人教版八年级下册物理 第十一章 功和机械能 期末复习课件

第十一 功和机械能 人教版八年级下册物理 单元复习 1 2 3 4 课标解读 单元概述 核心知识 精准练习 第1节 功 第2节 功率 第3节 动能和势能 第4节 机械能及其转化 部编版八年级下册 2022年新课标解读 1. 知道功的概念，能用生活、生产中的实例解释功的含义，知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。 2. 理解什么是功率，会正确进行功、功率、速度的计算。 3. 能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。 物体在力的方向上移动的距离S 功 W=Fs 作用在物体上的力F 力的作用 显出成效 单位： 1 J=1 N·m 典型不做功的三种情况 做功的快慢 功率 单位： 1 W=1 J/s P=Fv 能量 物体能够对外做功 1．功 知识结构 转 化 动 能 重力势能 弹性势能 速 度 高 度 形变程度 机械能 质 量 质 量 守 恒 2．机械能 知识结构 功的计算公式： 功= 功的单位： 功 ①作用在物体上的 . ②物体在力的方向上移动的 . ①有力无 ②有距离无 ③力与距离 不做功的 三种情况 做功的两个 必要因素 力 距离 距离 力 W = Fs 力×距离 垂直 焦耳（J） 1J＝ 1N•m 核心考点1——功 一、功 1.定义：如果一个 ，物体在这个 ，就说这个力对物体做了功。 2.符号：W（work） 力作用在物体上 力的方向上移动了一段距离 （作用在物体上的力） （物体在这个力的方向上移动 的距离） Ｆ 3.两个必要因素 s 重难解析 有力无距离 有距离无力 有力有距离，但力与距离垂直 (无力无功) (劳而无功) (垂直无功) 1 2 3 4.不做功的三种情况 重难解析 ①功的大小： 力学中规定：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 功＝力×距离 W = Fs ②公式 1 J＝1 N · m ③功的单位：焦（J） 5. 功的计算 W = Fs 5. 力与距离的计算 已知做功多少W和物体在力的方向上移动的距离s，可求出力F的大小。 已知做功多少W和力的大小F ，可求出物体在力的方向上移动的距离s。 注意： 式中物理量全部用国际单位制。 力F与距离s具有对应性：即距离S是物体沿受力的方向移动的距离，F与s在同一直线上； F与s具有同体性：即F与s对应同一个物体。 如果物体移动的方向与一个力（阻力）的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。 F推力 f摩擦 F拉力 G重力 人在爬楼梯时，要克服自己的重力做功，计算做功的大小时，应该用人的重力G乘以楼梯的竖直高度h：W=Gh 重力G h 6. 克服阻力做功 例如，在水平面上推动物体前进时，要克服摩擦力做功；提高物体时要克服重力做功。 例1 在如图的四种情境中，人对物体做功的是（ ） A.提着水桶在水平地面上匀速前进 B.扛着米袋慢慢爬上楼梯 C.用力推汽车，汽车没动 D.举着杠铃原地不动 人扛着米袋爬上楼梯，米袋在力的作用下，斜向上运动，人克服米袋的重力做了功 未在力的方向上移动距离 × √ B × × 典型例题 例2 在雪地上，紧急刹车后，车向前滑行一段距离后最终停下，在这一过程中，汽车是否做了功？如果做了功，请指出是对什么做了功？如果没做功，请说明理由。 答案：汽车做了功，汽车行驶一段距离停下来，汽车动能减小，车克服了地面的阻力做了功。 典型例题 ①物理意义：表示物体做功的 . 国际单位： ，符号W. ②功率的定义： ③公式: ④单位 ⑤推导公式： F 表示作用在物体上的 . v 表示物体沿力的方向做匀速直线运动的 。 常用单位：千瓦，符号 kW， 1 kW=1000W 功与做功所用时间 叫做功率，它在数值上等于 内所做的功. 功率 快慢 之比 单位时间 瓦特 P=W/t P=Fv 力 速度 1W=1J/s =1N·m/s 核心考点2——功率 功率 功与时间的比叫功率， 单位换算：1kw=1000w 焦耳 秒 J/S—w 物理意义：功率表示做功的快慢，数值上等于单位时间内所做的功。功率越大，表示物体做功越快。 基本概念 物体匀速运动时的功率 功率定义式 匀速运动时 导出公式 P = Fv 例：某汽车的功率为30 kW，若以54 km/h的速度匀速前进，求：牵引力多大？ 基本概念 例3.下列图象中能用阴影面积表示某物理量的是(　B　) B 【解析】B图中，横坐标表示做功时间，纵坐标表示功率，则阴影部分面积等于功率和做功时间的乘积，由公式W＝Pt可 知，功率和做功时间的乘积表示功，故B正确。 典型例题 例4 一列质量为 1×103t 的火车，以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是 9×103N。 （1）火车的牵引力多大？ （2）火车行驶1min时间内，重力做了多少功？机车牵引力做了多少功？牵引力的功率多大？ 解：（1）火车在平直轨道上匀速行驶 F牵 = f = 9×103N. 典型例题 （2）火车在重力方向上没有移动距离，故 WG = 0 . 因为180km/h=50m/s，1min=60s，所以火车在1min时间内行驶的距离 s = vt =50m/s×60s=3×103m， 机车牵引力做的功: W牵 = F牵 s = 9×103N×3×103m = 2.7×107J， 牵引力的功率 动能 势能 定义：物体由于 而具有的能叫做动能. 物体由于发生 而具有的能. 物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 重力势能 弹性势能 影响因素：物体的运动 和 . 影响因素：物体的 和所在的 . 影响因素：物体的 . 动能和势能 运动 速度 质量 质量 高度 弹性形变 弹性形变程度 核心考点3——动能和势能 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能 1．定义：动能、势能统称为机械能。 一、机械能 2．大小：物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。 机械能 = 动能 + 势能 2.机械能守恒： 如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 机械能 = 动能 + 势能 势能 动能 + 保持不变 二、机械能的转化及守恒 1.机械能的转化： 动能和势能可以相互转化 1、实验原理：如图所示，钢球A从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰到木块B后，能将B撞出一段距离s。在同一水平面上，木块B被撞得越远，钢球A对B做的功就越多，A的动能越大。 2、实验方法：控制变量法。转化法。 转化法：通过木块B被推动的距离s来反映A球动能的大小。 实验：探究物体的动能跟哪些因素有关？ 重难解析 ①探究动能大小与速度的关系 让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，撞击木块B。 控制钢球的质量m不变。 观察并比较木块被推动的距离s。木块被推动的距离s越远，说明A球对木块做的功就越多，A球的动能就越大。 3、实验过程 重难解析 ②探究动能大小与质量的关系 控制速度不变，即固定钢球在滑槽上的释放位置的高度h。 改变钢球的质量m。 用不同质量的两个球分别从斜面的同一高度向下滚落。 观察并比较木块被推动的距离s。木块被推动的距离s越远，说明A球对木块做的功就越多，A球的动能就越大。 重难解析 2、钢球的动能大小与速度有关，速度越大，动能越大。 1、钢球的动能大小与质量有关，质量越大，动能越大。 实验结论 物体的动能大小与物体的质量和速度有关。 重难解析 例5. 某段道路的标示牌显示：小型客车最高行驶速度不得超过100km/h；大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h。请利用物理知识解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？ 同一辆汽车，质量不变，速度越大，具有的动能越大，危害性大。所以限制机动车的最高行驶速度才能保证机动车行驶的安全性。 车型不同，载重量不同，如果载货车与小汽车的行驶速度相同，由于载货车的质量大，具有的动能大，则刹车时滑行的距离长，危害性大。所以质量大的大型货车最高行驶速度要小些。 典型例题 ①根据图片所示，通过观察______________来判断小球重力势能大小。 ②比较AB两图，可以探究重力势能大小是否与小球_________有关。 ③比较BC两图，可以探究重力势能大小是否与小球的________有关。 例6. 某同学“研究重力势能大小与哪些因素有关”的实验：如图所示，使质量不同的甲、乙两球从各自的高度由静止落下，掉在装有沙子的盘中。请根据图片回答问题： 所处高度 质量 沙面凹陷程度 典型例题 ①由题意知，实验是通过观察比较小球在沙子中下陷的深度来间接判断物体重力势能大小的；这种实验方法叫做转换法。 ②比较AB两图可知，两小球的质量相同，小球所处的高度不同，可以探究重力势能大小是否与小球所处高度有关。 ③比较BC两图可知，两小球所处的高度相同，小球质量不同，可以探究重力势能大小是否与小球的质量有关。 典型例题 机械能 及其转化 水能和风 能的利用 ① 、 能和 能统称为机械能. 水能发电. ③机械能守恒： 如果只有 能和 能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的 不变. ②动能和势能之间可以相互 . 风能发电. 机械能 及其转化 动能 动 总和 重力势 弹性势 转化 势 核心考点4——机械能及其转化 2.机械能守恒： 如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 机械能 = 动能 + 势能 势能 动能 + 保持不变 机械能的转化及守恒 1.机械能的转化： 动能和势能可以相互转化 例7 下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是（ ） A.海面上航行的轮船 B.空中飞行的子弹 C.吊在天花板上的电灯 D.拉长的橡皮筋 只具有动能 B √ × × × 只具有重力势能 只具有弹性势能 典型例题 例8 质量相等的甲、乙两辆小车，在同一水 平地面上做匀速直线运动，它们的 s-t 图象如图所示，分析图象可判断（ ） A.甲车的动能大 B.乙车的动能大 C.甲车的重力势能大 D.乙车的重力势能大 v甲 ＞ v乙 A √ × × × 甲乙两车均在水平地面上运动，故其重力势能均为零 1．做功的两个必要因素 注重概念的理解 ①作用在物体上的力 F ②物体在力的方向上通过的距离 s 易错提醒 2. 三种不做功的情况 ①有力，但在力的方向上通过的距离为零； ②通过了距离，但在距离的方向上没有力的作用； ③有力且通过距离，但力和距离的方向相互垂直。 易错提醒 3．物体匀速运动时的功率 功率定义式 匀速运动时 导出公式 P = Fv 易错提醒 4．功和能的关系 例　① 物体自由下落重力势能减少，重力做功； 　　② 举起重物克服重力做功，重力势能增加。 ① 做功的过程就是能量转化或转移的过程。 ② 物体的动能和势能发生了变化，一定有力对物体做了功。 易错提醒 精准练习 1.近年来，随着我国国力的提升，我国航天事业有了飞跃式发展，如图是火箭点火起飞的情景，在火箭上的卫星随火箭离地升空的过程中，卫星的能量及能量转化说法正确的是（　） A.动能转化为重力势能 B.重力势能转化为动能 C.机械能不变 D.机械能增加 2.在空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机正向灾区空投救灾物资，此过程中飞机的动能和势能的变化情况是（ ） A．动能和重力势能都增大 B．动能减小，重力势能不变 C．动能和重力势能都减小 D．动能和重力势能都不变 D C 3.如图所示，小球由静止开始沿光滑的斜面下滑，经过B、C两位置时具有相同的（ ） A．速度 B．动能 C．重力势能 D．机械能 4.以下实例，力对物体做功的是（ ） A．举重运动员举着杠铃不动 B．小明将水桶从地面上提起 C．吊车吊着货物在空中水平匀速移动 D．用力搬桌子而未搬起 D B 精准练习 5.一个小球在光滑水平面上滚动，对它做功的有（ ） A．重力 B．支持力 C．惯性力 D．没有力做功 6.下列关于功率的说法正确的是（ ） A．物体做功越多，功率越大 B．物体做功时间越短，功率越大 C．物体做功越快，功率越大 D．物体做功时间越长，功率越大 D C 精准练习 7.如果你想通过爬楼梯来测量自己的功率，下列物理量不需要测量的是（ ） 　A．人的质量 B．楼梯的高度 C．楼梯长度 D．爬楼梯的时间 8.如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是（　　） A．从a到b的过程中，小球动能转化为重力势能 B．经过b点时，小球动能最大 C．从b到c的过程中，小球动能增大 D．从a到c的过程中，小球机械能守恒 C B 精准练习 $$