2025年上海中考物理总复习---功、功率、机械能、热和能专项

功、功率、机械能、热和能专项 功、功率、机械能、热和能 中考总复习 1 考纲要求 1、理解功、功率的概念，能够解决简单问题，比较功和功率的大小； 2、知道动能、势能、重力势能及弹性势能； 　3、理解动能及大小的决定因素，重力势能及大小的决定因素，弹性势能及有关的决定因素；机械能守恒； 4、掌握探究动能及大小的决定因素，重力势能及大小的决定因素，弹性势能及有关决定的因素；动能和势能可以相互转化。 5、了解分子动理论的初步知识； 6、知道物体的内能，知道影响内能大小的因素，改变内能的两种方式； 7、掌握比热容的概念，能利用比热容解释有关现象； 8、了解热机的工作原理，知道汽油机、柴油机的工作原理及能量转化； 9、知道热机的效率；知道提高热机效率的途径； 10、知道能量的转化和守恒。 2 考纲要求 考点一、功 作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对这个物体做了功。 要点诠释： （1）理解判断的依据： 　　依据：做功的两个必要因素。 　　重点：抓住力作用在物体上是否有“成效”。 （2）明白不做功的三种情况： 　　A. 物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。 　　B. 物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)，此情况叫“不劳无功”。 　　C. 物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动)，此情况叫“垂直无功”。 3 考纲要求 （3）在分析做功情况时还应注意以下几点： 　　A. 当物体的受力方向与运动方向不垂直时，这个力就要做功。 　　B. 一个物体同时受几个力的作用时，有一些力做了功，有些力没有做功，因此讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功。 　　C. 什么叫物体克服阻力做功：若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用，我们通常说物体克服阻力F做了功。 　　比如：在竖直向上，物体克服重力做功，功的大小为W＝Gh；在水平方向上，物体克服摩擦力做功，功的大小为W＝fs。 4 考纲要求 考点二、对公式W＝FS的理解 1.公式： 一般式W＝Fs 　　常用式W＝Gh(克服重力做功)，或W＝f阻s (克服摩擦阻力做功) 2.单位： 焦耳(J) 要点诠释： （1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。 （2）F与s的方向应在同一直线上（初中要求）（比如一个人提着一重物G，从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶，此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长，而是从山脚到山顶的高。） （3）做功的多少，由W＝Fs决定，而与物体的运动形式无关。 5 考纲要求 考点三、功率 1.物理意义：表示物体做功的快慢。 2.定义：功与做功所用时间之比叫做功率。 3.计算式  4.单位 瓦(W) 要点诠释：  （1） 注意区别功与功率：功率与功是两个不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”则表示做功的“快慢”，“多少”与“快慢”的意义不一样，只有在做功时间相同时，做功多的就做功快；否则，做功多，不一定做功就快，即“功率”不一定就大，也就是说:功率与功和时间两个因素有关。 （2）由P＝W/t变形为P＝F·v可知：功率一定时，力F与速度v成反比。 6 考纲要求 考点四、动能、势能、机械能 1．动能 物体由于运动而具有的能，叫做动能；动能的大小与质量和速度有关。物体的速度越大，质量越大，则它的动能越大。 （1）一切运动的物体都有动能。 （2）动能是“由于运动”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。 2．重力势能 物体由于高度所决定的能，叫做重力势能；重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。 （1）一切被举高的物体都有重力势能。 （2）重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。 7 考纲要求 3．弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能量，叫做弹性势能；弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。（1）一切发生弹性形变的物体都有弹性势能。（2）弹性势能是“由于发生弹性形变”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性势能”。 4．机械能 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 考点五、动能和势能之间的相互转化 1、在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高处下落的过程中，先是动能转化为重力势能后，后来又是重力势转化为动能。 2、在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳板跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。 3、机械能守恒。如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变。这个规律叫做机械能守恒。 8 考点梳理 考点六、分子热运动 1.物质的构成：常见物质是由分子、原子构成的。　  2.分子的热运动： （1）扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。 （2）影响扩散快慢的因素：温度。 （3）扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 3.分子之间的作用力：分子之间即存在斥力也存在引力。 1.物体内部大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度的高低是物体内分子热运动剧烈程度的标志。温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快。 2.分子之间的引力和斥力同时存在，只是对外表现不同： （1）当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力。 （2）当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。 3、分子动理论的基本观点： （1）常见物质是由大量的分子、原子构成的； （2）物质内的分子在不停地做热运动； （3）分子之间存在引力和斥力。 9 考点梳理 考点七、内能 1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 2.单位：焦耳，符号：J。 3.影响内能大小的因素：温度、质量、体积、状态等。 4.改变内能的方式：热传递、做功。 5. 内能与机械能的区别：物体的内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关，是物体能量的微观表现；物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关，是物体能量的宏观表现。物体的内能在任何情况下都不会为零（因为分子不停地做无规则运动总有动能），而物体的机械能可以相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。 1.内能与温度：同一个物体，它的温度越高，内能越大。物体的温度升高，内能增加，内能增加，温度不一定升高，如：晶体熔化的过程，物体吸收热量内能增加，但是温度不变。 2.热传递： （1）发生条件：温度差。 （2）方向：能量从高温物体传递到低温物体。 10 考点梳理 （3）结果：物体温度相同。 （4）实质：内能的转移。 3.热量：热传递中，传递的能量的多少叫热量。即“热量”是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”了热量，不能说物体含有热量。热量的单位是焦耳（J） 4.做功：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减小。做功的实质是能量的转化。 考点八、比热容 1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。符号c 2.单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(㎏·℃）。 3.热量的计算： （1）吸热公式： 式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。 11 考点梳理 （2）放热公式： 式中（t0-t）表示物体温度的降低量。 1.比热容是物质本身的一种性质： （1）同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。 （2）同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。 2.水的比热容比较大，是4.2×103J/(㎏·℃）。主要表现： （1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。 （2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。 12 考点梳理 考点九、热机 1.热机：利用内能做功的机械。 2.热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 3.内燃机：燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机。 （1）种类：汽油机和柴油机 （2）四个冲程：活塞在汽缸内往复运动，从汽缸缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程，汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。在一个工作循环中，汽缸内的活塞往复两次，曲轴转动两周。四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮惯性完成的。一个工作循环有两次能量转化，在压缩过程中，机械能转化为内能，在做功过程中，内能转化为机械能。 13 考点梳理 汽油机和柴油机的异同点： 不同点 相同点 项目 汽油机 柴油机 （1）构造基本相同都是燃料在气缸内燃烧，都是内燃机。 （2）都将内能转化为机械能。 （3）每一个工作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 构造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴 点火方式 压缩冲程末由火花塞放出电火花点燃，称点燃式 压缩冲程末由喷油嘴向汽缸内喷雾状柴油遇到高温高压的空气自动燃烧，称压燃式 燃料 汽油、吸气冲程吸进汽油和空气混合物 柴油、吸气冲程吸进汽缸的只是空气 压缩比 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1／9至1／6 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1／22至1／16 做功 做功冲程初燃气压强为30至50个大气压，温度2000℃至2500℃，高温高压的气体推动活塞做功 做功冲程初燃气压强为50至100个大气压，温度1700℃至2000℃，高温高压的气体推动活塞做功 14 考点梳理 考点十、能量的转化和守恒 1.常见的能量形式有：机械能、内能、电能、光能、化学能等。这些不同形式的能在一定的条件下可以相互转化。如摩擦生热是机械能转化为内能；水电站里的水轮机带动发电机发电是机械能转化为电能。 2.能量的转化和守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 定律中能的转化，是指通过做功，能的形式发生了变化，一种形式的能转化为另一种形式的能。如钻木取火，就是通过克服摩擦做功，使机械能转化为内能。能的转移，是指同一种能从一个物体转移到另一个物体上，能的形式没有变化，如热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体。 15 中考真题 1、（2023年•上海中考）（2分）在四冲程汽油机的工作循环中，将内能转化为机械能的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【分析】四冲程内燃机的四个冲程依次是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中做功冲程是把内能转化为机械能；压缩冲程是把机械能转化为内能。 【解答】解： 四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能，故C正确。 故选：C。 【点评】本题主要考查了内燃机的四冲程以及四个冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系。关键要搞清一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次。 16 中考真题 2.（2022年•上海中考）人体的正常体温为（　　） A. 0℃ B. 20℃ C. 37℃ D. 45℃ 【解析】 人体的正常体温为37℃，若高于37.3℃，则视为发烧，故C符合题意。 故选C。 17 中考真题 3.（2020年•上海中考）沿海地区昼夜温差比同纬度内陆地区小，主要是因为水的（  ） A. 比热容较大 B. 比热容较小 C. 密度较大 D. 密度较小 【解析】 因为水的比热容较大，相同质量的水和沙石比较，白天，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜之间的温差小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 18 中考真题 4.（2022年•上海中考） 人体的正常体温为（　　） A. 0℃B. 20℃C. 37℃D. 45℃ 【解析】 【详解】人体的正常体温为37℃，若高于37.3℃，则视为发烧，故C符合题意。 故选C。 19 中考真题 5.（2022年•上海中考）. 瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中，能量转化的顺序为（　　） A. 动能→重力势能→电能B. 重力势能→动能→电能 C. 电能→重力势能→动能D. 重力势能→电能→动能 【解析】 【详解】瀑布中的水在高处时具有重力势能，当水从高处倾泻而下时，将水的重力势能转化为动能，冲动发电机的叶轮旋转，从而将动能转化为电能。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 20 中考真题 6.（2024年•上海中考）塔吊吊起重物，在竖直方向匀速上升时，若以地面为参照物，则此重物是________，的（选填“运动”或“静止”）；若拉力为1×104N，重物上升的距离为40m，重物上升所用的时间为50s，则拉力做功为________焦，功率为________瓦。 【解析】 【详解】[1]重物相对于地面的位置在不断变化，所以以地面为参照物，重物是运动的。 [2]拉力做的功为 [3]功率为 21 中考真题 7.（2024年•上海中考） 一个小车往斜坡向上运动时，它的s-t图，如下图所示。它在30s内通过的路程为________米，在此过程，小车的动能________（选填“变大”或“不变”或“变小”）的。若小车突然急刹车，则它的惯性________（选填“变大”或“不变”或“变小”）。 【解析】 [1]由图像可知，小车在30s内通过的路程为90m。 [2]由图像可知，小车的s-t图像是一条过原点的斜直线，小车做匀速直线运动，小车在运动过程中，质量和速度都不变，因此动能不变。 [3]惯性只与物体的质量有关，若小车突然急刹车，小车的质量不变，则它的惯性不变。 22 中考真题 8.（2023年•上海中考）．（3分）家庭电路中的电压是 　　伏，冰箱和洗衣机是　　连接的，电梯上行过程中，电梯的重力势能在　　。 【分析】（1）我国家庭电路电压为220V； （2）我国家庭电路中各用电器可以单独工作； （3）电梯上升过程中质量不变，高度增加。 【解答】解：我国家庭电路的电压为220V； 家庭电路中冰箱与洗衣机可以单独工作，它们是并联的； 电梯上升时，质量不变，高度增大，故重力势能增大。 故答案为：220；并联；增大。 【点评】本题是对家庭电路基本常识及影响重力势能大小的因素的考查，难度较低。 23 中考真题 9．（2023年•上海中考）（2分）天舟货运飞船在靠近空间站时，相对于空间站是 　　的，货运飞船在飞行过程中温度上升是通过　　改变了船的内能。 【分析】在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；改变物体内能有两种方式：做功和热传递。【解答】解：天舟货运飞船在靠近空间站时，飞船相对于空间站的位置不断变化，所以飞船是运动的；货运飞船在飞行过程中温度上升，这是通过做功的方式来改变内能。故答案为：运动；做功。 【点评】本题是一道力现象的综合题，考查了运动和静止的相对性、内能的改变，难度不大。 24 中考真题 10.（2022年•上海中考）四冲程热机工作过程中，将内能转化为机械能的是____________冲程，李白在《望庐山瀑布》中写道：“日照香炉生紫烟”，这是通过______________（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变香炉的内能，加热 1 千克水，使其温度上升 2℃，则加热过程中水吸收的热量为______________焦。[ c水 = 4.2 ´103焦/(千克·℃)] 【详解】[1]热机是将内能转化为机械能的机器，它的一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，其中压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能。[2]改变物体内能的方式有做功和热传递，太阳释放的热量通过热传递的方式传给香炉。 [3]水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×2℃=8.4×103J 25 中考真题 11.（2021年•上海中考）火箭加速上升过程中，相对于地面是______；火箭的重力势能______，惯性______。 【解析】 [1]火箭加速上升过程中，相对于地面的位置发生改变，火箭相对于地面是运动的。 [2]火箭加速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大。 [3]火箭加速上升过程中，质量不变，惯性的大小不变。 26 中考真题 12.（2020年•上海中考）四冲程内燃机工作时，将内能转化为机械能的是______冲程。2020年5月，我国新一代载人飞船试验船返回舱成功返回。在返回舱降落的过程中，以地面为参照物，返回舱是______的（选填 “运动”或“静止”），舱内物体的重力势能______，其惯性______（后两空均选填“增大” “不变”或“减小”）。 【解析】 [1]四冲程内燃机的做功冲程，燃料在缸内燃烧，将燃料的内能转化为机械能。 [2]根据运动的相对性原理，在返回舱降落的过程中，以地面为参照物，返回舱相对于地面发生了位置的变化，所以返回舱是运动的。 [3]物体的重力势能与物体的质量和距离参照面的高度有关。返回舱降落的过程中，舱内物体的质量不变，高度减小，所以，舱内物体的重力势能减小。 [4]惯性是物体本身固有的属性，惯性的大小只与物体的质量有关，降落过程中，舱内物体的质量不变，所以惯性不变。 27 中考真题 13.（2024年•上海中考）质量为2千克的水温度升高50℃。求水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克·℃）] 【详解】解：水吸收的热量 答：水吸收的热量4.2×105焦。 28 中考真题 14.（2023年•上海中考）（6分）质量为5千克的水温度降低20℃，求水放出的热量Q放。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）] 【分析】知道水的质量、水的比热容、水温度的降低值，利用放热公式Q放＝cmΔt求水放出的热量。 【解答】解：Q放＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×20℃ ＝4.2×105J。 答：水放出的热量为4.2×105J。 【点评】本题考查了放热公式Q放＝cmΔt的应用，注意温度降低（Δt）与降低到（末温）的区别。 29 中考真题 15.（2023年•上海中考）（6分）物体在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，5秒内前进了4米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。 【分析】知道水平拉力的大小和前进的距离，根据W＝Fs求出拉力做的功；又知所用时间，根据P＝ 求出功率。 30 中考真题 【解答】解：拉力做的功： W＝Fs＝10N×4m＝40J； 拉力的功率： P＝ ＝ ＝8W。 答：此过程中拉力做的功为40J，功率为8W。 31 中考真题 16.（2022年•上海中考）用大小为5牛的水平方向的拉力 F 使重力为 20 牛的物体在 10 秒内匀速运动 10 米，求这段时间里物体拉力 F做的功 W 和功率 P。 【解析】 解：物体沿水平方向做匀速直线运动，此过程中拉力做的功 W=Fs=5N×10m=50J 拉力的功率 答：这段时间内拉力做的功为50J，功率为5W。 32 中考真题  17.（2021年•上海中考）质量为2kg的水温度升高5℃，求吸收的热量Q吸「c水=4.2×103J/kg·℃」 【解析】 解：水吸收的热量 Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×5℃=4.2×104J 答：吸收的热量是4.2×104J。 33 中考真题 18.（2020年•上海中考）质量为 2 千克的水温度升高 10℃，求水吸收的热量 Q 吸．[c 水＝4.2×103 焦/(千克•℃)] 【解析】 已知：m=2kg，Δt=10℃，c水=4.2×103J/（kg•℃） 求：Q吸=？ 解：Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×10℃=8.4×104J 答：水吸收的热量为8.4×104J． 34 中考真题 19.（2020年•上海中考）物体在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10 秒内前进了20米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。 【解析】 拉力所做的功为 W=Fs= 10牛×20米= 200焦 功率为 35 再见 Thank you 2025 中考顺利，金榜题名，展翅高飞 36 $$