第1部分 第9讲　功和机械能 课件 2025年河南省中考物理一轮专题复习

第一部分　教材复习篇 第九讲　功和机械能 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 目录 CONTENTS 1 知识清单★细梳理 2 考点精析★提升练 3 实验突破★一题通 4 聚焦河南★瞄靶向 2024/11/17 聚焦河南★瞄靶向 1 知识清单★细梳理 功 力 这个力的 方向上移动的距离 Gh fs 知识清单★细梳理 0.8 2 2 2 3 1 500 知识清单★细梳理 功 做功所用时间 做功快慢 Pt 知识清单★细梳理 Fv 1 000 150 知识清单★细梳理 大人 大人 3 600 30 知识清单★细梳理 能够 焦耳 运动 弹性形变 质量 速度 质量 高度 弹性形变的程度 知识清单★细梳理 不会 内能 知识清单★细梳理 动能 速度 知识清单★细梳理 动能 重力势能 弹性势能 转化 不变 知识清单★细梳理 势 动 守恒 真空中不受空气阻力，只有动能和势能的相互转化 非平衡 只受地球的引力作用(或卫星的运动状态时刻发生改变) 知识清单★细梳理 √ × √ √ × √ 知识清单★细梳理 2 考点精析★提升练 C 考点精析★提升练 考点精析★提升练 0 重力势 不变 增大 增大 考点精析★提升练 3 实验突破★一题通 速度 相同高度 实验突破★一题通 转换法 不能 实验突破★一题通 B 速度 错误 没有控制速度相同 实验突破★一题通 小轿车 A 实验突破★一题通 错误的 实验突破★一题通 静止 实验突破★一题通 4 聚焦河南★瞄靶向 AB 聚焦河南★瞄靶向 聚焦河南★瞄靶向 聚焦河南★瞄靶向 动 B 聚焦河南★瞄靶向 D 聚焦河南★瞄靶向 【2022版课标要求】 1．结合实例认识功的概念．知道做功的过程就是能量转化和转移的过程．能用公式W＝Fs进行有关计算. 2．结合实例理解功率的概念．了解功率在实际中的应用．会用公式P＝eq \f(W,t)进行简单计算． 3．通过实例认识物体的动能、势能和机械能． 4．能用实例说明物体的动能和势能的相互转化． 5．能用实例说明机械能和其他形式能的转化，并在能量的转化和转移过程中认识效率，在生产、生活中有提高效率的意识．　 知识点1　功(10年10考) 1．力学中的功 (1)定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了 ． (2)做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的 ；另一个是物体在 ． (3)公式：W＝Fs. 变形公式：F＝　 　；s＝　 　. 拓展公式：重力做功W＝ ；克服摩擦力做功W＝ . (4)单位：焦耳，符号为J,1 J＝1 N·m. eq \f(W,s) eq \f(W,F) (5)不做功的三种情况 类型 不劳无功 劳而无功 垂直无功 举例 箭射出后 搬而未动 人提滑板水平前行 特点 物体在运动方向上不受力，因惯性而动 物体受力，但静止 有力且有距离，但力的方向与距离的方向垂直 2．功的估算 (1)将地面上的物理课本捡起放到桌子上，人对课本做的功约为W＝Gh＝mgh＝0.25 kg×10 N/kg× m＝ J. (2)一位中学生从地上拿起两个鸡蛋，缓缓站起举到最高处对鸡蛋做的功约为W＝Gh＝mgh＝0.1 kg×10 N/kg× m＝ J. (3)中学生从一楼走到二楼做的功约为W＝Gh＝mgh＝50 kg×10 N/kg× m＝ J. 知识点2　功率(10年10考) 1．力学中的功率 (1)定义： 与 之比叫做功率，它在数值上等于在单位时间内所做的功． (2)物理意义：功率是表示 的物理量． (3)公式：P＝eq \f(W,t) eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(W表示功，单位为Jt表示时间，单位为s,P表示功率，单位为W)) 变形公式：W＝ ；t＝eq \f(W,P). 2．功率的估算 中学生爬一层楼的功率约为P＝eq \f(W,t)＝eq \f(Gh,t)＝eq \f(500 N×3 m,10 s)＝ W. 推导公式：P＝eq \f(W,t)＝eq \f(Fs,t)＝ (v为物体在力F的作用下匀速运动的速度，单位是 m/s)． (4)单位：瓦特(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)，1 W＝1 J/s. (5)单位换算：1 kW＝ W,1 MW＝106 W. 根据右下图，完成命题点1、2. 命题点1　功与功率大小的判断 (人教八下P65) 1．大人和小孩爬相同的楼梯，在2 min内都从1楼爬到 5楼，则 做的功多， 的功率大． 命题点2　功与功率的计算 2．小孩的质量为30 kg，一层楼的高度约为3 m，则小孩2 min内从1楼爬到5楼，克服重力做的功为 J，功率为 W．(g取10 N/kg) 知识点3　动能和势能(10年10考) 1．能量：物体 对外做功，我们就说这个物体具有能量．能量的单位和功的单位相同，也是 ． 2．机械能及其决定因素 (1)动能：物体由于 而具有的能．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大． (2)重力势能：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能． (3)弹性势能：物体由于发生 而具有的能． (4)机械能eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(动能——决定因素是　 　、　　　 　,势能\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(重力势能——决定因素是　 　、　　,　 　弹性势能——决定因素是　 　　 　)))) 命题点1　机械能守恒 1．把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到鼻子处，稳定后松手，铁锁向前摆去．铁锁再次摆回时 (选填“会”或“不会”)打到鼻子，原因是铁锁在摆动时受空气阻力，部分机械能转化为 ． (人教八下P72) 命题点2　动能 2．从右图中可以看出质量越大的车型，限制的最高车速越低，这是因为在速度相同时，质量越大， 越大，车辆越不易停下，易引发交通事故，所以对于大型车辆常采用降低 的方法，减小车的动能，以保障安全． (人教八下P68) 知识点4　机械能及其转化(10年10考) 1．机械能： 、 和 统称为机械能． 2．动能和势能可以相互 ． 3．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 ，机械能是守恒的． 根据右下图，完成命题点1、2. 命题点1　机械能守恒及其转化 1．卫星从远地点向近地点运动时，卫星的 能转化为 能，此过程中机械能 (选填“守恒”或“不 守恒”)，原因是 ． 命题点2　力和运动 2．卫星绕地球运动的过程中处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态，理由是 ． (人教八下P73) 关于功和机械能，下列说法中，对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”． 1．小明用力推停在路面上的汽车而未推动，其推力没有做功(　　) 2．吊车吊着货物在水平路面上匀速通过了一段距离，吊绳的拉力对物体做了功(　　) 3．叉车把货物抬高的过程中，叉车对货物做了功(　　) 4．水平路面上匀速行驶且正在作业的洒水车，其机械能会减小(　　) 5．地面上滚动的足球会慢慢停下来，是因为能量可以消失的(　　) 6．当卫星绕地球运动到近地点时，其速度达到最大(　　) 考 点1　功、功率的相关计算及判断 例1　(2024·连云港)　如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离．该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是(　　) A．W1＜W2　P1＜P2 　　　 B．W1＞W2　P1＞P2 C．W1＝W2　P1＝P2 　　　 D．W1＜W2　P1＞P2 例2　(2024·云南)　AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人身高1.65 m，质量55 kg.某次测试中该机器人用100 N竖直向上的力将箱子在2 s内匀速抬高1 m．(g取10 N/kg)求： (1)机器人所受的重力； (2)2 s内机器人对箱子所做的功； (3)2 s内机器人对箱子做功的功率． 解：(1)机器人所受的重力： G＝mg＝55 kg×10 N/kg＝550 N (2)2 s内机器人对箱子所做的功： W＝Fs＝100 N×1 m＝100 J (3)2 s内机器人对箱子做功的功率： P＝eq \f(W,t)＝eq \f(100 J,2 s)＝50 W　 考 点2　机械能的相互转化及守恒 例3　【教材素材】(2024·无锡)　如图所示，将摆球从A点由静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为 J；摆球从A点到O点的过程中， 能转化为动能．整个过程中，摆球的机械能大小 (选填“不变”或“减小”)． 例4　【科技前沿】 (2024·牡丹江)　2024年4月25日晚，长征二号F遥十八运载火箭载着带有三名航天员的神舟十八号飞船点火升空，在火箭推动飞船加速升空的过程中，飞船的动能 ，重力势能 ．(均选填“增大”“减小”或“不变”) 实 验 　　探究物体的动能跟哪些因素有关 1．设计实验 实验装置如下． 2．实验关键操作 (1)使同一钢球从斜面的不同高度由静止滚下，改变钢球到达水平面的 ，探究动能大小与速度的关系． (2)使质量不同的钢球从斜面的 由静止滚下，探究动能大小与质量的关系． 3．实验结论 质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大． 例 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，将质量不同的两个小球(M>m)分别从斜面上由静止开始滚下，观察并记录木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图甲、乙、丙所示． 通基础 (1)小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”)．若水平面绝对光滑，本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的． (2)实验中，探究的动能是指　 　(填字母)． A．小球在斜面上时的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击后的动能 (3)使质量相同的小球从斜面上不同高度由静止滚下，是为了研究动能的大小与 的关系． (4)小明根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关．他的结论是否正确？ (选填“正确”或“错误”)，理由是 ． 通能力 (5)由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样， (选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是100 km/h. (6)若在进行乙、丙两图实验时，丙图中木块被撞后滑出木板．为了使木块不滑出木板，只需要重新进行图丙的实验，下列方法可行的是 (选填字母)． A．换用足够长的木板 B．换用一个质量更大的木块 C．降低小球滚下时的高度 (7)某同学用图丁、戊所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度(h2＞h1)由静止开始释放，然后通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是 (选填“正确的”或“错误的”)． 通拓展 (8)在做了“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面的同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，于是小明设计了如图己所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球的相对运动情况，如果C球相对于A球 (选填“运动”或“静止”)，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等． 己 命题点1　比较功、功率的大小 1．(2018·河南)　(双选)如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量，两木块下表面的粗糙程度相同．甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下，以相同速度匀速直线运动了相同时间．下列说法中正确的是(　 　) A．F1大于F2 B．F1比F2做功多 C．F2比F1的功率大 D．甲的重力做功较多 命题点2　功、功率的相关计算 2．(2022·河南)　小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为12 kg的展品从地面搬到高1.2 m的展台上，如图所示．要把展品从地面搬到展台上，他至少需要对展品做多少功？(g取10 N/kg) 解：由G＝mg可知，展品所受的重力： G＝mg＝12 kg×10 N/kg＝120 N 把此展品搬上展台做的最少功： W＝Gh＝120 N×1.2 m＝144 J　 3．(2021·河南)　电动清扫车以其环保、高效等优点，在创建卫生城市中大显身手．清扫车完成任务后，在平直道路上以5 m/s的速度匀速直线行驶，经10 min到达垃圾处理站，行驶过程中车所受阻力的大小恒为400 N，则牵引力做的功为多少？ 解：由v＝eq \f(s,t)可得，清扫车10 min内通过的路程： s＝vt＝5 m/s×10×60 s＝3 000 m 由于清扫车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，即F＝f＝400 N 牵引力做的功： W＝Fs＝400 N×3 000 m＝1.2×106 J．　 命题点3　机械能的转化与守恒 4．(2024·河南)　我国大力发展水力发电．水电站通过提高水位增加水的重力势能，水流下时重力势能转化为 能． 5．(2023·河南)　踢毽子是一项常见的健身运动．如图为一同学踢毽子的情景，毽子在向上运动的过程中，下列关于毽子的说法正确的是(　　) A．重力势能减小　　　 B．运动状态改变 C．受到惯性作用　　　 D．在最高点时受力平衡 6．(2020·河南)　频闪照相是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置．不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是(　　) A．小球的重力势能逐渐增大 B．小球的机械能逐渐减小 C．小球的重力在ab段做功比在cd段多 D．小球的重力在ab段做功比在cd段慢 $$