，小车的速度 vst6 m5 s1.2 m/s。 (2)10 s 内小车在重力的方向上没有移动距离，因此，重力对小内小车在重力的方向上没有移动距离，因此，重力对小车不做功。车不做功。 (3)由图像可知，由图像可知，10 s 内小车通过的路程为内小车通过的路程为 12 m，推力对小车做，推力对小车做的功的功 WFs80 N12 m960 J，功率，功率 PWt960 J10 s96 W。