第11-12章机械与功和机械能》

1、第1课时杠杆 滑轮 其他机械第2课时功与功率 功的原理第3课时机械效率第4课时机械能考点聚焦考点聚焦考点考点1 1 杠杆杠杆1 1杠杆基本知识杠杆基本知识固定点固定点 易错点易错点 画力臂时，不要把支点到力的作用点的画力臂时，不要把支点到力的作用点的连线误认为是力臂。它不是点到点的距离，而是点到连线误认为是力臂。它不是点到点的距离，而是点到线的距离。线的距离。2杠杆的分类杠杆的分类大于大于小于小于等于等于考点考点2 2 杠杆平衡条件杠杆平衡条件 1 1探究前调试：应调节杠杆两端的螺母，使杠探究前调试：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便地杆在水平位置平衡。这样做

2、的目的是：可以方便地从杠杆上量出力臂。从杠杆上量出力臂。 2 2探究结论：杠杆的平衡条件探究结论：杠杆的平衡条件( (或杠杆原理或杠杆原理) )： 动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂。阻力臂。 公式：公式： 。 点拨点拨 解决杠杆平衡时动力最小问题此类问题中，解决杠杆平衡时动力最小问题此类问题中，阻力阻力阻力臂为一定值，要使动力最小，阻力臂为一定值，要使动力最小， 必须使动力臂必须使动力臂最大，要使动力臂最大，需要做到：最大，要使动力臂最大，需要做到： (1) (1)在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远。在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远。 (2) (2)动力方向应该过该点且和该点与支点

3、的连线垂直。动力方向应该过该点且和该点与支点的连线垂直。考点考点3 3 滑轮滑轮等臂等臂不省不省方向方向二倍二倍一半一半考点考点4 4 其他简单机械其他简单机械杠杆杠杆距离距离归类示例归类示例类型一类型一 杠杆作图杠杆作图命题角度：命题角度：(1)(1)根据定义会画出杠杆的五要素。根据定义会画出杠杆的五要素。(2)(2)会找作用在杠杆上最小的力和最省力的力臂。会找作用在杠杆上最小的力和最省力的力臂。(3)(3)能从生活实例中抽象出杠杆模型。能从生活实例中抽象出杠杆模型。(4)(4)区分杠杆的三种类型及其应用。区分杠杆的三种类型及其应用。D D图图14141 1AF1BF2CF3DG 解析解析

4、力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点分别向四个力做垂线：分别向四个力做垂线：F F1 1、F F2 2、F F3 3、G G四个力对应的力臂是四个力对应的力臂是OCOC、ONON、OAOA、OBOB，如图所示。比较四个垂线段的长度，如图所示。比较四个垂线段的长度，最后得出最后得出G G的力臂最小。的力臂最小。图142 杠杆杠杆“最小力最小力”的作法的作法图图14143 3 如图如图14143 3所示，最小的力就是所示，最小的力就是F F2 2，因为过，因为过A A点最长的点最长的力臂为力臂为OAOA。类型二类型二 实验探究：杠杆的平衡条件实验探究：杠杆的

5、平衡条件命题角度：命题角度：(1)(1)探究探究“杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件”。(2)(2)杠杆平衡条件在生活中的应用。杠杆平衡条件在生活中的应用。(3)(3)利用杠杆平衡条件解答简单的计算题。利用杠杆平衡条件解答简单的计算题。 例例2 2在在“探究杠杆平衡条件探究杠杆平衡条件”的实验中：的实验中： (1) (1)实验前没有挂钩码时，若杠杆右端下倾，则应将右实验前没有挂钩码时，若杠杆右端下倾，则应将右端的平衡螺母向端的平衡螺母向_(_(选填选填“左左”或或“右右”) )调节，使调节，使杠杆在水平位置平衡。杠杆在水平位置平衡。 (2) (2)如图如图14144 4所示，杠杆在水平位置平衡后，若

6、将左所示，杠杆在水平位置平衡后，若将左侧的侧的3 3个钩码改挂在个钩码改挂在D D处，要使杠杆仍然保持平衡，则应该处，要使杠杆仍然保持平衡，则应该将右端钩码挂在将右端钩码挂在_处。处。左左M M图图14144 4(3)(3)如图所示，杠杆在水平位置平衡后，若在左侧的如图所示，杠杆在水平位置平衡后，若在左侧的3 3个个钩码下添加钩码下添加1 1个钩码，要使杠杆仍然保持平衡，则应将右个钩码，要使杠杆仍然保持平衡，则应将右侧钩码改挂在侧钩码改挂在_处。处。(4)(4)分析有关实验数据，可得出杠杆平衡条件是：分析有关实验数据，可得出杠杆平衡条件是：_。K K动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂类型

7、三类型三 滑轮和滑轮组滑轮和滑轮组命题角度：命题角度：(1)(1)能认识生活中的滑轮和滑轮组。能认识生活中的滑轮和滑轮组。(2)(2)通过生活实例考查滑轮的实质。通过生活实例考查滑轮的实质。(3)(3)根据实际要求设计、组装滑轮组。根据实际要求设计、组装滑轮组。(4)(4)根据滑轮及滑轮组的特点进行简单计算。根据滑轮及滑轮组的特点进行简单计算。 例例3 3建筑工地上，施工建筑工地上，施工人员用如图人员用如图14145 5所示的滑轮所示的滑轮组匀速吊起建筑材料。吊篮及组匀速吊起建筑材料。吊篮及建筑材料共重建筑材料共重1200 N1200 N，不计滑，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，轮、吊钩、绳的

8、自重及摩擦，绕在滑轮组上的钢丝绳的拉力绕在滑轮组上的钢丝绳的拉力为为_N_N。图图14145 5600600类型四类型四 斜面和轮轴斜面和轮轴命题角度：命题角度：(1)(1)能将生活中的斜面或轮轴抽象出来。能将生活中的斜面或轮轴抽象出来。(2)(2)列举或认识生活中斜面或轮轴的简单应用。列举或认识生活中斜面或轮轴的简单应用。(3)(3)探究斜面或轮轴的工作特点。探究斜面或轮轴的工作特点。 例例4 4在山区常见到如图在山区常见到如图14146 6所示的盘山公路。修建盘所示的盘山公路。修建盘山公路是利用我们学过的一种简单机械山公路是利用我们学过的一种简单机械_的原理，这的原理，这样做的主要目的是使

9、汽车在上坡时能够样做的主要目的是使汽车在上坡时能够_。图146斜面斜面省力省力 解析解析 斜面模型加长了距离，但是可以在物体斜面模型加长了距离，但是可以在物体向上运动时省力，故盘山公路修成了斜面形。向上运动时省力，故盘山公路修成了斜面形。 生活中应用了很多斜面模型，可以帮我们省生活中应用了很多斜面模型，可以帮我们省力，减轻我们将物体举高时所需要的力。力，减轻我们将物体举高时所需要的力。考点聚焦考点聚焦考点考点1 1 功功1 1功的两个必要因素：一是作用在物体上的功的两个必要因素：一是作用在物体上的_；二是物体在力的方向上通过的二是物体在力的方向上通过的_。 注意注意 常见不做功的三种情况：常见

10、不做功的三种情况：(1)(1)有力无距离，例如举着物体不动，虽然用力，但没有力无距离，例如举着物体不动，虽然用力，但没有在力的方向上通过距离。有在力的方向上通过距离。(2)(2)有距离无力，例如正在空中飞行的铁饼，虽然由于有距离无力，例如正在空中飞行的铁饼，虽然由于惯性在空中运动了一段距离，但是在这个过程中运动员不惯性在空中运动了一段距离，但是在这个过程中运动员不再有力作用在铁饼上，所以运动员不再对铁饼做功。再有力作用在铁饼上，所以运动员不再对铁饼做功。(3)(3)有力，也有距离，但力和运动方向垂直，即物体虽有力，也有距离，但力和运动方向垂直，即物体虽然运动，但没有在力的方向上通过距离，例如在

11、水平方向然运动，但没有在力的方向上通过距离，例如在水平方向运动的物体，重力没有做功。运动的物体，重力没有做功。力力距离距离 2 2功的计算：功等于力跟物体在力的方向上通功的计算：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的过的距离的_。 公式：公式：_。 3 3功的单位：功的单位：_，1 J1 J 1 1 NmNm。 点拨点拨 感受功的大小：把一个鸡蛋举高感受功的大小：把一个鸡蛋举高1 m1 m所做的所做的功大约是功大约是0.5 J0.5 J。乘积乘积W W= =FsFs焦耳焦耳 注意注意 应用功的公式时要注意：应用功的公式时要注意： (1) (1)分清哪个力对物体做功，计算时分清哪个力对物体做功，

12、计算时F F就用这个力。就用这个力。 (2) (2)公式中公式中s s 一定是在力的方向上通过的距离，强调一定是在力的方向上通过的距离，强调对应关系。对应关系。 (3) (3)功的单位功的单位“J”(1 J”(1 NmNm1 J)1 J)，不要与力和力臂，不要与力和力臂乘积的乘积的( (NmNm，不能写成，不能写成“J”)J”)单位混淆。单位混淆。 (4) (4)做功的多少由做功的多少由W WFsFs决定，与物体做匀速运动还是决定，与物体做匀速运动还是变速运动无关。变速运动无关。 考点考点2 2 功率功率 1 1物理意义：表示做功物理意义：表示做功_的物理量。的物理量。 2 2定义：定义：_完

13、成的功。完成的功。 辨析辨析 (1) (1)功率是表示物体做功快慢的物理量，不功率是表示物体做功快慢的物理量，不表示做功的多少。表示做功的多少。 (2) (2)比较功率的大小时不能只看做功的多少或做功比较功率的大小时不能只看做功的多少或做功时间的长短。时间的长短。 (3) (3)功率和功是两个不同的概念，做功多，不一定功率和功是两个不同的概念，做功多，不一定做功快，反之，做功快，不一定做功多。做功快，反之，做功快，不一定做功多。 3 3公式：公式：_。快慢快慢单位时间里单位时间里 注意注意 功率的公式功率的公式P P 是指平均功率，即在是指平均功率，即在t t时时间内的平均功率，而不是某一时刻

14、的瞬间功率。间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬间功率。 当物体在力当物体在力F F作用下，以速度作用下，以速度v v匀速运动时，由：匀速运动时，由：W WFsFs，v v ，可得：，可得：P P FvFv。 4 4单位：主单位单位：主单位_，常用单位：，常用单位：kWkW。 换算关系：换算关系：1 kW1 kW_W_W。W W考点考点3 3 功的原理功的原理 1 1内容：使用任何机械都不能省内容：使用任何机械都不能省_。 (1) (1)功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 (2) (2)功的原理告诉我们：使用机械要省力必须功的原理告诉我们

15、：使用机械要省力必须_，要省距离必须要省距离必须_，既，既_又又_的机械的机械是没有的。是没有的。 (3) (3)使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以使用机械或者可以_、或者可以、或者可以_、也可、也可以改变力的以改变力的_，给人类工作带来很多方便。，给人类工作带来很多方便。 (4) (4)一般做题遇到的多是理想机械一般做题遇到的多是理想机械( (忽略摩擦和机械本忽略摩擦和机械本身的重力身的重力) )，理想情况下使用机械时，人们所做的功等于直，理想情况下使用机械时，人们所做的功等于直接用手对重物所做的功。接用手对重物所做的功。

16、功功费距离费距离费力费力省力省力省距离省距离省力省力省距离省距离方向方向 2 2应用：斜面、杠杆、滑轮及滑轮组等。应用：斜面、杠杆、滑轮及滑轮组等。 以斜面为例：以斜面为例： (1) (1)理想斜面：斜面光滑。理想斜面：斜面光滑。 (2) (2)理想斜面公式：理想斜面公式：FLFLGhGh。其中。其中F F是沿斜面方向是沿斜面方向的推力的推力( (或拉力或拉力) )，L L是斜面长，是斜面长，G G是物体的重力，是物体的重力，h h是斜是斜面的高度。面的高度。 如果斜面与物体间的摩擦力为如果斜面与物体间的摩擦力为f f，则：，则：FLFLfLfLGhGh；这样这样F F做功就大于直接对物体做的

17、功做功就大于直接对物体做的功( (GhGh) )。归类示例归类示例类型一类型一 力对物体做功的条件力对物体做功的条件命题角度：命题角度：(1)(1)功的基本概念。功的基本概念。(2)(2)通过生活实例考查做功的两个必要因素。通过生活实例考查做功的两个必要因素。(3)(3)功的简单计算。功的简单计算。(4)(4)利用功的原理解释生活中的功现象。利用功的原理解释生活中的功现象。 例例1 1如图如图15151 1所示的几种情况中，人对物体做了所示的几种情况中，人对物体做了功的是功的是 ( () ) A A 解析解析 人给小车一个向前的拉力作用，小车在拉力作人给小车一个向前的拉力作用，小车在拉力作用下

18、向前移动了距离，人对小车做功故用下向前移动了距离，人对小车做功故A A符合题意。搬而未符合题意。搬而未起、运动员举起杠铃后停留了起、运动员举起杠铃后停留了3 s3 s，均属于有力无距离不做，均属于有力无距离不做功的情况；人提水桶向上的力与水桶水平移动的方向垂直功的情况；人提水桶向上的力与水桶水平移动的方向垂直，故，故B B、C C、D D均不符合题意。均不符合题意。类型二类型二 功、功率及其计算功、功率及其计算命题角度：命题角度：(1)(1)对功率概念的理解。对功率概念的理解。(2)(2)功率的物理意义。功率的物理意义。(3)(3)熟悉生活中的一些机器的功率。熟悉生活中的一些机器的功率。例例2

19、 2关于做功和功率的说法中正确的是关于做功和功率的说法中正确的是( () )A A有力作用在物体上，力一定对物体做功有力作用在物体上，力一定对物体做功B B在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，在光滑水平面上做匀速直线运动的物体， 没有力做功没有力做功C C物体受到的作用力越大，力对物体做功就物体受到的作用力越大，力对物体做功就 越多越多D D力对物体做功越多，功率就越大力对物体做功越多，功率就越大B B (1)(1)掌握力对物体做功的两个必要因素。掌握力对物体做功的两个必要因素。(2)(2)根据根据W WFsFs判断做功多少，根据判断做功多少，根据P P 判断功率的大小。判断功率的大小。 例例

20、3 3小林响应学校小林响应学校“节能环保节能环保”的倡导，上学由坐公的倡导，上学由坐公交车改为骑自行车，小林家与学校的距离为交车改为骑自行车，小林家与学校的距离为3 km3 km，他骑车，他骑车10 min10 min就可以到达学校。求：就可以到达学校。求： (1) (1)小林骑车的平均速度为多少？小林骑车的平均速度为多少？ (2) (2)若自行车受到的平均阻力为若自行车受到的平均阻力为80 N80 N，则他在这段骑车，则他在这段骑车的过程中克服阻力做了多少功？的过程中克服阻力做了多少功？5 5 m/sm/s 解析解析 (1) (1)s s3 km3 km3000 m3000 m，t t10

21、min10 min600 s600 s。骑车的平均速度：骑车的平均速度：v v 5 5 m/sm/s。(2)(2)小林骑车行驶小林骑车行驶10 min10 min克服阻力所做的功：克服阻力所做的功：W WFsFs80 N80 N3000 m3000 m2.42.4105 J105 J。 本题考查了学生对速度公式、功的公式的掌握灵本题考查了学生对速度公式、功的公式的掌握灵和和运用，计算时注意单位统一。和和运用，计算时注意单位统一。 例例4 4一辆电动自行车以一辆电动自行车以10 10 m/sm/s的速度在平直的公路的速度在平直的公路上匀速运动了上匀速运动了30 s30 s，牵引力为，牵引力为20

22、 N20 N。求电动自行车在这。求电动自行车在这段时间内：段时间内：(1)(1)通过的距离是多少？通过的距离是多少？(2)(2)牵引力做的功是多少？牵引力做的功是多少？(3)(3)牵引力做功的功率是多少？牵引力做功的功率是多少？300m300m6000J6000J200W200W 解析解析 (1) (1)通过的距离：通过的距离：s svtvt10 m/s10 m/s30 s30 s300 m300 m。(2)(2)牵引力做的功：牵引力做的功：W WFsFs20 N20 N300 m300 m6000 J6000 J。(3)(3)牵引力做功的功率牵引力做功的功率P P 200 W200 W。 本

23、题考查距离、功和功率的计算，关键是公式及本题考查距离、功和功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，本题相对比较简单，属于基础题。其变形的灵活运用，本题相对比较简单，属于基础题。命题角度：命题角度：(1)设计情景考查对功的原理的理解。设计情景考查对功的原理的理解。(2)利用功的原理进行简单计算。利用功的原理进行简单计算。类型三类型三 功的原理功的原理 例例5 5斜面是一种简单机械，生活中经常用到它。工人师傅小斜面是一种简单机械，生活中经常用到它。工人师傅小波和小新分别用如图波和小新分别用如图15152 2所示的甲、乙两种方法，将同样的物体所示的甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的

24、是搬上车，下列说法正确的是 ( () )图图15152 2C CA A甲方法不可以省力，但能省功甲方法不可以省力，但能省功B B甲方法可以省力，也能省功甲方法可以省力，也能省功C C乙方法可以省力，但不能省功乙方法可以省力，但不能省功D D乙方法可以省力，也能省功乙方法可以省力，也能省功 解析解析 根据功的原理：使用机械时，人们所做功，根据功的原理：使用机械时，人们所做功，都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是使用任何都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。省力又省距离的机械是不存在的。甲方机械都不省功。省力又省距离的机械是不存在的。甲方法直接用手搬运，不可以省力；乙方

25、法利用斜面，可以法直接用手搬运，不可以省力；乙方法利用斜面，可以省力。所以选项省力。所以选项A A、B B、D D错误，选项错误，选项C C正确。正确。图图15153 3B B 例例6 6如图如图15153 3所示是一个两面光滑的斜面，所示是一个两面光滑的斜面，大于大于，同一个物体分别在，同一个物体分别在ACAC和和BCBC斜面受拉力匀速运斜面受拉力匀速运动到动到C C点，所需拉力分别为点，所需拉力分别为F FA A、F FB B，所做功分别为，所做功分别为W WA A、W WB B，则则 ( )( )A AF FA AF FB B，W WA AW WB BB BF FA AF FB B，W

26、WA AW WB BC CF FA AF FB B，W WA AW WB B D DF FA AF FB B，W WA AW WB B 解析解析 根据功的原理：使用任何机械都不省功，所以根据功的原理：使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即拉力在两斜面上做功相同，即FAL LACF FBL LBC，光滑斜，光滑斜面的长度面的长度LAC大于大于LBC，所以，所以FAFB，故选，故选B。 本题考查斜面的省力情况、物体做功的大小，本题考查斜面的省力情况、物体做功的大小，关键是知道接触面光滑，摩擦力为零，使用任何机械都关键是知道接触面光滑，摩擦力为零，使用任何机械都不省功。不省功。方法集锦

27、方法集锦如便测爬楼的功率如便测爬楼的功率(1)(1)实验器材：台秤、实验器材：台秤、 卷尺、卷尺、 秒表。秒表。(2)(2)测量的物理量：测量的物理量： 人的质量人的质量m、 上楼高度上楼高度h、 上楼所需时间上楼所需时间t。(3)(3)上楼的功率表达式：上楼的功率表达式： P P 。考点聚焦考点聚焦考点考点1 1 有用功、额外功和总功有用功、额外功和总功定义定义公式公式应用应用有用功有用功对人们有用对人们有用的功的功W W有用有用GhGh( (提升重物提升重物) )W W总总W W额额WW总总斜面、杠杆、斜面、杠杆、滑轮及滑轮组：滑轮及滑轮组：W W有用有用GhGh额外功额外功并非我们需并非

28、我们需要但又不得不要但又不得不做的功做的功W W额额W W总总W W有用有用G G动动h h( (忽忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组轮组) )斜面、杠杆、斜面、杠杆、滑轮及滑轮组：滑轮及滑轮组：W W额额fLfL或或fsfs总功总功有用功加额有用功加额外功或动力所外功或动力所做的功做的功W W总总W W有用有用W W额额FsFs杠杆、滑轮及杠杆、滑轮及滑轮组：滑轮组：W W总总fLfLGhGhFLFL考点考点2 2 机械效率及计算机械效率及计算 1 1定义：定义：_的比值。的比值。 2 2公式：公式： 100%100%。 3 3有用功总小于总功，所以机械效率总有用功总小于总功

29、，所以机械效率总_。 通常用通常用_表示。某滑轮机械效率为表示。某滑轮机械效率为60%60%表示有表示有用功占总功的用功占总功的60%60%。 4 4提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。的摩擦。有用功跟总功有用功跟总功小于小于1百分数百分数考点考点3 3 机械效率的测量机械效率的测量( (以滑轮组为例以滑轮组为例) )名称名称测滑轮组的机械效率测滑轮组的机械效率原理原理_示意图示意图操作操作沿沿_方向方向_提升重物提升重物工具工具_、_所测量所测量物重物重G G、手体上升高度、手体上升高度h h、拉力、拉力F F、测力计移动的、测力计

30、移动的s s竖直向上竖直向上匀速匀速刻度尺刻度尺弹簧测力计弹簧测力计得出得出结论结论 a a同一滑轮组，提升重物越同一滑轮组，提升重物越_，机，机械效率越械效率越_；b b. .提升相同重物，滑轮组提升相同重物，滑轮组中动滑轮个数越多，机械效率越中动滑轮个数越多，机械效率越_，但越省力但越省力评估评估交流交流滑轮组的机械效率与物体上升的高度和绳滑轮组的机械效率与物体上升的高度和绳子移动的距离无关子移动的距离无关提高机提高机械效率械效率方法方法 _动滑轮的重；动滑轮的重；_摩擦；摩擦；_物重物重公式推导公式推导组组 100%100% 100%100% 100%100% 100%100%重重高高低

31、低减小减小减小减小增加增加归类示例归类示例类型一类型一 有用功的理解与计算有用功的理解与计算命题角度：命题角度：通过具体实例考查有用功、额外功和总功的含义及相关计算。通过具体实例考查有用功、额外功和总功的含义及相关计算。C C 解析解析 用水桶从水井中提水，目的是提水，对水用水桶从水井中提水，目的是提水，对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功，有用功加上做的功为有用功，对桶做的功为额外功，有用功加上额外功等于总功。故额外功等于总功。故C C正确，正确，A A、B B、D D错。错。类型二类型二 机械效率的计算机械效率的计算命题角度：命题角度：有关机械效率的基本计算。有关机械效率的基本计算。2.

32、4N2.4N0.36W0.36W83.3 %83.3 % “横线切割法横线切割法”：在滑轮组图中的动、定滑轮之间的：在滑轮组图中的动、定滑轮之间的动滑轮上方作一横直线，将动、定滑轮分开，则直线的动滑轮上方作一横直线，将动、定滑轮分开，则直线的下方与动滑轮有直接联系的绳子股数即是承担动滑轮和下方与动滑轮有直接联系的绳子股数即是承担动滑轮和重物总重力的绳子股数重物总重力的绳子股数n。 判断滑轮组承担重物绳子的股数判断滑轮组承担重物绳子的股数类型三类型三 实验：测滑轮组的机械效率实验：测滑轮组的机械效率命题角度：命题角度：(1)(1)探究探究“滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率”的注意事项及数据处理。

33、的注意事项及数据处理。(2)(2)探究探究“斜面的机械效率斜面的机械效率”的注意事项及其数据处理。的注意事项及其数据处理。(3)(3)对于具体不同的机械，能分析判断影响机械效率的因素。对于具体不同的机械，能分析判断影响机械效率的因素。 例例3 3在在“探究滑轮组机械效率探究滑轮组机械效率”的实的实验中：验中： (1) (1)根据下表中的实验数据填出表中所根据下表中的实验数据填出表中所缺的数据，并在图缺的数据，并在图16162 2中画出该滑轮组的中画出该滑轮组的装配图。装配图。66.766.7(1) (1) 如图所示如图所示 减小动滑轮的重力或减小摩擦力减小动滑轮的重力或减小摩擦力 (1)(1)

34、动滑轮相同时，重物越重，机械效率越大；动滑轮相同时，重物越重，机械效率越大；(2)(2)重物重力相同时，动滑轮越重，机械效率越小。重物重力相同时，动滑轮越重，机械效率越小。方法集锦方法集锦 比较滑轮组的机械效率的方法：比较滑轮组的机械效率的方法：考点聚焦考点聚焦考点考点1 1 动能和势能动能和势能1 1动能和势能动能和势能运动运动质量质量速度速度被举高被举高质量质量高度高度弹性形变弹性形变 注意注意 (1) (1)一切运动的物体都具有动能，具有动能的一切运动的物体都具有动能，具有动能的物体一定在运动。物体一定在运动。(2)(2)探究重力势能的大小与哪些因素有关时运用控制变探究重力势能的大小与哪

35、些因素有关时运用控制变量法和转换法分析。在实验过程中，可以用从高处下落量法和转换法分析。在实验过程中，可以用从高处下落的物体下落后所具有的形变程度来判断它的重力势能的的物体下落后所具有的形变程度来判断它的重力势能的大小。大小。(3)(3)重力势能是个相对量，因为同一物体选择不同的参重力势能是个相对量，因为同一物体选择不同的参考点，其高度是不同的，重力势能也是不同的。考点，其高度是不同的，重力势能也是不同的。 易错点易错点 不是发生形变的物体都具有弹性势能，如橡不是发生形变的物体都具有弹性势能，如橡皮泥发生形变就不具有弹性势能，因为它的形变不是弹皮泥发生形变就不具有弹性势能，因为它的形变不是弹性

36、形变。性形变。考点考点2 2 机械能及其转化机械能及其转化 1 1机械能：机械能：_和和_统称为机械能。统称为机械能。 机械能的单位是：焦耳，简称机械能的单位是：焦耳，简称“焦焦”，符号是，符号是“J”J”。 公式：公式：E EE Ek kE EP P( (E Ek k表示动能，表示动能，E Ep p表示势能表示势能) ) 重量为重量为1 N1 N的物体被提升的物体被提升1 m1 m所获得的能量就是所获得的能量就是1 J1 J。 说明说明 一个物体具有动能，可以说具有机械能，但一个物体具有动能，可以说具有机械能，但反过来一个物体具有机械能，却不一定具有动能，因为反过来一个物体具有机械能，却不一

37、定具有动能，因为它可能只具有势能。它可能只具有势能。动能动能势能势能 (2) (2)动能与弹性势能间的转化规律动能与弹性势能间的转化规律 如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能。能增大，则动能转化为弹性势能。 如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。能减小，则弹性势能转化为动能。知识纵横知识纵横机械能与内能机械能与内能机械能机械能宏观量宏观量物体作为一个整体运动，它所具有物体作为一个整体运动，它所具有的能量大小与机械运动情况有关的能量大小与

38、机械运动情况有关内能内能微观量微观量物体内部所有分子的动能和分子间物体内部所有分子的动能和分子间相互作用势能总和，内能大小与分子相互作用势能总和，内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关做无规则运动快慢及分子作用有关说明说明无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动体的整体运动归类示例归类示例类型一类型一 影响动能和势能大小的因素影响动能和势能大小的因素命题角度：命题角度：(1)(1)通过生活实例考查对能、动能和势能概念的理解。通过生活实例考查对能、动能和势能概念的理解。(2)(2)通过实验，探究影响物体动能大小的因素。通过实验，探究影响物

39、体动能大小的因素。(3)(3)通过实验，探究影响物体重力势能大小的因素。通过实验，探究影响物体重力势能大小的因素。(4)(4)通过实验，探究影响物体弹性势能大小的因素。通过实验，探究影响物体弹性势能大小的因素。 例例1 1动能的大小与哪些因素有关呢？小雨猜想：动能的大小与哪些因素有关呢？小雨猜想： 动能的大小可能与物体质量有关。动能的大小可能与物体质量有关。 动能的大小可能与物体运动速度有关。动能的大小可能与物体运动速度有关。 为了探究动能的大小与哪些因素有关，小雨用同一个为了探究动能的大小与哪些因素有关，小雨用同一个斜面、同一个长木板和同一个纸盒、两个不同质量的小球，斜面、同一个长木板和同一

40、个纸盒、两个不同质量的小球，设计了如图设计了如图17171 1所示的甲、乙、丙三个实验，测量出每次所示的甲、乙、丙三个实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析，得出结论。实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析，得出结论。图图17171 1上述实验中：上述实验中：(1)(1)小雨是通过小雨是通过_来比较小球动能的大来比较小球动能的大小。小。(2)(2)从控制变量来看，甲乙两次让小球从斜面上同一位从控制变量来看，甲乙两次让小球从斜面上同一位置置A A滚下是为了控制滚下是为了控制_相同。相同。(3)(3)这次实验小雨主要经历了猜想、这次实验小雨主要经历了猜想、_、进行实、进行实验、分析论证

41、等几个科学探究环节。验、分析论证等几个科学探究环节。 此实验采用了科学的研究方法：控制变量法和此实验采用了科学的研究方法：控制变量法和转换法。转换法。纸盒移动的距离纸盒移动的距离小球到达水平面时的速度相等小球到达水平面时的速度相等设计实验设计实验 例例2 220122012南宁南宁 在探究弹性势能的大小跟哪些因素在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：有关时，小明提出了如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关。猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 为此，小明选用材料不同

42、的两根弹簧为此，小明选用材料不同的两根弹簧A A和和B B( (长度和粗细长度和粗细相同相同) )，小球、木块和长刻度尺各一个，设计了如图，小球、木块和长刻度尺各一个，设计了如图17172 2所所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，最后示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，最后得出以下实验记录表。得出以下实验记录表。图图17172 2 (1)(1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法。下列实验中用到此方法的是叫转换

43、法。下列实验中用到此方法的是_(_(填序号填序号) )。 动动 s2 8 8 解析解析 (1) (1)转换法的应用：热学中：在清水中滴入红墨转换法的应用：热学中：在清水中滴入红墨水，通过扩散现象证明大量分子做无规则运动；电学中：水，通过扩散现象证明大量分子做无规则运动；电学中：通过磁铁吸引大头针的多少来说明磁性的强弱；声学中：通过磁铁吸引大头针的多少来说明磁性的强弱；声学中：将正在发声的音叉靠近细线悬吊着的乒乓球，乒乓球被弹起。将正在发声的音叉靠近细线悬吊着的乒乓球，乒乓球被弹起。 (2) (2)探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关时，应探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关时，应选择相

44、同的弹簧，改变压缩的程度，比较小球被弹出，推动选择相同的弹簧，改变压缩的程度，比较小球被弹出，推动木块移动的距离得出结论。木块移动的距离得出结论。 (3) (3)弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的动能。小球的动能。 (4) (4)为了探究猜想二，必须控制压缩程度相同，改变材料，为了探究猜想二，必须控制压缩程度相同，改变材料，可选用实验次数和，若可选用实验次数和，若s2s4s2s4说明弹性势能的大小与弹说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。簧的材料有关。 本题是探究弹性势能与哪些因素有关的实本题是探究弹性势能与哪些因素有关的实验，考查

45、了分析实验能力以及对控制变量法、转验，考查了分析实验能力以及对控制变量法、转换法的了解与掌握。换法的了解与掌握。类型二类型二 机械能及其转化机械能及其转化命题角度：命题角度：(1)(1)对机械能概念的理解。对机械能概念的理解。(2)(2)通过实验，探究机械能的相互转化。通过实验，探究机械能的相互转化。(3)(3)列举生活实例，分析物体动能、势能之间的相互转化。列举生活实例，分析物体动能、势能之间的相互转化。 例例3 320112011泸州泸州 蹦床运动是一项运动员从蹦蹦床运动是一项运动员从蹦床反弹起来后在空中表演技巧的竞技运动。如图床反弹起来后在空中表演技巧的竞技运动。如图17173 3所所示，在运动员离开蹦床