第1部分 第11课时 功、功率和机械能(课件PPT)-【学本课堂】2025年中考物理讲义（重庆专用）

第11课时　功、功率和机械能 第一部分　力　学 2025重庆物理 《学本课堂》 1 2 3 1 2 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 3 4 真题自测·体验中考 3 3 重点实验·考法通关 目 录 2 回归教材·知识梳理 考点综述 01 3 1.定义：物理学中把力和_______________________________的乘积叫做机械功。  2.做功的两个必要条件：一是__________________，二是____________ ___________________。  3.公式：W＝__________。变形公式：F＝_______，s＝_______。  4.单位：__________，简称__________，符号是_______。  1 知识点 机械功 物体在力的方向上移动距离 有力作用在物体上 物体在力的 方向上移动了距离 Fs 焦耳 焦 J 首页 目录 知识点1 知识点2 知识点3 知识点4 知识点5 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 4 1.定义：一段时间内做的__________和所用__________的比。  2.物理意义：表示做功的__________。 3.公式：P＝ ________。变形公式：W＝__________，t＝ _______。  4.单位：__________，简称__________，符号是_______。  2 知识点 功率 功 时间 快慢 Pt 瓦特 瓦 W 首页 目录 知识点1 知识点2 知识点3 知识点4 知识点5 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 5 (1)对功和功率的理解：功表示做功的多少，功率表示做功的快慢。功率大的做功不一定多，做功多的功率也不一定大，但功率大的做功一定快。在分析功和功率的关系时，必须考虑一个主要因素——时间。 (2)功率推导式P＝＝Fv的应用：适用于物体做匀速直线运动，其中v的单位是m/s。此公式对功率的实际应用有较大的意义，如汽车发动机的功率一定时，由F＝可知，牵引力与速度成反比，所以汽车爬坡时，司机采取的措施是换挡减速，以获取更大的牵引力。 易错警示 首页 目录 知识点1 知识点2 知识点3 知识点4 知识点5 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 6 1.定义：一个物体能够对另一个物体__________，就说它具有能量。一 个物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越__________。  2.单位：__________。  3 知识点 能量 做功 大 焦耳(J) 首页 目录 知识点1 知识点2 知识点3 知识点4 知识点5 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 7 4 知识点 动能和势能    动能 势能 重力势能 弹性势能 定义 物体由于 _______而具有的能  物体由于受到 _______并处在一定 ______而具有的能  物体由于发生_________而具有的能  影响 因素 物体的_______和_________ 物体的______和_______ 物体的_____________  判断 有无 物体运动必定具有动能；速度为零，动能为零 物体被举高必定具有重力势能；被举高高度为零，重力势能为零 物体有弹性形变必定具有弹性势能；反之，则无 质量 运动 重力 高度 弹性形变 运动速度  质量 高度 弹性形变程度 首页 目录 知识点1 知识点2 知识点3 知识点4 知识点5 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 8 1.定义：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 2.机械能的转化和守恒：如果只有动能与势能相互转化，尽管动能、势 能的大小会变化，但机械能的总和__________，或者说，机械能是守恒的。  5 知识点 机械能及其转化 保持不变 首页 目录 知识点1 知识点2 知识点3 知识点4 知识点5 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 9 重点难点·聚焦突破 考点综述 02 10 1 焦点 判断力是否对物体做了功 力对物体不做功的三种情况 指点迷津   理解 举例 劳而 无功 有力无距离 用力推箱子但没有推动，推力对物体没有做功 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 11   理解 举例 不劳 无功 有距离无力 踢出去的足球由于惯性向前滚动过程中，脚对足球没有做功 垂直 无功 力与距离垂直 人提着水桶沿水平面前进，人对水桶没有做功 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 12 下图几种情景中，人对物体做了功的是(　　) 例题 1 C A.人推车没有推动　　 B.搬而未起 C.物体在绳子拉力的作用下升高 D.提着滑板在水平路面上前行 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 1.下列说法中正确的是(　　) A.把水桶从一楼提到二楼，提水桶的力对水桶没有做功 B.提着水桶站在水平路面上，提水桶的力对水桶做了功 C.苹果从树上下落的过程中，苹果受到的重力对苹果做了功 D.投出去的篮球在空中飞行的过程中，手的推力对篮球做了功 指点迷津 C 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 14 2 焦点 功、功率的计算 1.克服重力做功：(1)确定重力G；(2)确定物体在竖直方向上移动的距离h； (3)根据 W＝Gh计算功(h的单位： m)；(4)根据P＝计算功率(t的单位： s)。 2.拉力F(或阻力f)做功：(1)根据“匀速运动”这个关键词利用二力平衡求得拉力F(或阻力f)；(2)确定沿力的方向移动的距离 s；(3)根据 W＝F s(或 W＝f s)计算功(s的单位： m)；(4)根据P＝计算功率(t的单位： s)，也可通过P＝Fv计算功率(v的单位： m/s)。 指点迷津 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 15 如图所示是某大道高架桥的部分路段示意图，水平路面AB长400 m，斜坡BC长200 m，坡高CD为4 m。总质量为1.5 t的小汽车，当它以大小不变的速度通过AB段和BC段，共用时36 s；小汽车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍，小汽车通过AB段时，牵引力 的功率为_________W；通过BC段时，小汽车克服重力做功_________J； 汽车通过AB段和BC段时，克服阻力做功的功率之比是__________。(取g＝10 N/kg)  例题 2 2.5×103 6×104 1∶1 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 (2024·重庆期末) 2024年3月28日，万众瞩目的小米SU7官宣上市，已知SU7自身和搭载人员的总质量为2 000 kg，40 min内在高速路上匀速行驶了48 km，每个轮胎与地面的接触面积为250 cm2，汽车所受阻力是其总重力的0.1倍，(取g＝10 N/kg)请计算： (1)汽车静止时对水平地面的压强； 例题 3 解：汽车静止时，对水平地面的压力：F＝G＝mg＝2 000 kg×10 N/kg＝2×104 N，受力面积：S＝4×250 cm2＝1 000 cm2＝0.1 m2，对水平地面的压强：p＝＝2×105 Pa； 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 (2)本次行驶过程中，汽车所受牵引力做功的功率。 解：汽车受到的阻力：f＝0.1G＝0.1×2×104 N＝2×103 N，因为汽车在平直路面上匀速行驶时，受到的牵引力与阻力是一对平衡力，所以汽车所受的牵引力：F牵＝f＝2×103 N，汽车所受牵引力做功的功率：P＝＝4×104 W。 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 2.妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的 3倍，若妈妈克服自身重力做功为 W1、功率为P1，小明克服自身重力做 功为 W2、功率为P2，则下列关系正确的是(　　) A.W1∶W2＝2∶1　P1∶P2＝6∶1 B.W1∶W2＝2∶3　P1∶P2＝2∶1 C.W1∶W2＝2∶1　P1∶P2＝3∶2 D.W1∶W2＝2∶1　P1∶P2＝2∶3 变式训练 D 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 19 3.(2024·南充)如图所示，木板B置于水平地面上，物块A叠放于B上。水 平拉力F1＝70 N，水平拉力F2＝50 N。B静止，A沿木板B以10 cm/s的速 度向右匀速滑动。则拉力F2的功率为_________W，地面对木板B的摩擦 力为__________N。  5 20 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 20 4.在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球质量是2 kg，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7 m， 用时约0.75 s。则球的重力是__________N，球下降过程中重力做功为 __________J，功率为__________W。(取g＝10 N/kg)  20 54 72 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 21 如图甲所示，水平地面上有一木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，此过程中推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情 况分别如图乙、丙所示，第4 s时，木箱受到的摩擦力f＝_________N； 在3~5 s内，推力对木箱做的功为__________J。 3 焦点 F－t、v－t、F－h图像综合分析 例题 4 200 400 甲 乙 丙 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 22 5.小华和妈妈去超市购物，超市地面水平，她们将重 为170 N的物品放在小推车中水平推行，小推车在某 段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已 知小推车自重130 N，所受阻力是总重的0.15倍。在 10~20 s内水平推力做功_________J，水平推力的功率为_________W。  变式训练 360 36 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 23 4 焦点 动能、势能大小的变化及相互转化 1.物体质量不变，不计能量损失 指点迷津 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 24 2.机械能不守恒的两种情况： (1)若有其他形式的能参与转化时，则物体的机械能不守恒(如火箭发射，燃料燃烧产生的内能做功，使火箭的机械能增大)； (2)若需克服阻力做功，则物体的机械能不守恒(如载人飞船返回舱穿越大气层的过程中，要受到空气的阻力，机械能减小)。 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 25 如图所示是过山车向下“俯冲”的情景，对过山车加速下降 过程中的机械能，下列分析正确的是(　　) A.动能增大，重力势能增大 B.动能减小，重力势能增大 C.动能减小，重力势能减小 D.动能增大，重力势能减小 例题 5 D 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 如图所示是小刚在中考体育测试中投掷实心球的过程示意 图，实心球在b点离手，c点是实心球运动的最高点，d点是实心球运动 的最低点，整个过程中，若不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) 例题 6 A.从a点到d点的过程中，实心球的机械 能保持不变 B.从b点到d点的过程中，实心球的机械 能先增加后减少 C.从c点到d点的过程中，实心球的重力势能转化为动能 D.从a点到c点的过程中，小刚一直在对实心球做功 C 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 6.(2024·河北) 2024年5月7日，河北省首条低空无人机物流运输航线试 航成功。下图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是(　　) A.无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小 B.无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变 C.无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零 D.无人机下降过程中，货物的动能一定增大 变式训练 B 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 28 7.如图所示是某高速公路的避险车道，当高速行驶的载重汽车刹车失灵时，可借助避险车道避免意外。当汽车失控冲上避险车道时，下列分析 正确的是(　　) A.汽车的重力势能减小 B.汽车的重力势能转化为动能 C.此过程中部分动能转化为重力势能 D.当汽车在避险车道上静止时，机械能消失 C 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 29 8.2024年4月26日，神舟十八号载人飞船成功发射并与空间站组合体实现自主快速交会对接，航天员叶光富、李聪、李广苏与神舟十七号乘组 的三名航天员在太空胜利会师。火箭加速升空的过程中动能________， 机械能__________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)  增大 增大 首页 目录 焦点1 焦点2 焦点3 焦点4 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 30 重点实验·考法通关 考点综述 03 31 实验　探究影响动能大小的因素 实验 器材 斜面、钢球、木块 实验图 实验操作及注意事项 1.转换法的应用：通过木块被钢球撞击后移动距离的大小判断钢球的动能大小； 2.控制变量法的应用： (1)探究动能与质量的关系时，要控制速度相同，让质量不同的两个钢球从斜面的同一高度由静止开始下滑(如图乙、丙)； 甲 乙 丙 首页 目录 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 32 实验操作及注意事项 (2)探究动能与速度的关系时，要控制质量相同，让质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止开始下滑(如图甲、乙)； 3.实验中，钢球的速度由斜面的高度来控制，从斜面的同一高度由静止开始下滑，到达水平面的速度相同；从越高的地方由静止开始下滑，到达水平面的速度越大 实验图 实验结论 物体的动能大小与物体的质量和速度有关。当速度相同时，质量越大，物体的动能越大；当质量相同时，速度越大，物体的动能越大 甲 乙 丙 首页 目录 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 小亮所在的实验小组用如图所示的实验装置探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”。让钢球从同一斜面某处由静止滚下，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。 例题 甲 乙 丙 首页 目录 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 (1)本实验研究的是__________(选填“钢球”或“木块”)的动能与它的 质量、速度的关系，该物体的动能是由__________能转化而来的。  (2)实验中是通过观察_________________来比较动能大小的，这种研究 物理问题的方法是__________。  钢球 重力势 木块移动的距离 转换法 首页 目录 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 (3)分析比较甲、乙两次实验，可得出结论：质量相同的物体，_______ _____，动能越大。  (4)分析比较__________两次实验，可得出结论：在_________相同时， 物体的质量越大，动能__________。  甲 乙 丙 速度 越大 甲、丙 速度 越大 首页 目录 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 (5)小亮根据乙、丙两次实验得出结论：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“不正确”)，理由是___________________。  乙 丙 不正确 没有控制速度一定 首页 目录 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 (6)若小亮在进行图丙所示操作时，发现木块运动到了长木板的末端之外， 在不更换实验器材的条件下，最方便的解决办法是___________________ ___________；实验中若使用的木块质量较大，为保证较好的实验效果， 方法有多种，请说出其中的一种：______________________。  丙 将钢球开始滚下的 高度降为h 增大钢球滚下的高度 首页 目录 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 (7)若水平面绝对光滑，本实验将__________(选填“能”或“不能”)达 到探究目的，原因是____________________________________________ _________________________。  不能 木块将做匀速直线运动，无法通过木块运动的 距离比较钢球动能的大小 首页 目录 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 如图所示是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。 (1)实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静 止滚下，撞击到同一木块上，在同样的水平面 上，木块被撞得越远，钢球对木块做的功越__________，说明钢球到达 斜面底  　端时的动能越__________；本实验的目的是研究钢球动能的 大小与__________的关系。  变式训练 多 大 速度 首页 目录 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 (2)由“安全驾驶不超载”可猜想：汽车的动能大小可能跟_________有 关，如果需要利用如图所示的装置设计实验来探究，应该进行的操作是 ________________________________________________________________________。   质量 换质量不同的另一钢球从斜面的同一高度滑下，比较木块被撞后滑行的距离 首页 目录 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 真题自测·体验中考 考点综述 04 42 1.(2022·重庆B卷T18) 某品牌国产电动汽车匀速通过长约1 800 m的朝天门长江大桥用时120 s，整个过程中汽车牵引力的功率恒为9.0×103 W。求： (1)整个过程中汽车行驶的速度； (2)整个过程中汽车牵引力所做的功。 解：(1)整个过程中汽车行驶的速度：v＝＝15 m/s； (2)由P＝可得，整个过程中汽车牵引力所做的功： W＝Pt＝9.0×103 W× 120 s＝1.08×106 J。 1 考向 功、功率的计算 首页 目录 考向1 考向2 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 43 2.(2023·重庆B卷T19节选) 如图所示是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，促踏其末而舂之”。若碓头质量为20 kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。 (1)求碓头的重力； (2)碓头竖直下落0.5 m，用时0.4 s，求重力做功的功率。 解：(1)碓头的重力：G＝mg＝20 kg×10 N/kg＝200 N； (2)碓头竖直下落0.5 m，重力做的功： W＝Gh＝200 N×0.5 m＝100 J， 重力做功的功率：P＝＝250 W。 首页 目录 考向1 考向2 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 44 3.(2024·重庆A卷T18) 为推动成渝双城经济圈建设，重庆金凤隧道主城区段于2024年4月28日正式通车。隧道全长约6 km，设计最高时速60 km/h。(不计车身长度)求： (1)汽车通过隧道至少需要的时间； (2)若一辆功率为100 kW的货车匀速通过该隧道用时8 min，货车的牵引力是多大。 解：(1)汽车通过隧道至少需要的时间：t＝＝0.1 h； (2)货车匀速通过隧道做的功：W＝Pt'＝100×103 W×8×60 s＝4.8×107J， 货车的牵引力：F＝＝8 000 N。 首页 目录 考向1 考向2 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 45 4.(2023·重庆A卷T10) 2023年5月10日，天舟六号货运飞船搭乘火箭飞向中国空间站，如图所示，一起加速升空的过程中，以火箭为参照物， 飞船是_______ (选填“静止”或“运动”)的，飞船的机械能________ (选填“增大”“减小”或“不变”)。  2 考向 动能、势能大小的变化及相互转化 静止 增大 首页 目录 考向1 考向2 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 46 5.(2024·重庆B卷T11) 如图所示是火箭搭载嫦娥六号探测器发射升空的 壮丽情境。此过程中，嫦娥六号的重力势能__________，以地面为参照 物，嫦娥六号是__________的。  增大 运动 首页 目录 考向1 考向2 回归教材·知识梳理 重点难点·聚焦突破 真题自测·体验中考 重点实验·考法通关 47 本讲内容结束 $$