（河北專）中考物理 第一部分 系統(tǒng)復(fù)習(xí) 成績基石 第10講 功和機(jī)械能課件

第一部分第一部分 系統(tǒng)復(fù)習(xí)系統(tǒng)復(fù)習(xí) 成績基石成績基石八年級下冊八年級下冊第第十十講講 功和機(jī)械能功和機(jī)械能 考點(diǎn)考點(diǎn)1 1 功功定義定義如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，就說這個力對物體做了功做功的做功的兩個必兩個必要因素要因素1.作用在物體上的力；2.物體在這個力的方向上移動的距離力不做力不做功的三功的三種情況種情況有距離無力有距離無力有力無距有力無距離離“力力”、“距距”垂直垂直特點(diǎn)特點(diǎn)物體由于慣性而運(yùn)動物體受力但保持靜止?fàn)顟B(tài)物體受到某力的作用，但運(yùn)動方向始終與該力垂直舉例舉例被踢飛的足球 搬而未起人提著水桶水平前進(jìn)功的計(jì)功的計(jì)算算定義定義力學(xué)中，功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積公式公式WFs單位單位焦耳，簡稱焦，符號J,1J1Nm辨一辨1.被踢飛的足球在空中飛行時，腳對足球的力對足球做功()2.人提著水桶沿水平路面行走一段距離，拉力對水桶做了功()3.力的方向與物體移動的方向不垂直，則此力就一定做功()考點(diǎn)考點(diǎn)2 2 功率功率定義定義 功與做功所用時間之比叫做功率物理物理意義意義表示做功快慢的物理量，功率大，說明做功快，單位時間內(nèi)做的功多；功率小，說明做功慢，單位時間內(nèi)做的功少公式公式單位單位國際單位是瓦特，簡稱瓦，用W表示；換算關(guān)系：1kW1000W,1W1J/s辨一辨辨一辨 做功多的機(jī)械，功率不一定大，同樣做功少的機(jī)械，功率不一定小，功率的大小還要看另一個因素時間但功率大的機(jī)械做功一定快()想一想想一想 結(jié)合功率的公式，如何測量人爬樓的功率？(1)用磅秤測出人的質(zhì)量m；(2)用卷尺測出爬樓的高度h；(3)用秒表測出爬樓所用的時間t；(4)爬樓的功率是P .能量能量物體能夠?qū)ν庾龉捅硎疚矬w具有能量機(jī)機(jī)械械能能動能動能概念概念物體由于運(yùn)動而具有的能影響因素影響因素質(zhì)量、速度重力重力勢能勢能概念概念在地球表面附近，物體由于受到重力并處在一定高度時所具有的能影響因素影響因素質(zhì)量、高度彈性彈性勢能勢能概念概念物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能影響因素影響因素物體發(fā)生彈性形變的程度轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化動能與重力動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化勢能的轉(zhuǎn)化上升階段動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，下降階段則相反動能與彈性動能與彈性勢能的轉(zhuǎn)化勢能的轉(zhuǎn)化形變階段動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，復(fù)原階段彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和不變水能和風(fēng)能的利用水能和風(fēng)能的利用水力、風(fēng)力發(fā)電站將水能和風(fēng)能具有的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能考點(diǎn)考點(diǎn)3 3 機(jī)械能及其守恒機(jī)械能及其守恒辨一辨辨一辨 1.正在做功的物體一定具有能量，但具有能量的物體不一定正在做功()2.一個物體不可以同時具有動能和勢能()易錯提示易錯提示 物體能夠?qū)ν庾龉Γ硎疚矬w具有能量，但具有能量的物體不一定正在做功；動能和勢能沒有必然的聯(lián)系，物體可以同時具有動能和勢能.想一想想一想 1.如圖為某學(xué)校學(xué)生正在開展“每天一小時”校園體育活動的一個場景小紅跳繩經(jīng)過最高點(diǎn)時重力勢能最大，剛落到地面的瞬間，動能最大2玩悠悠球時，使悠悠球上下來回運(yùn)動悠悠球上升時，動能和重力勢能又如何變化？悠悠球下降時，動能和重力勢能又如何變化？上升時動能減小，重力勢能增大下降時動能增大，重力勢能減小【教材重點(diǎn)圖片】重重點(diǎn)點(diǎn)圖圖片片命命題題點(diǎn)點(diǎn)1.功率的理解功率的理解如圖11.21所示，大人和小孩(大人比小孩重)同時從一樓爬到三樓，大人做的功大于小孩做的功；若兩人在相同時間內(nèi)完成爬樓，大人做功的功率大于小孩做功的功率(均選填“等于”、“大于”或“小于”)2.功率的計(jì)算功率的計(jì)算如圖11.22所示，起重機(jī)在15s內(nèi)將質(zhì)量為6t的大石頭豎直勻速提升1m，則起重機(jī)對大石頭做的功是6104J，功率為4103W.3.機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化(1)如圖11.41所示，運(yùn)動員下落時，重力對運(yùn)動員做功(忽略空氣阻力)；運(yùn)動員的重力勢能轉(zhuǎn)化為他的動能，與蹦床接觸后，床面發(fā)生彈性形變，運(yùn)動員的動能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢能，不計(jì)阻力和能量損失，運(yùn)動員的機(jī)械能不變(選填“增加”、“減小”或“不變”).(2)如圖11.46所示，當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動時，相對于地球高度減小，速度增大，所以動能增大，勢能減小(前三空均選填“不變”、“增大”或“減小”)，勢能轉(zhuǎn)化為動能.重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)突破突破類型類型1 1 功和功率的計(jì)算功和功率的計(jì)算【例例1】2017蘭州中考某同學(xué)在10s內(nèi)做了5個“引體向上”，他的質(zhì)量為60kg，每次上升的高度為40cm，該同學(xué)做一次“引體向上”克服重力做的功是240J，10s內(nèi)做功的功率為120W(g10N/kg)變式運(yùn)用1.2017連云港中考如圖所示，一物體在水平向右的拉力F1的作用下以1m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動10m，拉力F1所做的功為W1，功率為P1.若該物體在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上勻速運(yùn)動了10m，拉力F2所做的功為W2，功率為P2，則W1W2，P1P2.(均選填“”、“”或“”)物體向左或向右運(yùn)動時，對地面的壓力等于其重力不變，接觸面的粗糙程度也不變，因而受到地面的摩擦力大小相等，又因?yàn)槲矬w都是在水平面上勻速運(yùn)動，則拉力相等，即F1F2；物體移動的距離相等，均為10m，由WFs可知，兩次做的功相等，即W1W2；功率PFv，由于第二次的速度大，因而P1P2.1機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化：在只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化時，相互轉(zhuǎn)化情況如下：類型類型2 2 機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒(1)一般而言，規(guī)定物體在“水平地面上”沒有重力勢能，即此時物體的重力勢能為零(2)不考慮摩擦?xí)r，動能和勢能總和不變，一種能量減少，另一種能量增加，減少的能量轉(zhuǎn)化為增加的能量2機(jī)械能守恒條件機(jī)械能守恒條件：只有動能和勢能之間相互轉(zhuǎn)化時，機(jī)械能守恒若克服其他力做功，則機(jī)械能不守恒.【例例2 2】2017濱州中考2016年8月16日，我國用長征二號丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星(簡稱“量子衛(wèi)星”)“墨子號”發(fā)射升空如圖所示，火箭在加速上升的過程中(C)A.動能不變，重力勢能增加，機(jī)械能增加B.動能增加，重力勢能不變，機(jī)械能增加C.動能增加，重力勢能增加，機(jī)械能增加D.動能不變，重力勢能不變，機(jī)械能不變【思路點(diǎn)撥】【思路點(diǎn)撥】火箭在加速上升的過程中，質(zhì)量不變，“加速”動能增加；“上升”重力勢能增加；機(jī)械能動能勢能，所以機(jī)械能也增加.變式運(yùn)用2.2.2017自貢中考如圖所示為一名運(yùn)動員投擲鉛球的過程示意圖鉛球在b點(diǎn)離手，c點(diǎn)是鉛球運(yùn)動的最高點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力在a到d的整個過程中，下列說法不正確的是()A.只有在a到b的過程中，運(yùn)動員對鉛球做了功B.在b到d的過程中，鉛球的機(jī)械能先增加后減少C.在c到d的過程中，鉛球的重力勢能減少D.在a到d的過程中，鉛球的運(yùn)動狀態(tài)在不斷地變化B從a到b的過程中，運(yùn)動員對鉛球有推力作用，b之后的過程，運(yùn)動員對鉛球再無力的作用，所以A項(xiàng)正確；從b到d的過程，鉛球只受到重力作用，因此機(jī)械能守恒，B項(xiàng)錯誤；從c到d的過程中，鉛球的高度變小，重力勢能減少，C項(xiàng)正確；從a到d的過程中，鉛球一直處于受力狀態(tài)，而且不是受力平衡狀態(tài)，因此其運(yùn)動狀態(tài)一直在變化，D項(xiàng)正確重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)聚焦聚焦實(shí)驗(yàn)15：探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)1.實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法2.轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用：通過觀察木塊被推動的距離來判斷物體動能的大小3.控制變量法的應(yīng)用：(1)探究動能與速度的關(guān)系時，控制小球的質(zhì)量相同(選擇同一個小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn))；(2)探究動能與質(zhì)量的關(guān)系時，控制小球滾動到斜面底部的速度相同(讓不同的小球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下)4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié).【例例】2017西寧中考如圖所示是探究“物體動能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.(1)該實(shí)驗(yàn)裝置要探究的是物體動能的大小與物體速度的關(guān)系(物體A、B質(zhì)量不變)(2)該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動能是指物體A(選填“A”或“B”)的動能.(3)該實(shí)驗(yàn)物體動能的大小是通過B被撞的距離來反映的.(4)該實(shí)驗(yàn)物體的速度是指物體A從斜面上由靜止?jié)L下與物體B即將碰撞時的速度，它是通過高度(選填“高度”或“質(zhì)量”)來改變的.(5)實(shí)驗(yàn)表明，同一物體A從斜面高處滾下，高度越大，物體B被撞得越遠(yuǎn)，可得結(jié)論當(dāng)物體質(zhì)量相同時，物體的速度越大，動能越大.(6)若要研究物體動能與質(zhì)量的關(guān)系，則需讓不同質(zhì)量的物體從斜面相同高度由靜止?jié)L下，并觀察記錄【思路點(diǎn)撥】【思路點(diǎn)撥】(1)動能的大小與物體的質(zhì)量和速度都有關(guān)系，因此在探究“物體動能的大小與什么因素有關(guān)？”的實(shí)驗(yàn)中，要探究的是物體動能的大小與物體質(zhì)量和速度的關(guān)系；(2)該實(shí)驗(yàn)研究的主體是小球A，研究的是小球A動能的大小與速度和質(zhì)量的關(guān)系；(3)該實(shí)驗(yàn)中小球動能的大小是通過B被撞距離的遠(yuǎn)近體現(xiàn)的，B被撞得越遠(yuǎn)，說明小球的動能越大，被撞得越近，說明小球的動能越小，這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想；(4)該實(shí)驗(yàn)物體的速度是指物體A從斜面上靜止?jié)L下與物體B即將碰撞時A的速度，這個速度的大小是通過控制小球A在斜面上的高度改變的；(5)同一物體A從斜面高處滾下，高度越大，物體B被撞得越遠(yuǎn)，說明動能越大，可得結(jié)論為：當(dāng)物體質(zhì)量相同時，物體的速度越大，動能越大；(6)為了研究物體動能與物體質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)多次讓不同質(zhì)量的物體從斜面的同一高度上由靜止?jié)L下，控制小球的速度相同.命題挖掘(7)小希通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)質(zhì)量和速度都是影響動能大小的因素，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論后，又提出了新的問題：物體的質(zhì)量和速度對物體動能的影響一樣大嗎？小希查閱了相關(guān)資料，收集了一些物體的動能(如表所示)，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)分析表中數(shù)據(jù)，你認(rèn)為在“質(zhì)量”和“速度”這兩個因素中，對物體動能影響較大的是速度.(8)如圖1所示，小球碰到木塊后，最終會停止，在此過程中小球和木塊的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.若水平面絕對光滑，本實(shí)驗(yàn)不能(選填“能”或“不能”)達(dá)到探究目的.(9)如圖2為某段道路的標(biāo)志牌，請結(jié)合所學(xué)知識解釋：對機(jī)動車限定最高行駛速度：質(zhì)量一定，速度越快，動能越大.對不同車型限定不一樣的最高行駛速度：速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大.六年真題六年真題全練全練命題點(diǎn)命題點(diǎn)1 1 機(jī)械能機(jī)械能1.2016河北中考(多選)如圖所示，將一木塊放在彈簧上，用手壓木塊，彈簧被壓縮松開手，木塊豎直向上飛起直到最高點(diǎn)下列說法正確的是()A.手壓木塊時，手對木塊的壓力與彈簧對木塊的支持力是一對平衡力B.彈簧恢復(fù)原狀過程中，彈性勢能不變C.木塊在沒有離開彈簧前，所受彈力方向豎直向上D.木塊到達(dá)最高點(diǎn)時，只受到重力作用CD如題圖木塊受到向下的壓力和重力，彈簧對木塊有向上的支持力，木塊靜止時，F(xiàn)支與F壓、G的合力是一對平衡力，故A錯誤彈簧恢復(fù)原狀的過程中，彈性形變變小，彈性勢能變小，故B錯誤彈力的方向與彈性形變的方向相反，彈簧向下發(fā)生形變，木塊在沒有離開彈簧前，恢復(fù)原狀的過程中，受到豎直向上的彈力，故C正確木塊到達(dá)最高點(diǎn)時，速度為0，只受重力作用，故D正確2.2014河北中考小明乘車時發(fā)現(xiàn)某段道路的限速標(biāo)志牌(如圖甲所示)他提出了問題：汽車為什么要限速呢？他搜集的資料如下：汽車遇到意外情況時，司機(jī)從看到情況到反應(yīng)剎車需要的時間叫反應(yīng)時間，在反應(yīng)時間內(nèi)汽車原速前進(jìn)的距離，叫反應(yīng)距離從剎車到車停下來，汽車前進(jìn)的距離叫制動距離實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：(1)利用表中第一組數(shù)據(jù)，計(jì)算出該司機(jī)的反應(yīng)時間是 s.(2)分析表中數(shù)據(jù)可知，影響汽車制動距離的主要因素是 .為什么同樣道路上，對不同車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度？小明做了如下實(shí)驗(yàn)：在斜面底端放置了一個紙盒，然后分別讓兩個體積相同的實(shí)心鐵球和鋁球從斜面頂端自由滾下(如圖乙所示)由實(shí)驗(yàn)可知：.由于大型汽車高速行駛時的 較大，它的危險性就大所以對不同車型要設(shè)定不一樣的最高行駛速度0.66速度在速度一定的條件下，物體的質(zhì)量越大，動能越大動能猜押預(yù)測1.2017慶陽中考在中考體育考試中，小剛投出的實(shí)心球在空中的運(yùn)動軌跡如圖所示若不考慮空氣阻力，則實(shí)心球從離開手后到達(dá)最高點(diǎn)的過程中，球受個力的作用，球的機(jī)械能 (選填“增大”、“減小”或“不變”)，在最高點(diǎn)時，球的動能 (選填“大于”或“等于”)零實(shí)心球離開手后，只受到重力的作用，高度升高，速度減小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，因?yàn)楹雎钥諝庾枇Γ詸C(jī)械能的總量不變，在最高點(diǎn)時，豎直速度為零，水平方向有速度，所以動能大于零1不變大于命題點(diǎn)命題點(diǎn)2 2 功和功率的計(jì)算功和功率的計(jì)算3.2012河北中考如圖甲所示，重為16N的物體A在拉力F的作用下，5s內(nèi)勻速運(yùn)動了0.5m.拉力F做的功隨時間變化的圖象如圖乙所示已知動滑輪重0.5N，物體A在水平桌面上運(yùn)動時受到的摩擦阻力f為物重G的0.25倍求：(1)拉力F的功率(2)拉力F的大小(3)克服繩重及摩擦所做的額外功占總功的比例猜押預(yù)測2.2017新疆中考如圖所示，在水平地面上，用20N的水平的推力，推重50N的木箱，使木箱在10s內(nèi)勻速向右移動5m，在此過程中，木箱受到的摩擦力為N，重力做功為J，推力做功的功率為 W.20010