第13课时 功与能(导学案)-【全效学习】2025年中考学练测物理课件PPT（沪科版 福建专版）

第13课时 功与能 中考学练测 · 物理 [HK版] 1 01 02 03 课标解读 知识点梳理 自主选练 2 01 课标解读 3 1.结合实例认识功的概念。知道做功的过程就是能量转移或转化的过程。 2.了解能量及其存在的不同形式。描述各种各样的能量和生产、生活的 联系。 3.知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。 举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。 4.知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化 与守恒的观点分析问题的意识。 第13课时 功与能 返回目录 4 02 知识点梳理 5 知识点 一 功 1.功的概念：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功。 2.功的必要因素：力学里所说的做功，包含两个必要因素，作用在物体 上的____和物体在这个力的方向上移动的______。 力 距离 第13课时 功与能 返回目录 6 3.力对物体不做功的三种情况 “不劳无功” “不动无功” “垂直无功” 诠释 物体不受力，但因为 惯性通过一段距离， 没有力做功 物体受到力的作用， 但静止不动，没有移 动距离，力对物体不 做功 力和距离垂直时，这 个力也没有对物体做 功 举例 踢出去的足球靠惯性 在空中飞行时，脚对 球没有做功 人用力搬石头，但没 有搬动，人对石头没 有做功 人提着水桶。在水平 地面上行走了一段距 离，人对水桶没有做 功 第13课时 功与能 返回目录 7 “不劳无功” “不动无功” “垂直无功” 图示 ____________________________ ____________________________ ______________________ 续表 第13课时 功与能 返回目录 8 4.功的计算 （1）计算方法：功等于____与____________________________的 _______。 （2）公式：________。 （3）国际单位制：______，简称____，符号是__。1__ ______。 （4）注意：是物体沿 的方向移动的距离，不一定是物体实际通过的 距离，如人上楼时克服重力做功， 是楼的高度，不是楼梯长度。 力 物体在力的方向上移动的距离 乘积 焦耳 焦 第13课时 功与能 返回目录 9 考点 1 功的理解 例1 [2024宁德二检] 如图所示是小华同学扔实心球的情景。其中手对球做 了功的是( ) A A. B. C. D. 【名师点拨】 要明确做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体 沿力的方向通过一段距离，二者缺一不可。 第13课时 功与能 返回目录 10 变式训练1 [2024大兴区二模] 如图所示为某人推着购物车在水平地面上匀 速运动的情境。下列关于做功的判断中正确的是( ) C A.地面的支持力对购物车做了功 B.重力对购物车做了功 C.人的推力对购物车做了功 D.购物车对地面的压力对购物车做了功 第13课时 功与能 返回目录 11 考点 2 功的计算 例2 [2024天津模拟改编] 在水平地面上，用 的力沿水平方向拉着重为 的小车匀速前进了，在这个过程中，拉力做的功等于_____ 。 250 【名师点拨】 功的计算公式为 ,求拉力做功就要用拉力大小乘 以沿拉力方向移动的距离。 第13课时 功与能 返回目录 12 变式训练2 [2024四川广安] 周末，小成同学骑自行车 前往离家较近的邓小平图书馆研修学习。在某段平直 的公路上，其运动的 图像如图所示。已知小成和 自行车的总重力为 ，运动时所受阻力大小恒为 总重力的0.2倍。 （1）求自行车在匀速直线运动时所通过的路程； 解：由图可知，自行车从第 开始做匀速直线运动，所以自行车在匀速直 线运动时所通过的路程 ； 答：自行车在匀速直线运动时所通过的路程为 ； 第13课时 功与能 返回目录 13 （2）如果自行车在前内所通过的路程为，那么自行车在 内克服阻力所做的功为多少？ 解：运动时所受阻力大小恒为总重力的0.2倍，自行车在 内克服阻力 所做的功 。 答：自行车在内克服阻力所做的功为 。 第13课时 功与能 返回目录 14 知识点 二 功率 1.定义：____与做功所用______之比。 2.物理意义：表示做功的______。 3.基本公式： 。 4.国际单位制：______，简称____，符号是___。 常用单位： 换算关系：_____ 功 时间 快慢 瓦特 瓦 第13课时 功与能 返回目录 15 5.说明： （1）做功多的机械，其功率不一定就大。比较功率的大小必须同时比 较功和时间两个量。 （2）功率的公式是指在 时间内的平均功率，而不是某一时刻的 瞬时功率。 第13课时 功与能 返回目录 16 考点 3 功率的理解 例3 [2024济南一模改编] 如图所示，某举重运动员为了提高举 重竞赛成绩，在平时训练时需要增大举起杠铃的总重，同时减 小单次举起所用时间。从物理学角度看，这样做能够( ) D A.减小做功 B.保持功率不变 C.减小功率 D.增大功率 【名师点拨】 明确功和功率的概念。根据 可以比较功的大小； 比较功率大小的方法：功率的大小等于物体在单位时间内所做的功，在功 相同时，做功时间越短，则功率越大；在做功时间相同时，做的功越多， 则功率越大。 第13课时 功与能 返回目录 17 变式训练3 [2024内江一模改编] 如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧 测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的 关系 图像如图乙所示，两次对应的弹簧测力计示数分别为、 ，两次拉力的功 率分别为、 ，下列判断正确的是( ) B A.， B.， C.， D.， 第13课时 功与能 返回目录 18 考点 4 功率的计算 例4 [2024武进区一模] 八年级的小明同学一口气从一楼跑到三楼，用时 ，则他上楼过程中克服自身重力做功的功率最接近于( ) B A. B. C. D. 【名师点拨】 估测人的体重（质量）、楼的高度、所用时间，并代入 公式 计算，即可得出上楼时克服重力做功的功率。 第13课时 功与能 返回目录 19 变式训练4 [2024江苏盐城改编] “鲲龙”国产大型水陆两栖飞机 ，一次 能将的水在内吸至高处。取 。求：飞机吸水的功率。 解：飞机对水做的功 ， 飞机吸水的功率 。 答：飞机吸水的功率为 。 第13课时 功与能 返回目录 20 知识点 三 动能与势能 动能 势能 重力势能 弹性势能 定义 物体由于______而具 有的能 物体由于高度位置而 具有的能 物体由于__________ 而具有的能 影响 因素 ______和运动速度 ______和被举高的 ______ 材料和弹性形变程度 运动 弹性形变 质量 质量 高度 第13课时 功与能 返回目录 21 考点 5 动能与势能 例5 [2024江苏盐城] 掷实心球是我市中考体测项目之一。不计空气阻力， 投掷后的实心球在上升过程中( ) C A.动能变大，重力势能变大 B.动能变小，重力势能变小 C.动能变小，重力势能变大 D.动能变大，重力势能变小 【名师点拨】 先明确动能的影响因素是质量和速度。重力势能的影响 因素是质量和高度。再从题意中找到运动过程中质量、速度和高度的变化， 从而判断出动能和重力势能的变化。 第13课时 功与能 返回目录 22 变式训练5 [2024亳州市模拟] 长江十年禁渔，长江江豚数量有所回升，如 图所示是生态环境志愿者拍摄到的江豚跃出水面时的情景，下列分析正确 的是( ) B A.江豚跃出水面减速上升过程，动能不变 B.江豚跃起到最高点时，重力势能最大 C.江豚从高处落回水面过程，重力势能不变 D.江豚在水面下加速下潜过程，动能变小 第13课时 功与能 返回目录 23 知识点 四 机械能及其转化 机械能 ______和______统称为机械能，其中势能包括重力势能和弹性 势能，机械能的单位是______，简称____，符号是__ 机械能转 化过程 动能与重力势能的转化（质量不变） 动能 重力势能：速度______，高度______ 重力势能 动能：速度______，高度______ 动能与弹性势能的转化（质量不变） 动能 弹性势能：速度______，形变量______ 弹性势能 动能：速度______，形变量______ 机械能守恒定律：若只有动能和势能的相互转化,则机械能的总 和保持______ 动能 势能 焦耳 焦 变小 升高 变大 降低 变小 变大 变大 变小 不变 第13课时 功与能 返回目录 24 考点 6 机械能及其转化 例6 [2024四川广安] 如图是一款用于某校“五四”汇演航拍的新型智能无人 机，在它竖直向上匀速运动的过程中( ) C A.动能增大，重力势能增大，机械能增大 B.动能减小，重力势能增大，机械能不变 C.动能不变，重力势能增大，机械能增大 D.动能减小，重力势能增大，机械能减小 第13课时 功与能 返回目录 25 【名师点拨】 ①先明确动能的影响因素是质量和速度。重力势能的影 响因素是质量和高度。再从题意中找到运动过程中质量、速度和高度的变 化，从而判断出动能和重力势能的变化；②机械能变化的判断，优先考虑 用机械能动能 重力势能判断，如果判断不出来再考虑是否有空气阻力。 有空气阻力机械能减小，不计空气阻力，机械能守恒。 第13课时 功与能 返回目录 26 变式训练6 [2024江苏无锡] 如图所示，将摆球从 点由静止释放，经过最低 点到达点，、两点等高，摆球到达点时动能为___；摆球从点到 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”）。（忽略空气阻力） 0 重力势 不变 第13课时 功与能 返回目录 27 知识点 五 探究动能大小的影响因素 实验器材：斜槽和水平面、质量不同的钢球、木块、刻度尺 实验装置： 第13课时 功与能 返回目录 28 设计与进行实验： 1.转换法的应用：把钢球的动能大小转换成______________________。 2.控制变量法的应用：①实验中探究动能与小球质量的关系时,必须保持 小球到达水平面时的________相同（方法：使小球从同一斜槽的同一高度由 静止滚下）;②探究动能与小球速度的关系时,必须保持小球的______相同。 木块被推出的距离远近 初速度 质量 第13课时 功与能 返回目录 29 实验结论： （1）动能的大小与物体的______和______有关。 （2）速度一定时，__________________________。 （3）质量一定时，__________________________。 交流评估： （1）若水平面绝对光滑，木块被推出去后将做______________，无法 通过木块被推出的距离远近反应小球的动能，无法得出实验结论。 （2）小球从开始运动到静止过程中机械能的变化：在斜槽上运动时,机 械能减少,重力势能转化为______和______;在水平面上运动时,因为受到摩擦 阻力,最后静止,机械能转化为______。 质量 速度 物体的质量越大，动能越大 物体的速度越大，动能越大 匀速直线运动 动能 内能 内能 第13课时 功与能 返回目录 30 考点 7 探究动能大小的影响因素 例7 [2024明水县一模] 在探究“物体 的动能跟哪些因素有关”的实验中，如 图甲、乙、丙所示，将、、 三个 钢球先后从同一装置高度分别为 、 、 的位置由静止开始滚下 ，水 平面上同一位置的木块被撞出一段距 离后停下。请回答以下问题： 第13课时 功与能 返回目录 31 【名师点拨】 ①物体由于运动而具有的能叫动能，钢球从高处滑下时 具有动能；②动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去 研究。研究与速度的关系时要保证质量相同，速度不同。研究与质量的关 系时，要保证速度相同，质量不同；③实验中通过观察木块被钢球推动距 离的大小判断钢球的动能大小，利用了转换法。 第13课时 功与能 返回目录 32 （1）该实验探究的是______（选填“木块”或“钢球”）的动能； （2）实验通过观察木块被钢球撞出______的长短，来判断钢球动能的大小， 这种研究问题的方法叫________； （3）比较________两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与速度有关； 钢球 距离 转换法 甲、乙 （4）比较甲、丙两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与______有关。 此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度______（选填“相等”或“不相 等”）。 质量 相等 第13课时 功与能 返回目录 33 变式训练7 [2024开阳县二模] 小强设计用如图所示装置，通过观察木块滑 动的距离来判断“物体的动能大小与哪些因素有关”。图甲、乙、丙中摆长 相同，钢球、的质量，悬线与竖直方向之间的夹角 。 第13课时 功与能 返回目录 34 （1）图甲、乙中，同时由静止释放、 两球，观察到它们并排摆动且始终 相对静止，同时到达竖直位置，这表明两钢球在摆动过程中任一时刻速度 大小与钢球的______无关；图乙中木块被撞得远些，说明_______________ _______________________； 质量 速度一定时，物体的质量越大，动能越大 （2）本实验中通过比较木块滑动的距离大小来判断钢球撞击木块 前的动 能大小，这种研究方法叫________（选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）根据乙、丙所示的探究过程，观察到图丙中木块 撞得更远，可得出 结论：______________________________________； 转换法 质量一定时，物体的速度越大，动能越大 第13课时 功与能 返回目录 35 （4）在探究钢球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平桌面上将同 一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的钢球（设钢球在运动过程 中所受的摩擦力不计）去撞击木块（如图丁所示），该方案________ （选填“可行”或“不可行”），理由是 _________________________________ _________________________________________________________________ __________________________________________________ 。 不可行 弹簧的弹性势能转换成小球的动能， 小球的动能与其质量和速度都有关，由于小球的动能不变，改变其质量， 因而小球的速度也会发生改变，所以该方案存在两个变量 第13课时 功与能 返回目录 36 知识点 六 探究重力势能大小的影响因素 实验器材：四脚方凳、不同质量的重物、一盘细沙 实验装置：如图 第13课时 功与能 返回目录 37 设计与进行实验： 1.转换法的应用：通过沙坑的__________反映物体重力势能的大小。 2.控制变量法的应用：①实验中探究重力势能与物体质量的关系时,必 须保持物体______相同（方法：不同物体从__________由静止落下）;②探 究重力势能与高度的关系时,必须保持物体的______相同（方法：同一物体 从不同高度由静止落下）。 凹陷程度 高度 同一高度 质量 第13课时 功与能 返回目录 38 实验结论： （1）重力势能的大小与物体的______和______有关。 （2）高度一定时，______________________________。 （3）质量一定时，______________________________。 交流评估： 物体下落过程中未接触沙子时机械能的变化：机械能减少,重力势能转 化为______和内能。接触沙子后,因为受到摩擦阻力,最后静止,所以机械能转 化为______。 质量 高度 物体的质量越大，重力势能越大 物体的高度越大，重力势能越大 动能 内能 第13课时 功与能 返回目录 39 考点 8 探究重力势能大小的影响因素 例8 [2024德阳模拟] 某学校“牛顿小组”的同学在探 究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它 们的质量关系为 ，实验的情景如图所 示。 【名师点拨】 ①明确重力势能的大小与两个因 素有关：一个是物体的质量，另一个是物体的高度； ②转换法：将一种不容易直接观察的物理量转换为另外一种容易观测的物 理量；③摩擦阻力做功，内能增加。 第13课时 功与能 返回目录 40 （1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，运用的物理方 法是________（选填“转换法”或“类比法”）； （2）分析比较________（选填“甲和乙”“甲和丙”或“乙和丙”）两种情况可 知，重力势能的大小与物体的高度有关； （3）小铁球 落入细沙后，速度不断减小直至静止，它的机械能转化为 ____能。 转换法 乙和丙 内 第13课时 功与能 返回目录 41 变式训练8 利用如图甲所示实验装置， 探究重力势能大小与物体质量和高度 的关系。 （1）静止释放铁球，记录铁球速度 减为0时弹簧的长度。铁球重力势能 的大小可以用被压缩后弹簧的长度来 小 反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越____； 第13课时 功与能 返回目录 42 （2）如图甲，将同一铁球先后从不同高度、 处由静止释放，弹簧被压 缩后的长度分别为、 ，可以得到结论______________________________ ______； 质量相同时，高度越高，重力势能越大 （3）利用水流推动水轮机转动，水轮机就可以带动发电机，将水能转化为 ______。分析图乙所示的水坝，水轮机安装在___（选填“”或“ ”）位置较 为合理。请你分析一下建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件 （写出两条）：①________；②______________。 电能 水量大 地势高度差大 第13课时 功与能 返回目录 43 03 自主选练 见配套《自 主选练本》 44 $$