第10单元 功和机械能(课件PPT)-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理课堂精讲册（福建专用）

2025福建 物 理 课堂精讲册 1 第一部分 立足教材过基础 模块三 力 学 第十单元 功和机械能 2 一阶 追本溯源过基础 3 知识点1 机械功 1.定义：物理学中把力和物体在①____________移动距离的乘积叫做机械 功，简称功。 2.做功的两个必要条件：一是作用在物体上的②____，二是在力的方向上 ③____________。 力的方向上 力 移动了距离 4 【特别提醒】三种不做功的情况 示意图 ___________________________________ 有力无距离 _________________________ 有距离无力 ______________________________ 力与移动方向垂直 常考实 例 搬而未起；举着杠铃 不动；用力推车但车 未动 踢出去的足球 继续滚动 背着书包在水平地面上 前进；起吊机吊着货物 水平移动 记忆口 诀 劳而无功 不劳无功 垂直无功 5 3.功的计算 （1）定义：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 （2）公式：____、 。 拓展公式：重力做功；摩擦力做功 。 （3）单位：焦耳，简称焦，用符号表示， 。 4.常考功的估测：.将一袋的大米从地面扛到肩上，做功约； . 将两个鸡蛋举高，做功约；.体重为 的某学生从一楼走到二楼， 做功约；.将一瓶的矿泉水从地上拿起并举高，做功约 。 6 1. （改编自RJ八下P63图11.1-3）如图所示的情境中，力对物 体做功的是( ) C A. 被踢后飞出的足球 B. 搬石头未搬动 C. 推车前进一段距离 D. 提着滑板水平前行 7 2. （改编自HK八年级P197图10-25）小明将一袋 的大米 提上高的三层楼，此过程中小明对这袋大米做功_____。取 600 8 知识点2 功率 1.定义：在物理学中，把一段时间内⑤________与⑥___________________ __的比叫做功率。 2.物理意义：表示物体做功的⑦______。 做的功 做功所用的这段时间 快慢 3.功率的计算 （1）公式：___。变形公式：（求功）； （求时间）。 （2）单位：瓦特，简称瓦，用符号表示， 。 （3）单位换算：_______ 。 1 000 9 4.推导公式： ____。（仅适用于做匀速直线运动的物体） 【特别提醒】（1）特别注意公式中速度的单位必须是 ； （2）由公式可知，当功率一定时，减小速度可以增大牵引力，如汽车上 坡时换挡减速。 5.常考功率的估测：.中学生跳绳的功率约为； .中学生正常步行上 楼的功率约为； .家用小轿车正常行驶的功率约为80⑪_____。 10 3. （改编自HK八年级P199图10-29、10-30）甲、乙两位工人 分别从一楼运送质量为和 的重物上楼，甲将重物运往二楼，乙 将重物运往三楼，每层楼高，甲工人用时，乙工人用时 。甲、 乙两人对重物所做功之比为_____，功率之比为_____。 2 4 11 4. （改编自RJ八下P66T3）功率是的拖拉机，它在 内可做功__________，这些功如果由功率是 的耕牛去完成，需要 _____ ；拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路上慢，这主要是为了 ____________。 250 增大牵引力 12 知识点3 动能与势能 1.能量 （1）定义：如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有 能量，简称能。 （2）单位：⑫______，符号是 。 （3）功和能量的关系：一个物体能够做的功越多，说明这个物体具有的 能量越⑬____。 焦耳 大 13 2.动能和势能 类型 定义 影响因素 动能 物体由于⑭ ______具有的 能 物体的动能与物体的⑮______和⑯______有 关。⑰______越大，⑱______越大，物体具 有的动能就越大 势 能 重力 势能 物体由于⑲ __________所 具有的能 物体的重力势能与物体的⑳______和㉑ ______有关。物体被举得越㉒____，㉓______ 越大，它具有的重力势能就越大 运动 质量 速度 质量 速度 高度位置 质量 高度 高 质量 14 类型 定义 影响因素 势 能 弹性 势能 物体由于发生 ㉔__________ 而具有的能 物体的弹性势能只与物体的弹性形变大小有 关。同一物体的弹性形变越大，具有的弹性势 能就越㉕____ 【特别提醒】（1）一切运动的物体都具有动能；（2）无特殊说明时，物 体所处的高度一般是相对地面而言的。 弹性形变 大 续表 15 知识点4 机械能转化及其应用 1.机械能：㉖______和㉗______统称为机械能。 2.机械能的相互转化（物体质量不变） 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㉘__________，这也被称为机械能守恒。 动能 势能 保持不变 16 5. （改编自HK八年级P209图10-45）如图所示，小球在做单摆运动，从点到 点的过程中，小球的动能______，重力势能______；从点到 点的过程中，小球的____能转化为________能；小球每次上升能达到的高度越来越低，最后静止在 点。说明小球具有的机械能______。 增大 减小 动 重力势 减少 17 6. （2024凉山州改编）北京时间2024年4 月21日7时45分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二 号丁运载火箭，成功将遥感四十二号02星发射升空， 卫星顺利进入预定轨道。火箭加速上升的过程中，卫 星的重力势能______，动能______，机械能________ （选填“守恒”或“不守恒”）；卫星在大气层外环绕地球 变大 变大 不守恒 守恒 重力势 动 运行，如图所示，卫星在大气层外运行时机械能______（选填“守恒”或 “不守恒”），从远地点向近地点运动时________能转化为____能。 18 7. （改编自HK八年级P104图6-5）如图所示是网球拍击打网球的瞬间。网球撞击网球拍的过程中____能转化为_________能；网球拍形变最大的瞬间，弹性势能_______，网球的动能_______。（后两空选填“最大”或“为零”） 动 弹性势 最大 为零 19 8. （改编自课标素材）《天工开物》中记载了一种汲水灌溉装置——筒车，如图所示，河水流动带动筒车匀速转动，竹筒把水运到高处，此过程中竹筒内水的重力势能______，动能______。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 变大 不变 20 二阶 质检变式研真题 21 考点1 功、功率的相关计算（5年3考） 1.[2019福建31（1）题3分]“国之润，自疏浚始”。新一代国之重器“天鲲号”绞吸挖泥船在河道清淤、湖泊疏浚、吹填造陆等方面发挥着重大作用。“天鲲号”以功率进行绞吸，同时以功率 向远处输送岩石泥沙，工作时间 ，共做功多少焦？ 解：“天鲲号”工作时的总功率 所做的总功 22 2.[2018福建33（2）（3）题6分]学校机器人兴趣小组进行“精准吊装”实 验。7块长短不一的长方体木块均平放在水平地面上，机器人将木块按长 度从大到小依次吊装并对称叠放。已知木块的密度相同，高度均为 ，宽度均为 ，不同序号木块的质量如下表，其中 ，取 。 （2）如图，把2号木块吊装到1号木块的上面，求此过程 克服木块重力所做的功； 解：由题可知，把2号木块吊装到1号木块的上面，克服木块所做的功 23 （3）机器人完成全部吊装叠放用时 求整个过程克服木块重力做功的 功率。 序号 1 2 3 4 5 6 7 质量 解：由表中数据可知，吊装 号木块所做的功 ，则 功率大小 24 3.（2024泉州二检变式）中国高铁技术世界领先，高铁总里程世界第一。 某列“复兴号”高铁列车，它的总质量约为 ，列车在水平轨道上 以的速度匀速直线行驶，所受阻力是重力的0.02倍，取 。 求列车匀速直线行驶时，所受牵引力的大小及功率。 解：列车的总重力 列车匀速行驶时处于平衡状态，则牵引力 牵引力的功率 25 4.（2020泉州一检）如图，放在地面上的物体拴在跨过定滑轮的绳子上，用手拉绳子的另一端，拉力为 时，物体刚好离开地面。继续缓慢拉绳，使物体匀速上升到离地高 处。不计绳重和滑轮跟绳的摩擦，求： （1）物体上升的速度。 解：物体上升的速度 （2）物体受到的重力。 解：物体刚好离开地面，说明受力平衡，所以物体的重力 26 （3）物体从离开地面上升到离地高处的过程中，拉力的功率 。 解：拉力所做的功 拉力的功率 27 考点2 机械能及其相互转化（5年5考） 5.（传统文化-2024福建12题改编）如图是丰子恺的书画作品，生动描绘了儿童学种瓜的场景，下列说法错误的是( ) A A. 蹲坐的儿童站起来，重力势能变小 B. 将洒水壶从地面提起的过程中人对洒水壶做了功 C. 提水桶时感到桶在拉手，说明力的作用是相互的 D. 提水前行中突然减速，水溅出是由于水具有惯性 28 6.（2023福建12题2分）东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的 家。如图所示，下列说法正确的是( ) B A. 海豚跃出海面减速上升过程，动能不变 B. 海豚跃起到最高点时，重力势能最大 C. 海豚从高处落回海面过程，重力势能不变 D. 海豚在海面下加速下潜过程，动能变小 29 7.（2020福建12题2分）疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包 裹。无人机携带包裹匀速上升时，包裹的( ) B A. 动能减少，重力势能增加 B. 动能不变，重力势能增加 C. 动能不变，重力势能不变 D. 动能增加，重力势能减少 30 8.（2023龙岩二检变式）掷实心球是某市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从 处出手后，在空中运动的轨迹如图所示，球最终停在水平地面 点处（不计空气阻力）。则实心球( ) D A. 在处重力势能最小 B. 在 处动能为零 C. 在处动能为零 D. 在、、 三处的机械能相等 31 9.（2024龙岩二检变式）中国选手全红婵在2024年世界泳联跳水世界杯柏 林站女子10米台决赛中夺得冠军。不计空气阻力，全红婵入水前，在空中 加速下落过程中( ) C A. 动能不变 B. 机械能变小 C. 动能变大 D. 重力势能不变 32 技巧点拨 机械能及其转化 （1）根据影响因素判断 <m></m>.动能的大小与质量、速度有关。质量越大，速度越大，动能越大； <m></m>.重力势能的大小与质量、所处高度有关。质量越大，高度越高，重力势 能越大。 33 （2）根据常考隐含条件判断 隐含条件 解读 匀速 速度不变 加速（减速） 速度增大（减小） 上升（下降） 高度增大（减小） 光滑、不计阻力 机械能守恒 粗糙 机械能转化为内能 洒水 质量减小 加油 质量增大 34 三阶 实验分层逐突破 35 实验 探究物体的动能跟哪些因素有关（2020.27） 某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们 进行了如下探究： 图1 提出猜想与假设 （1）由“十次车祸九次快”猜想：物体动能的大小可能跟______有关；由 “安全驾驶莫超载”猜想：物体动能的大小可能跟______有关。 速度 质量 36 设计方案，收集证据 （2）他们做了如图1甲、乙、丙所示的实验模拟汽车运动，让质量为<m></m>、 <m></m>的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢球撞击水平木板上的木块， 使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。 图1 （3）本实验的研究对象是______（选填“木块”“钢球”或“斜面”）。 （4）实验中钢球的动能大小是通过____________________来反映的。 钢球 撞击木块移动的距离 37 （5）让钢球在斜面上由静止滚下，钢球的起点位置越____，到达斜面底 端的速度越大。 高 图1 38 得出结论，作出解释 （6）分析图1中甲、乙两图的实验现象，可以得到的结论是____________ ___________________________；根据甲、丙两图的实验现象可以得到的 结论是______________________________________，该结论可以解释汽车 ______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 在质量相同时，物体速度越大，动能越大 在速度相同时，物体质量越大，动能越大 超载 图1 39 交流合作，评估反思 （7）若在进行图1中甲、乙两图的实验时，乙图中木块被撞后滑出木板，为 了使木块不滑出木板，需要改进乙图实验，再与甲图实验对比。在不改变木 板长度的情况下，应采用的方法是___。（填字母）真实实验情境细节考查 C 图1 A. 换用质量更小的钢球 B. 给水平木板铺上毛巾 C. 适当降低钢球的高度 D. 换用一个较重的木块 40 （8）若水平面是光滑的，则______（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 不能 图1 （9）甲、乙两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为、 ，木块克服 摩擦力做功分别为、，则___，___（以上两空均选填“ ” “ ”或“ ”）；木块滑行的过程中，动能转化为____能。 内 41 实验创新迁移 （10）创新方案 另一实验小组利用如图2所示装置进行实验,摆线的长度 相同，小球、的质量，悬线与竖直方向的夹角 。 .图2甲、乙中，同时由静止释放、 两小球，观察到它们并排摆动且始 终相对静止,同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度 大小与小球的______无关； 质量 图2 42 图2 重力势 减小斜面摩擦对实验的影响 .该实验中小球的动能由小球的________能转化而来，该装置相对于图1中 装置的优点是__________________________。 乙、丙 43 图3 （11）实验拓展 做完上述实验后，小明又在水平地面上铺一张纸，将两个体积和弹性相同、质量分别为和的皮球和 表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图3所示。分析图中两个圆斑大小，可推断：___（选填“ ”“ ”或“”） 。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量______（选填“增大” “减小”或“不变”）。 减小 44 （12）实验拓展 若想接着探究阻力对物体运动的影响，在图1的实验器材 的基础上，必须增加的器材是______________________（选填“倾斜程度 不同的斜面”或“粗糙程度不同的水平面”）。 粗糙程度不同的水平面 图1 45 温馨提示 请完成分层进阶练习册P23~24习题 47 $$