专题五 功和功率 机械能【考点串讲】-2024-2025学年九年级科学上学期期中考点大串讲（浙教版）

期中复习·考点清单 九年级科学上册 •浙教版 专题五 功和功率 机械能 01 02 03 方法模型归纳 巩固提升 知识清单 目 录 知识清单 01 知识点一 功 1、功 (1)力学中的功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。 (2)功的两个因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上通过的距离。两因素缺一不可。 (3)不做功的三种情况：①有力无距离；②有距离无力；③有力有距离，但是力垂直距离。 不做功的情况 图示 实例 分析 有距离无力（不劳无功） 某同学踢足球，足球离开脚后在地面上滚动的过程中，该同学对足球没有力的作用，不做功 足球由于惯性移动一段距离，球滚动时踢足球的力不再对足球做功 有力无距离（劳而无功） 同学搬石头，但没有搬动，她对石头没有做功 有力作用在物体上，但物体没有移动，即物体没有在力的方向上移动距离，力对物体没有做功 力与移动方向垂直（垂直无功） 滑板在水平方向上移动了一段距离，但在人的拉力方向上没有移动距离，拉力没有做功 物体受到了力的作图，也移动了一段距离，但移动的方向与力的方向垂直，即物体在力的方向上没有移动距离，则这个力对物体没有做功 知识清单 01 知识点一 功 2、功的计算 (1)计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。即：W=Fs。 (2)符号的意义及单位：W表示功，单位是焦耳(J)，1J=1N·m；F表示力，单位是牛顿(N)；s表示距离，单位是米(m)。 (3)计算时应注意的事项： ①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F。 ②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应。 ③F、s的单位分别是N、m，得出的功的单位才是J。 知识清单 01 知识点二 功率 1、功率的概念：功率是表示物体做功快慢的物理量。 2、功率 (1)定义：功与做功所用的时间叫做功率，用符号“P”表示。 单位是瓦特（W）常用单位还有kW。1kW=103W。 (2)公式：P=W/t。式中P表示功率，单位是瓦特；W表示功，单位是焦耳；t表示时间，单位是秒。 (3) P=Fv在生活中的应用 某些阻力较大的情况下，当发动机输出功率不能改变时，人们常常通过降低速度来获得较大的牵引力。所以，当汽车要爬又长又陡的坡时，司机常换低挡位，以获得更大的牵引力从而顺利上坡。 知识清单 01 知识点三 动能和势能 1、能量（1）物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。（2）单位：焦耳（J） 2、动能 (1)定义：物体由于运动而具有的能，叫做功能。 (2)影响动能大小的因素：①物体的质量；②物体运动的速度。物体的质量越大，运动速度越大，物体具有的动能就越大。 3、重力势能 (1)定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。 (2)影响重力势能大小的因素：①物体的质量；②物体被举高的高度。物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。 4、弹性势能 (1)定义：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：物体发生弹性形变的程度。物体的弹性形变程度越大，具有的弹性势能就越大。 知识清单 01 知识点四 机械能守恒 1、机械能(1)定义：动能和势能统称为机械能。机械能是最常见的一种形式的能量。(2)单位：J。 2、动能和势能的转化 (1)在一定的条件下，动能和势能可以互相转化。 (2)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，但是机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。 (3)在分析动能和势能转化的实例时，首先要明确研究对象是在哪一个过程中，再分析物体质量、运动速度、高度、弹性形变程度的变化情况，从而确定能的变化和转化情况。 知识清单 01 知识点四 机械能守恒 3、人造地球卫星 (1)人造地球卫星沿椭圆轨道绕地运行，所以存在动能和势能。 (2)卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。 (3)当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能减小、动能增大；当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能增大、动能减小。 方法模型归纳 02 一、功与能的关系 区别 功是一个过程量，能是一个状态量 功是描述力对 物体作用过程中取得的成效的物理量，是相对于一个过程而言的；能是描述一个物体做功本领的物理量，是一个状态量 具有能量的物体不一定做功，而正在做功的物体一定具有能量 联系 功是能量变化的量度 利用功能的关系可以求解非恒力做功的情况。 巩固提升 03 1、（2023秋•西湖区校级期中）某物体静置于光滑的水平桌面上，施水平方向的作用力于物体，所施的力和物体移动的距离之间的关系如图所示，则物体在D点的动能为多少焦耳？（　　）   A．15焦耳 B．26焦耳 C．30焦耳 D．67焦耳 巩固提升 03 【解答】解：由图可知，在前7m时，拉力为1N，则拉力在前7m做的功：W1＝F1s1＝1N×7m＝7J； 由图可知，在7m﹣10m时，拉力为3N，则拉力在7m﹣10m做的功：W2＝F2s2＝3N×3m＝9J； 由图可知，在10m﹣15m时，拉力为2N，则拉力在10m﹣15m做的功：W3＝F3s3＝2N×5m＝10J； 拉力做的总功为：W＝W1+W2+W3＝7J+9J+10J＝26J， 因为物体在拉力的作用下在光滑的水平桌面上运动，所以物体在D点的动能为26J。 故选：B。 巩固提升 03 2、（2023秋•下城区期中）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）﹣时间（t）图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是（　　）   A．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的拉力：F1＝F2 C．两次拉力0～6 s对物体所做的功：W1＞W2 D．两次拉力0～6 s对物体做功的功率：P1＜P2 巩固提升 03 【解答】解： A、由图像可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以v1＞v2；故A错误； B、同一物体，则重力不变，对水平面的压力不变；在同一水平面上运动，则接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；由图像可知，两次物体都做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力：F1＝F2＝f；故B正确； C、由图像可知，0～6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又知两次拉力相等，根据W＝Fs可知W1＞W2；故C正确； D、0～6s，时间相同，且W1＞W2；根据P可知，0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2；故D错误。 故选：BC。 巩固提升 03 3、（2023秋•西湖区校级期中）跳绳看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。有位同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件分析： （1）跳绳者跳一次绳所做的功为多少焦？ （2）在1分钟内做功的平均功率为多少瓦？   巩固提升 03   【解答】解：（1）人的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 由图可知，起跳的最大高度h＝0.09m， 跳一次克服重力做功：W＝Gh＝500N×0.09m＝45J； （2）由图可知跳一次所用时间t1s，则1min内所跳的次数：n180， 1min内克服重力做功：W总＝nW＝180×45J＝8100J； 1min内克服重力做功的平均功率：P135W。   $$