【最新】广东省中考物理 第一部分 考点研究 第九章 功和机械能课件-人教级全册物理课件

1、第九章第九章 功和机械能功和机械能第一部分 考点研究 考点梳理考点梳理功和机械能功和机械能功功定义定义做功的两个必要因素做功的两个必要因素不做功的三种情况举例不做功的三种情况举例 功的计算功的计算常考的功常考的功功（机械功）的原理功（机械功）的原理功率功率功和机械能功和机械能定义定义表达式表达式推导式推导式单位换算单位换算常考的功率常考的功率动能和势能动能和势能能量能量动能动能势能势能机械能及其转化机械能及其转化定义：通常而言，如果一个定义：通常而言，如果一个_作用在物体上，物体在作用在物体上，物体在这个这个_上移动了一段上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功距离，就说这个力对物体做了功做功

2、的两个必要因素：作用在物体上的做功的两个必要因素：作用在物体上的_；物体在；物体在_的方向上移动的的方向上移动的_不做功的三种情况举例不做功的三种情况举例: : 不劳无功：冰壶在水平面上由于惯性向前运动，在不劳无功：冰壶在水平面上由于惯性向前运动，在水平面上没有做功；水平面上没有做功； 劳而无功：举重运动员将杠铃举起后，在高处停留劳而无功：举重运动员将杠铃举起后，在高处停留5 5秒的过程；秒的过程； 垂直无功：人提水桶水平方向前进，提水桶的力和垂直无功：人提水桶水平方向前进，提水桶的力和水桶的重力不做功水桶的重力不做功力力力的方向力的方向力力力力距离距离功功W=_F表示表示_，单位是，单位是_

3、s表示表示_，单位是单位是_W表示表示_，单位是，单位是_力学中功等于力学中功等于_与物体在力的方向上通过的与物体在力的方向上通过的_的乘积的乘积力力距离距离Fs力力N沿力的方向上移动的距离沿力的方向上移动的距离m功功J常考的功：将地面上的物理课本捡起来放到桌子常考的功：将地面上的物理课本捡起来放到桌子上，人对课本做的功约为上，人对课本做的功约为2 J；从地上拿起一个；从地上拿起一个鸡蛋，缓缓举过头顶，大约做功鸡蛋，缓缓举过头顶，大约做功1 J；人从一楼；人从一楼走到二楼做功约为走到二楼做功约为1 800 J功的计算功的计算P表示表示_，单位是，单位是_W表示表示_，单位是，单位是_t表示表示

4、_，单位是，单位是_P=_功（机械功）的原理：使用机械时，人们所做的功（机械功）的原理：使用机械时，人们所做的功等于不使用机械直接用手所做的功，即任何机功等于不使用机械直接用手所做的功，即任何机械都不省功械都不省功功率定义：在物理学中，用功率表示做功的功率定义：在物理学中，用功率表示做功的_. _与与_之比叫做功率，它在数值上之比叫做功率，它在数值上等于等于_所做的功所做的功快慢快慢功功做功所用时间做功所用时间单位时间内单位时间内W/t这个力做功的功率这个力做功的功率W某个力所做的功某个力所做的功J做这些功所用的时间做这些功所用的时间s推导式：当物体在力推导式：当物体在力F的作用下，以速度的作

5、用下，以速度v匀速运动时，匀速运动时，由由W=Fs可得，可得，PW/t=F/st=Fv单位换算：单位换算：1 kW=_W常考的功率：中学生跳绳的功率约为常考的功率：中学生跳绳的功率约为60 W；优秀运动；优秀运动员短时间运动的功率约员短时间运动的功率约1 kW1 000定义：物体由于定义：物体由于_而具有的能而具有的能.一切一切_的物体都具有动能的物体都具有动能影响因素：质量相同的物体，影响因素：质量相同的物体，_越越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，大，它的动能越大；运动速度相同的物体，_越大，它的动能也越大越大，它的动能也越大能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体能量：物体能够对外做

6、功，我们就说这个物体具有具有_， 简称简称_，单位是，单位是_，它，它表示物体做功本领大小的物理量表示物体做功本领大小的物理量能量能量能能焦耳焦耳运动运动运动运动运动速度运动速度质量质量动能动能动能和势能动能和势能定义：物体由于发生定义：物体由于发生_而具有的能而具有的能影响因素：物体的弹性形变越大，它具有影响因素：物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越的弹性势能就越_定义：物体由于定义：物体由于_所具有的能所具有的能影响因素：物体的影响因素：物体的_越大，越大，_越高，越高，它具有的重力势能就它具有的重力势能就_高度高度质量质量位置位置越大越大弹性形变弹性形变大大重力势能重力势能弹性势能弹

7、性势能机械能：机械能：_、_和和_统称为机械能动统称为机械能动能和势能可以相互能和势能可以相互_ 机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化, ,尽管动能、尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和势能的大小会变化，但机械能的总和_，或者，或者说，机械能是说，机械能是_的的机械能及其转化机械能及其转化动能动能重力势能重力势能弹性势能弹性势能转化转化保持不变保持不变守恒守恒命题点：功、功率的比较命题点：功、功率的比较1. (2015沈阳沈阳5题改编题改编)爷爷与小爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从丽进行爬楼比赛，他们都从1楼楼上到上到6楼爷爷的体重是小丽体楼爷爷的

8、体重是小丽体重的重的2倍，爷爷所用的时间是小倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的丽所用时间的2倍，若爷爷做的倍，若爷爷做的功为功为W1，功率为，功率为P1，小丽做的，小丽做的功为功为W2，功率为，功率为P2，则，则W1_W2，P1_P2(均选填均选填“”、“”或或“”). 图说物理(RJ八下八下P65图图11.21)命题点：弹性势能、力的作用效果、惯性、命题点：弹性势能、力的作用效果、惯性、机械能的转化机械能的转化2. (2015来宾来宾16题改编题改编)如图所示，为运动如图所示，为运动员在射箭比赛时的情景把弓拉的很弯，员在射箭比赛时的情景把弓拉的很弯，其主要目的是为了增大弓的其主要目的是为了增

9、大弓的_能；能；弓能被拉弯，说明力可以弓能被拉弯，说明力可以_，弓箭被射出的过程，弓箭被射出的过程，将弓弦的将弓弦的_能转化为弓箭的能转化为弓箭的_能；能；箭离开弓后能继续向前运动，说明箭具有箭离开弓后能继续向前运动，说明箭具有_(RJ八下八下P69页页图图11.36)惯性惯性弹性势弹性势改变物体的形状改变物体的形状弹性势弹性势动动命题点：机械能及其转化、相互命题点：机械能及其转化、相互作用力作用力3. (2015杭州杭州1题改编题改编)如图所示是如图所示是蹦床运动员表演的情景，运动员蹦床运动员表演的情景，运动员从最低点到达最高点的过程中，从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能运动员的动能_

10、，重力势能，重力势能_(选填选填“增大增大”或或“减减小小”)蹦床对运动员的蹦床对运动员的_是由于蹦床形变产生的，而运动是由于蹦床形变产生的，而运动员也会对蹦床产生员也会对蹦床产生_，这，这是一对是一对_(RJ八下八下P71图图11.41)相互作用力相互作用力减小减小增大增大支持力支持力压力压力命题点：机械能及其转化命题点：机械能及其转化4. (2015聊城聊城6题改编题改编)如图所示，如图所示，滚摆在到达最低点后又上升的滚摆在到达最低点后又上升的运动过程中，运动过程中，_能转化为能转化为_能，机械能能，机械能_(选填选填“变大变大”、“变变小小”或或“不变不变”)(不考虑摩擦不考虑摩擦).(

11、RJ八下八下P71图图11.42)动动重力势重力势不变不变例例 1(2016十堰十堰)一辆汽车以一辆汽车以20 m/s的速度在水平路面上的速度在水平路面上沿直线匀速行驶沿直线匀速行驶5分钟，汽车的质量为分钟，汽车的质量为1 500 kg，行驶时，行驶时所受阻力为车重的所受阻力为车重的0.2倍，则牵引力为倍，则牵引力为_N，此时，此时汽车的功率为汽车的功率为_kW，重力做的功为，重力做的功为_J(取取g10 N/kg)3 000600 重难点突破功、功率的相关计算功、功率的相关计算(难点、必考难点、必考)一一【解析】【解析】因为汽车水平匀速直线行驶，所以因为汽车水平匀速直线行驶，所以fF0.2G

12、0.2mg0.21 500 kg10 N/kg3 000 N. PW/t(Fs)/tFv3 000 N20 m/s6104 W60 kW；汽车在水平路面上行驶，重力不做功；汽车在水平路面上行驶，重力不做功例例 2在实心球测试时，小华捡起重为在实心球测试时，小华捡起重为20 N的实心球，的实心球，通过通过5 s举至举至2 m高处，这一过程小华对球做功高处，这一过程小华对球做功_J，功，功率是率是_W，将球用力投出后，实心球向前飞行了，将球用力投出后，实心球向前飞行了10 m，球出手后，小华对球做功球出手后，小华对球做功_J.4080【解析】【解析】小华对实心球做的功为小华对实心球做的功为WGh2

13、0 N2 m40 J；PW/t(40 J)/(5s)8 W，由于惯性，实心球出手，由于惯性，实心球出手后向前飞行了后向前飞行了10 m，这时虽然距离增加，但是小华对，这时虽然距离增加，但是小华对实心球没有力的作用，所以小华对球做的功为实心球没有力的作用，所以小华对球做的功为0 J.方法指导：功、功率计算应注意的事项：方法指导：功、功率计算应注意的事项：注意单位的同一性：力的单位是注意单位的同一性：力的单位是N，距离的单位是，距离的单位是m，功的单位才是功的单位才是J.功的单位是功的单位是J，时间的单位是，时间的单位是s，功率的，功率的单位才是单位才是W.力的单位是力的单位是N，速度的单位是，速

14、度的单位是m/s，功率的单，功率的单位才是位才是W.注意物理量的对应性：物理量必须对应于同一段时间注意物理量的对应性：物理量必须对应于同一段时间和同一物体和同一物体P W/t 具有普遍性，而具有普遍性，而PFv只适用于匀速直线运动只适用于匀速直线运动.例例 3现有现有30包大米，总质量为包大米，总质量为150 kg，小明想尽快将，小明想尽快将它们搬上它们搬上10 m高处的库房如图为小明可以提供的用于高处的库房如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像由搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像由图可知他可以提供的最大功率为图可知他可以提供的最大功率为_W；为了尽可能

15、快；为了尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬地将大米搬上库房，他每次应搬_包若每次下楼时包若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是地所用的时间是_s(g10 N/kg)503450【解析】【解析】由题图知当搬动质量为由题图知当搬动质量为15 kg物体时，小明用于物体时，小明用于搬动物体的功率搬动物体的功率(输出输出)最大，其值为最大，其值为50 W；30包大米，包大米，总质量为总质量为150 kg，每包大米的质量是，每包大米的质量是5 kg，由于搬动物，由于搬动物体所需要做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要体

16、所需要做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要求人始终在最大功率求人始终在最大功率(输出输出)状态下工作，每次应搬动质状态下工作，每次应搬动质量量15 kg的物体，即的物体，即3包大米；每次搬运大米的重力包大米；每次搬运大米的重力Gmg15 kg10 N/kg150 N；重力做的功；重力做的功WGh150 N10 m1 500 J，则每次上楼所用的时间，则每次上楼所用的时间tW/P(1500 J)/(50 W)30 s，则每次下楼所用的时间是，则每次下楼所用的时间是15 s，一个来回需要的时间是一个来回需要的时间是30 s15 s45 s, 搬搬30包大米需要包大米需要10个来回，所以所用是时

17、间一共是个来回，所以所用是时间一共是45 s10450 s.命题点：命题点：1. 斜面的作用斜面的作用(使小球获得一个初始速度，越高的地方使小球获得一个初始速度，越高的地方释放小球，小球的初速度释放小球，小球的初速度_)2. 转换法的应用转换法的应用(通过水平面上的物体被推动的距离远通过水平面上的物体被推动的距离远近来反映物体动能大小，推动距离越远，动能近来反映物体动能大小，推动距离越远，动能_)2016.21(1) 实验突破实验突破越大越大越大越大探究物体的动能跟哪些因素有关探究物体的动能跟哪些因素有关(10年年2考，考，2016.21、2013.22)实验一实验一3. 控制变量法的应用控制

18、变量法的应用a. 探究物体动能的大小与质量的关系探究物体动能的大小与质量的关系(控制不同的物体控制不同的物体在在_释放，使质量不同的物体在撞击水平面物体释放，使质量不同的物体在撞击水平面物体时速度相同时速度相同)2016.21(3)、2013.22(2)b. 探究物体动能的大小与速度的关系探究物体动能的大小与速度的关系(控制控制_在在不同位置释放，使同一物体在撞击水平面物体时速度不不同位置释放，使同一物体在撞击水平面物体时速度不同同)2016.21(2)、2013.22(3)4. 木块会停下来的原因木块会停下来的原因(受到摩擦力的作用受到摩擦力的作用)2016.21(4)第第1空空同一物体同一

19、物体同一位置同一位置5. 机械能的转化机械能的转化(物体从斜面释放运动到水平面由物体从斜面释放运动到水平面由_转化为转化为_，两物体碰撞后运动一段距离停下，两物体碰撞后运动一段距离停下来，由于两物体的动能转化为内能来，由于两物体的动能转化为内能)2016.21(4)第第2空空6. 超载、超速问题的判断超载、超速问题的判断7. 木板太短时的解决办法木板太短时的解决办法(加长木板或者在木板上放毛巾加长木板或者在木板上放毛巾)8. 实验推理与假设实验推理与假设(当水平面绝对光滑，小球将做匀速直当水平面绝对光滑，小球将做匀速直线运动线运动)2016.21(5)实验结论：物体动能的大小与物体的质量和速度

20、有关，实验结论：物体动能的大小与物体的质量和速度有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大动能动能重力势能重力势能例例 1(2016乐山乐山)物体由于物体由于_而具有的能，叫做动而具有的能，叫做动能在能在“探究物体的动能与哪些因素有关探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，的实验中，小明提出如下猜想：小明提出如下猜想：A. 物体的动能可能与物体的质量有关；物体的动能可能与物体的质量有关；B. 物体的动能可能与物体的速度有关物体的动能可能与物体的速度有关运动

21、运动设计以下探究实验：让质量为设计以下探究实验：让质量为m的小球从高为的小球从高为h的斜槽上的斜槽上滚下，在水平面上运动运动的小球碰上水平面上静止滚下，在水平面上运动运动的小球碰上水平面上静止的木块后，能将木块撞出一段距离的木块后，能将木块撞出一段距离s.实验过程如图甲、实验过程如图甲、乙、丙所示，图中乙、丙所示，图中m1m2、s1s2、s1s3、h1h2，水平面，水平面上所用的木块是同一木块上所用的木块是同一木块(1)通过观察比较通过观察比较_就可以反映小球动就可以反映小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是_(选填选填“放大放大”、“控制变

22、量控制变量”或或“转换转换”)法法转换转换木块移动的距离木块移动的距离(2)通过比较甲、乙两次实验，可初步验证通过比较甲、乙两次实验，可初步验证_(填猜想填猜想序号序号)是正确的是正确的(3)通过比较通过比较_两次实验，可初步验证猜想两次实验，可初步验证猜想A是正是正确的确的(4)实验表明：质量相同的物体，运动的速度越大，它的实验表明：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越动能越_；运动速度相同的物体，质量越大，它的动；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越能也越_B甲、丙甲、丙大大大大【解析】【解析】物体由于运动而具有的能量叫做动能；物体由于运动而具有的能量叫做动能；(1)实验中通过

23、木块被小球撞击后移动的距离实验中通过木块被小球撞击后移动的距离s的长短来表示小球的的长短来表示小球的动能的大小，这种方法叫做转换法；动能的大小，这种方法叫做转换法；(2)甲、乙两次实验，小球质量相同，从斜面上滚下的高度不同，到甲、乙两次实验，小球质量相同，从斜面上滚下的高度不同，到达斜面底端时具有的初始速度不同，木块被撞移动的距离也不同，达斜面底端时具有的初始速度不同，木块被撞移动的距离也不同，说明物体的动能与物体的速度有关，即可验证猜想说明物体的动能与物体的速度有关，即可验证猜想B是正确的；是正确的；(3)要验证猜想要验证猜想A是否正确，就要控制小球的速度不变，即让小球从是否正确，就要控制小

24、球的速度不变，即让小球从斜面上滚下的高度相同，改变小球的质量，可以通过比较甲、丙两斜面上滚下的高度相同，改变小球的质量，可以通过比较甲、丙两次实验验证；次实验验证；(4)影响物体动能大小的因素是物体的质量和速度，质量相同时，速影响物体动能大小的因素是物体的质量和速度，质量相同时，速度越快，物体的动能越大；速度相同时，质量越大，物体的动能越度越快，物体的动能越大；速度相同时，质量越大，物体的动能越大大补充设问补充设问(1)实验中斜面的作用是实验中斜面的作用是_，若水，若水平面绝对光滑，小球将平面绝对光滑，小球将_(2)小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离小明根据实验现象认为：小球推动木

25、块移动一段距离后都要停下来，所以小球和木块的机械能最终消失了，后都要停下来，所以小球和木块的机械能最终消失了，你认为他的观点是否正确：你认为他的观点是否正确：_，原因是，原因是_机械能只能相互转化，不会消失机械能只能相互转化，不会消失给小球一个初始速度给小球一个初始速度永远运动下去永远运动下去不正确不正确(3)实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素：汽车的隐患的因素：汽车的“超载超载”与与“超速超速”，想进一步知，想进一步知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用

26、上述器材进行了实验测定，得到的数据如大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：下表：实验序号实验序号小球的质小球的质量量m/g小球自由滚下小球自由滚下的高度的高度h/cm木块被撞击后木块被撞击后运动的距离运动的距离s/m1301042302016360108小球推动小木块运动的距离越大，安全隐患小球推动小木块运动的距离越大，安全隐患_(选选填填“越大越大”、“不变不变”或或“越小越小”)；为了探究为了探究“超载超载”安全隐患，应选择安全隐患，应选择_两个序号两个序号的实验进行比较；的实验进行比较；为了探究为了探究“超速超速”安全隐患，应选择安全隐患，应选择_两个序号两个序号的实验进

27、行比较；的实验进行比较；分析表格中对应的实验数据可知：分析表格中对应的实验数据可知：_对物体的动对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重重【专题链接】其他试题见专题三实验【专题链接】其他试题见专题三实验10越大越大1和和31和和2速度速度命题点：命题点：1. 转换法的应用转换法的应用(通过观察物体落下时通过观察物体落下时_)2. 使小球由静止开始下落使小球由静止开始下落3. 小球从同一高度沿不同路径下落时陷入沙坑的深度相小球从同一高度沿不同路径下落时陷入沙坑的深度相同同(重力势能与物体的运动路径无关重力势能与物体的运动路径无关

28、)4. 控制变量法：控制变量法：沙地的凹陷程度沙地的凹陷程度探究重力势能跟哪些因素有关探究重力势能跟哪些因素有关(近近10年未考年未考)实验二实验二a. 探究重力势能的大小与探究重力势能的大小与_的关系，控制高度相同，的关系，控制高度相同，让不同质量小球从同一高度由静止落下；让不同质量小球从同一高度由静止落下；b. 探究重力势能的大小与高度的关系，控制小球的探究重力势能的大小与高度的关系，控制小球的_不变，用同一个小球从不变，用同一个小球从_由静止落下由静止落下5. 小球下落过程到陷入沙面前所涉及的能量转化小球下落过程到陷入沙面前所涉及的能量转化(重力重力势能转化为动能势能转化为动能)6. 若将沙子换成海绵，实验不具有可操作性若将沙子换成海绵，实验不具有可操作性(换成海绵，换成海绵，小球砸下后，痕迹会发生变化小球砸下后，痕迹会发生变化)不同高度不同高度质量质量质量质量实验结论：在高度相同时，质量越大的物体具有的重力实验结论：在高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越大；在质量相同时，所处高度越高的物体具有的势能越大；在质量相同时，所处高度越高的物体具有的重力势能越大重力势能越大例例 2某同