内容正文:
陈有贤老师
第一部分 考点过关
第10讲 功和机械能
课标要求 3.1.3 结合实例,认识功的概念.知道做功的过程就是能量转化或转移的过程.
3.2.1 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.
3.2.2 知道机械功和功率.用生活中的实例说明机械功和功率的含义.
近三年
广东中考
考查情况 年份 题型 考查点 分值
2022 年 填空题
计算题 机械能及其转化
功的计算 3 分
3 分
2023 年 — — —
2024 年 填空题
计算题
综合能力题 机械能
功的计算
做功的比较 1 分
2 分
1 分
考点 1 功和功率
力的方向
作用在物体上的力
1.功:作用在物体上的力,使物体在________上通过了一段距
离,我们就说这个力对物体做了功.判断做功与否的两个必要因素:
一是__________________________;二是物体在这个__________
上通过了一段距离.
力的方向
Fs
s
m
2.功的计算:W=________.式中________指的是物体在力的方
向上通过的距离,单位用________表示.
物体单位时间
快慢
快
慢
功
时间
3.功率:________________内所做的功叫功率.功率是一个描
述做功________的物理量.功率大是指做功________;功率小是指
做功________.功率大小由________和________共同决定.
4.功率的计算:P=_____.
5.功率的单位有________(W)、________(kW),它们间的换算
关系是:1 kW=________W.
瓦
千瓦
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考点 2 机械能
运动
质量
速度
增大
1. 动能:物体由于________ 而具有的能叫动能. 动能大小与
________和________有关.判断动能的增减,关键是看影响动能大
小的两个因素如何变化:速度不变时,质量增大,动能________;
质量不变时,速度增大,动能________.
增大
被举高
2.重力势能:物体由于__________而具有的能叫重力势能.重
力势能的大小与________和物体___________有关.判断重力势能
的增减,关键是看影响重力势能的两个因素如何变化:高度不变
时,质量增大,重力势能________;质量不变时,高度增大,重
力势能________.
质量
所处高度
增大
增大
发生弹性形变
材料
弹性形变程度
大
3.弹性势能:物体由于____________________而具有的能叫弹
性势能.弹性势能的大小与________和________________有关.同
种材料的物体,弹性形变越大,弹性势能越________.
4. 机械能:________ 和________ 统称为机械能.________ 和
________是可以相互转化的,如果只有________和________相互
转化,没有其他形式的能参与,则机械能________.
动能
势能
动能
势能
动能
势能
守恒
【回归教材】
1下列几种情景中,人对物体做了功的是( B )
B
A. 图甲,小车没有被推动
B. 图乙,物体在绳子拉力的作用下升高
C. 图丙,搬而未起
D. 图丁,提着滑板在水平路面上前行
Administrator (A) -
判断力是否对物体做功时,一定注意s和F的对应关系,以下三种情况不做功:
①有距离无力,F=0;
②有力无距离,s=0;
③力的方向与运动方向垂直.F⊥S
2. 如图所示的单摆,让小球从A点静止释放,小球从A点向B点摆动的过程中,小球受到的重力对小球 做 功,细绳对小球的拉力 不 做 功.(均选填“做”或“不做”)
做
不做
用W=Fs求功的大小前,要清楚题中问的是哪个力做的功,且判断该力是否有做功:画出该力的示意图,然后画出物体移动的距离,接着看是否属于不做功的三种情况之一.
【回归教材】
3如图所示,一个大人和一个小孩在相同的时间内爬完相同的楼梯(大人的质量大于小孩的质量).下列说法正确的是( A )
(RJ八下P65)
A
A. 大人比小孩做功多,大人比小孩做功快
B. 大人与小孩做功相同,两人做功一样快
C. 大人与小孩做功相同,小孩做功比大人快
D. 大人比小孩做功少,小孩做功比大人快
4. 物体在自由下落过程中运动速度会越来越快.一小球由A点自由下落,经过B、C两个位置,且AB=BC,如图所示.小球重力在AB、BC段做功分别为WAB、WBC,功率分别为PAB、PBC,则( D )
A. WAB>WBC B. WAB<WBC
C. PAB>PBC D. PAB<PBC
D
【解析】重力做功W=Gh,物体在AB段和BC段重力大小一样,高度h也一样,则WAB=WBC;物体自由下落的速度越来越快,tAB>tBC,根据P=可知,PAB<PBC,故选D.
【回归教材】
5把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去,如图所示.下列说法中正确的是( C )
(RJ八下P72)
C
A. 铁锁摆回时一定会打到鼻子
B. 铁锁最终会停下来是因为机械能消失了
C. 铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能主要转化为动能
D. 铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受到重力的作用
考点详解
动能的大小与哪些因素有关?
实验(1):动能的大小与质量的关系?
控制变量法: 保持速度一定,改变质量。
转换法:根据木块被撞击的远近判断动能的大小。
步骤:让质量不同的小球,从同一高度(使小球初速度相同)静止滑下。
实验方法:
实验结论: 。
速度一定时,质量越大,动能越大
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考点详解
实验(2):动能的大小与速度的关系?
控制变量法 保持质量一定,改变速度大小。
步骤:同一小球(m不变),从不同高处静止滑下。
实验方法:
实验结论: 。
质量一定时,速度越大,动能越大
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6. [科学探究]为了“探究动能大小的影响因素”,利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动.
(1)该实验中所探究的是 钢球 (选填“钢球”或“木块”)的动能大小,通过 木块移动的距离 判断其动能大小,这种研究问题的方法叫做 转换 法.
钢球
木块移动的距离
转换
(2)要探究动能大小与物体质量的关系应选用 甲、丙 两图,实验中应控制 钢球到达水平面的速度 相同,具体的做法是让 质量 不同的钢球从斜面的 同一 (选填“同一”或“不同”)高度由
静止 滑下,此处用到的研究方法是 控制变量 法.
(3)要探究动能大小与速度的关系应选用 甲、乙 两图,可探究出的结论是 质量 相同的物体,速度越大,物体的动能 越大 .
甲、丙
钢球到达水平面的速度
质量
同一
静止
控制变量
甲、乙
质量
越大
【重点突破】
7. 如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a点运动到d点,足球( C )
A. 在b、d两点的动能相等
B. 在a、d两点的机械能相等
C. 从b点到c点的过程机械能减少
D. 从c点到d点的过程重力势能减少
C
判断机械能是否守恒:在只有重力(或弹力)做功的情形下,只有物体的重力势能(或弹性势能)和动能相互转化,机械能总和保持不变.在题目中通常会出现“不计摩擦(空气)阻力”“光滑”等字眼.若考虑物体受到的阻力,由于摩擦生热,会有部分机械能转化为内能.
误认为有力有距离就一定做功
重为100 N的小车,受到20 N的水平推力,在水平地面上匀速前进10 m,撤去推力后,小车仍然能继续前进0.5 m.则小车前进10.5 m的过程中,重力做的功为 0 J,推力做的功为 200J,地面对小车的支持力做的功为 0 J.
0
200
0
做功须同时具备两个必要因素:一是有力的作用,二是物体在此力的方向上通过了一段距离.利用公式W=Fs计算功时,F、s 一定要对应,s必须是在力的方向上、在力的作用下移动的距离.
忽略质量对动能、重力势能的影响
如图是在空中以相同速度水平匀速直线飞行的加油机和受油机,在加油的过程中,下列说法正确的是( D )
D
A. 加油机动能减小,重力势能不变,机械能减小
B. 受油机动能增大,重力势能不变,机械能增大
C. 加油机动能减小,重力势能增大,机械能不变
D. 受油机动能增大,重力势能增大,机械能增大
动能和重力势能都受质量影响.分析物体的动能和重力势能是否变化时,首先分析研究对象的质量如何变化,注意隐含条件,如“洒水、喷气、投救灾物资、播撒干冰、抛掉副油箱、加油机加油过程”等都是“抛物”现象,这些现象中隐含着物体的质量减小的条件.
误认为物体在升降过程中,一定是重力势能和动能的相互转化
[物理学与社会发展]2024年11月15日,我国用“长征七号”遥九运载火箭成功发射了“天舟八号”货运飞船.11月15日,“天舟八号”货运飞船与中国空间站“天和”核心舱完成了交会对接.下列说法正确的是( D )
D
A. “天舟八号”货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
B. “天舟八号”货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
C. “天舟八号”货运飞船加速上升过程中动能增大,重力势能减小
D. “天舟八号”货运飞船加速上升过程中机械能增大
物体升降过程中,重力势能和动能之间是否相互转化,要看物体速度和高度的变化:若动能转化为重力势能,则速度减小、高度增加;若重力势能转化为动能,则高度减小、速度增大.
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