2021年中考复习 第9 功和机械能 教案

1、2017 年 中考复习 第十一章 功和机械能 教案一、教学目标1.知道机械功的概念和功率的概念。能用生活、生产中的实例解释机械功的含义；2.结合实例认识功的概念，知道做功的过程就是能量转化或转移的过程；3.能用实例说明物体的动能和势能以及它们的相互转化。能用实例说明机械能和其它形式能的转化。 4.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。5.理解机械效率。6.了解机械使用的历史发展过程。认识机械的使用对社会发展的作用。二、知识梳理全程无忧知识梳理三、知识点简析、典型例题分析常考点一：功1功的定义：物理学中，把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积叫做功2做功的两

2、个必要因素：一是作用在物体上的 ；二是物体在的方向上移动的 帮你归纳力不做功的三种情况：1.有力作用在物体上，但物体没有移动距离.2.有力作用在物体上， 物体虽然移动了距离，但移动的距离不是在力的方向上(与力的方向垂直).3.物体由于惯性而移动距离前 两种情况有力无功，即“劳而无功”，第三种情况中，有移动距离但没有力，即“不劳无功”3功的计算：功等于跟物体在力的方向上通过的的乘积公式：W 4功的单位： ，1 J1 Nm.5感觉功的大小：把一个鸡蛋举高 1 m 所做的功大约是 0.5 J.6功的原理：使用机械时，人们所做的功都等于不使用机械直接用手所做的功，即使用任何机械都不 省功帮你归纳应用功

3、的公式时：1.分清哪个力对物体做功，计算时 F就是这个力.2.公式中的 s一定是在力的方向上通过的距离，强调对应关系.3.功的单位“J”(1 Nm1 J)不要与力和力臂的乘积单位(Nm，不 能写成 J)混淆.4.做功的多少由 WFs 决定，与物体做匀速运动还是变速运动无关常考点二 功率1 功 率 ： 的物理量与之 比 叫做 功 率 ， 它是 表 示 做功2公式 P ，其单位有 、 还可以推导出公式 ， 由公式可知，当功率一定时，减小速度，可以增大牵引力，如汽车上坡等3测功率(如爬山、上楼梯等)原理： ，需测的物理量有 、 、 易错警示功率是表示物体做功快慢的物理量，不表示做功的多少比较功率的大

4、小时不能只看做 功的多少或做功时间的长短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1一定做功多功率的公式 典例 1功、功率的计算是指在 t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率例 1 小生同学用 100 N 的推力推动重 500 N 的木箱，使木箱沿推力方向做匀速直线运动，10 s 内前进 了 6 m求：小生同学对木箱所做的功和功率【方法点拨】知道小生同学用的推力和木箱沿推力方向移动的距离，利用 WFs可求小生同学对木箱所做的功，再根据即可求出功率常考点三 机械效率1有用功： 2总功：3额外功： 4机械效率： ，表达式： 帮你归纳1.任何机械的机械效率都小于 1；机械

5、效率只是一个比值，没有单位.2.机械效率一般用百分 数表示.3.机械效率与功率不同机械效率是有用功在总功中的比值，而功率是反映做功快慢的物理量典例 2例 2机械效率的计算建筑工人用如图所示的装置把重 400 N 的物体匀速提升 3 m所用的手拉力为 300N则该工人所做的有用功为 J ，总功为 J ，该滑轮组的机械效率是 若用该装置提升 500 N 的重物，此时滑轮组的机械效率将 填“变大”、“变小”或“不变”)选解析：本题考查了滑轮组机械效率的计算以及影响滑轮组机械效率大小的因素知道提升重物所做的功 是有用功，拉力所做的功是总功是解题的关键有用功 ；总功 ；机械效 率 ；由可知，动滑轮重力不

6、变，只增大物重 G，滑轮组的机械效率会变大常考点四 动能和势能1能：一个物体能够做功，就说这个物体具有 ，它是表示物体做功本领大小的物理量， 其单位与功的单位相同，也是 易错警示 一个物体“能够做功”，并不一定是“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”如： 山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功2动能：物体由于运动而具有的能叫 ，其大小与 关，一切运动的物体都具有动能和有帮你归纳1.具有动能的物体的基本特征是“运动”一切运动的物体都具有动能.2.运动的物体具有 动能的同时还可能具有其他形式的能，因此不能说“运动物体具有的能叫动能”3重力势能：物体由于被举高而具有的能叫 ，其大

7、小与和有关帮你归纳 1. 具有重力势能的物体的基本特征是“被举高”一切举高的物体都具有重力势能 .2.被 举高的物体具有重力势能的同时还可能具有其他形式的能，因此不能说“被举高物体具有的能叫重力势 能”.3.物体被举的高度是相对于参考面而言参考面可以任意选取，但一般选择地面为参考面.4弹性势能：物体发生 大，具有的弹性势能越大而具有的能叫弹性势能，同一物体发生2越典例 3例 3动能、势能如图所示，在歼 20 飞机加速向上运动的过程中，关于飞行员的能量分析，下列说法正确的是( )A动能增加，重力势能不变 B动能不变，重力势能增加C机械能总量不变 D机械能总量增加解析：在歼 20 飞机加速向上运动

8、的过程中，飞行员的质量不变，速度增大，其动能增大；高度升高，重力势能增大，故机械能总量增大，故选 D.【方法点拨】解此题关键是掌握影响动能和势能的因素及它们与机械能的关系影响动能的因素有物体 质量和速度；影响重力势能的因素有质量和高度；机械能是动能和势能的总和常考点五 机械能及其转化1机械能：能和能统称为机械能易错警示一个物体具有动能，可以说是具有机械能，但反过来一个物体具有机械能，就不一定具有动 能，因为它可能只具有势能2机械能的转化：动能和势能可以相互转化，若只有动能和势能之间的转化(不计各种阻力)，机械能 的总量 ，或者说机械能是守恒的机械能守恒(不计能量损失，物体质量不变)：帮你归纳

9、判断一个物体的动能、重力势能和弹性势能是否改变，看该物体的质量、速度、被举高的高度、弹性形变是否改变典例 4 机械能转化例 4如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆会停止上下摆动从能量角度对其分析，下列说法不正确的是( )A滚摆沿着悬线向下运动时，重力势能减小，动能增加B滚摆到最低点后又上升，动能转化为重力势能C滚摆整个运动过程中，机械能守恒D滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆具有的机械能减小解析：滚摆向上运动的过程中，由于高度升高，则重力势能增加，同时速度减小，则动能减小；即动能 转化为重力势能；故 AB 正确；因重力势能和动能统称为机械能；又因为滚摆在运动的

10、过程中，高度逐渐 减小，说明机械能转化为内能，故机械能会减小，故 C 错误，D 正确，故选 C.四、巩固训练1要测量小明通过楼梯上楼时的功率，不需要测量的是( )A身体质量 B通过的楼梯高度 C通过的路程 D上楼所用的时间解析：测人上楼的功率与人通过的路程无关，只与人的体重、人上楼的时间以及人上楼的高度有关 2教材拓展题如图所示，以下实例所列举的几个力中，没有对物体做功的是( )3A小车在推力作用下向前运动了一段距离 B物体在绳子拉力作用下升高了一段距离C石头未搬动 D船在水的作用下前进一段距离3一个重为 2 N 的皮球从 10 m 高处下落 3 m 的过程中，重力对它所做的功为( )A20

11、J B6 J C14 J D26 J解析：重力对它所做的功 WGh2 N3 m6 J，故选 B.4如图，小丽和爷爷进行爬楼比赛他们同时从一楼出发，爬到五楼，结果小丽最先到达已知小丽 的体重比爷爷的体重小下列说法正确的是( )A爬到五楼时，小丽做的功比爷爷做的功多 B爬到五楼时，爷爷做的功比小丽做的功多C小丽做功的功率一定比爷爷做功的功率大 D爷爷做功的功率一定比小丽做功的功率大解析：小丽的体重比爷爷的体重小，爬到五楼时，高度相同，由 WGh 可知，爷爷做的功比小丽做的功多，故 A 错误，B 正确爷爷做的功比小丽做的功多，但爷爷用的时间比小丽长由 爷爷做功的功率与小丽做功的功率无法比较，故 CD

12、 错误可知，5下列关于机械效率的说法正确的是( )A机械效率不可能达到 100% B随着科学技术的发展，机械效率可能会大于 100%C滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率 D杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率解析：科技无论怎么发展，机械元件之间摩擦都不能消除，机械效率不可能达到 100%，更不会大于 100%，故 A 正确，B 错误滑轮组的机械效率、动滑轮的机械效率、杠杆的机械效率高低，跟机械的重、 提起物体的重、摩擦、绳重等有关，在这些不能确定的情况下不能确定哪种机械的机械效率更大一些，故 CD 错误故选 A.6 工 人 站 在 地 面 上 ， 用 定 滑 轮 将 27 kg 的 物

13、 品 吊 运 到 10 m 高 处 ， 使 用 定 滑 轮 的 优 点 是 若不计绳重和摩擦，匀速吊运所需的拉力是 N；若匀速吊运 时的实际拉力是 300 N，则工人所做的有用功是 ，定滑轮的机械效率是 g 取 10 N/kg) 解析：物体重力 ，定滑轮的实质是个等臂杠杆，使用定滑轮的目的是可以 改变施力方向，但不能省力所以若不计绳重和摩擦，匀速吊运所需的拉力是 ；若匀速吊 运时的实际拉力是 300 N， ，7如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图，若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过 程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中( )A重力势能增加、动能减小 B重力势能减小、动

14、能增加C重力势能增加、动能增加 D重力势能不变、动能不变8如图所示，男孩脚踩滑板车从高处滑下，在下滑过程中( )A动能增加，势能减少 B动能增加，势能增加C动能减少，势能增加 D动能减少，势能减少3跳远运动的几个阶段如图所示，则关于运动员机械能的说法正确的是( )A助跑阶段机械能不变 B起跳时机械能为零C经过最高点时重力势能最大 D下降过程中，动能转化为重力势能9如图所示，在用滚摆做探究“机械能的相互转化”的活动时，把滚摆悬挂在框架上，用手捻动滚摆 使悬线缠在轴上，滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆下降，越转越 ，到最低点时滚摆转而 ，直到差不多回到的位置滚摆在4位置时重力势能最大，在时动

15、能最大可见，和可以相互转化10如图所示，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同一木块上(1)球从斜面滚下是重力势能转化为能；(2)本实验的目的是探究钢球动能的大小与的关系；实验时，它是通过观察 ，从而判断钢球动能的大小(3)实验保持同一钢球从斜面的不同高度由静止滚下，这种研究方法叫 .五、实验强化过关实验一 探究滑轮组的机械效率命题角度：1.实验过程中如何拉动弹簧测力计.2.弹簧测力计的读数.3.控制变量法的应用.4.补充表格数 据.5.有用功、总功、机械效率的计算.6.分析数据总结结论例 1小李和同学们进行测量滑轮组机械效率的实验：

16、(1) 他们按照如图所示的顺序进行实验，其中甲、乙实验用的是同一滑轮组在实验过程中，应 拉动弹簧测力计(2)他们记录的数据如表所示，丙实验中滑轮组的机械效率为 (3)对比分析实验甲、乙，可得出：同一滑轮组，提升的钩码 ，机械效率越高解析：(1)在实验操作中应匀速拉动弹簧测力计这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才 反映了拉力的大小；(2)丙实验中滑轮组的机械效率(3)分析甲、乙的实验数据可知，两次使用同一滑轮组，第二次比第一次提升的钩码重，机械效率高， 即同一滑轮组，提升的钩码越重，机械效率越高实验二 探究斜面的机械效率命题角度：1.弹簧测力计运动情况.2.控制变量法的应用.3.机械效

17、率的计算.4.分析数据，总结结论例 2小红在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想：A斜面的机械效率可能与物体的重力有关；B斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关为了验证自己的猜想，小红用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如上表：5(1)在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块；(2)第次实验中斜面的机械效率 ；(3)对比实验的数据可以用来验证猜想 ，对比两次实验数据，可初步得出的结论是解析：(1)只有物体做匀速直线运动时，受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小；(2)第次实验斜面的机械效率：(3)对比实验、数据，控制的是斜面的斜面倾角，改变的是物体的重力，因此是研究斜

18、面机械效率 与物体重力的关系，即验证的是猜想 A；对比实验、数据，控制的是物体的重力，改变的是斜面的倾 角，且倾角越大效率越高，故可得结论：在其他条件相同时，斜面倾角越大，机械效率越高实验三 探究动能的大小与什么因素有关命题角度：1.从同一高度滑下的原因.2.采用不同钢球的原因.3.选择粗糙程度不同的水平面的原因.4.控 制变量法的应用例 在“探究物体的动能与哪些因素有关”实验时，小明让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高 度处由静止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，如图甲所示实验中，大小不同的钢球在水平面上推动木块移动的距离选填“相同”或“不同”)比较实验现象，可以推理得出动能较小的是的钢球小明选用大小不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了