第11章 功和机械能（考点解读）-2024年中考物理一轮复习章节分类考点讲解与训练（人教版）

第十一章 功和机械能（原卷版） 01 考向解读 1．了解功与功率的单位、机械能概念。 2．会计算功的大小，计算功率；解释生活中利用动能或势能的现象。 3．理解功的概念，功与速度的关系；动能和势能的概念。 4．掌握功率的概念，影响物体动能和势能大小的因素。 02 知识导航 03 考点回顾 一、功 1、功的概念和判定 （1）功的定义：一个力作用在物体上，使物体在 力的方向上通过一段距离，这个力就对物体做了功。 （2）功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J= 1N·m。 （3）判断力是否做功包括两个必要因素：一是力作用在物体上；二是物体在力的方向上通过的距离。 （4）力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 （5）不做功的三种情况：有力无距离也叫“劳而无功”、有距离无力也叫“不劳无功”、力和距离垂直也叫“垂直无功”。 （6）功的原理：使用任何机械时，人们所做的功，都不会少于（大于或等于）不用机械时所做的功，也就是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。 2、功的计算 （1）功的计算公式：W=FS，其中各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离S：m（米）；或者W=Pt。 二、功率 1、功率的概念 （1）功率定义：物体在单位时间内所做的功叫功率，在物理学中用字母P表示。 （2）功率意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢。 （3）功率公式：功率=功/时间，即。 （4）功率单位：国际单位：瓦（W），1W=1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W。 （5）功率的种类 ①平均功率：物体做变速运动时，力在不同的时间段内做功快慢不同，平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度。  ②瞬时功率：物体做变速运动时，力在某时刻做功的快慢。 2、功率大小比较 （1）在相同时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大。 （2）在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短的物体，功率越大。 （3）做功多少和所用时间都不同的情况下，通过公式计算，然后进行比较。 3、功率的应用 （1）功率的公式：（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）。 （2）计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）。 a．推导：由，联立W=Fs，得==Fv。 由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。 b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 三、动能和势能 1、动能 （1）概念：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能。 （2）影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。 （3）单位：焦耳（J）。 2、势能：弹性势能和重力势能统称为势能。 （1）重力势能 ①概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 ②影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。 ③单位：焦耳（J），重为1N的物体（质量约为0.1kg），被举高1m时所获得的能量，就是1J。 （2）弹性势能 ①概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。 ②影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 ③单位：焦耳（J）。 3、影响动能和势能的大小因素 （1）动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小，具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 （2）重力势能的大小与两个因素有关：一个是物体的质量，另一个是物体距零势能面的高度。当物体的质量一定时，物体距零势能面的高度越大，其重力势能越大，物体距零势能面的高度越小，其重力势能越小；当物体距零势能面的高度一定时，物体质量越大其重力势能越大，物体质量越小其重力势能越小，物体的质量越大，举得越高，其重力势能就越大。 （3）弹性势能的大小与两个因素有关：一个是弹簧本身的性质，另一个是弹性形变的大小。当弹簧本身的性质相同时，形变越大，它具有的弹性势能就越大，形变越小，具有的弹性势能就越小；当弹簧形变相同时，性质不同的弹簧弹性势能不同。 四、机械能及其转化 1、机械能的概念 （1）动能和势能之和称为机械能。动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。 （2）机械能大小：等于动能和势能的总和。 2、动能和势能的转化与机械能守恒 （1）在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一