第十一章 功和机械能 知识清单-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

该初中物理单元知识清单系统梳理了“功和机械能”单元内容，涵盖功的概念与计算、功率、动能和势能、机械能转化四大知识范畴，搭建了从基础概念辨析到公式应用再到实验探究与实际应用的递进式学习支架。 清单通过分类举例、实验探究与公式推导构建知识体系，如“不做功的三种情况”配“搬而未动”等实例图，“动能大小影响因素”实验用木块移动距离反映动能（转换法），“测量人爬楼梯的功率”实践活动培养科学探究能力。标注重难点如“P=Fv”推导式，助力学生形成能量观念和科学思维，既方便学生自主复习，也为教师教学设计提供清晰框架。

第十一章　功和机械能 第1节　功 1．力学中的功 （1）功的概念：物体在力的作用下，沿这个力的方向移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。 （2）做功的两个必要因素： ①作用在物体上的力； ②物体在力的方向上移动的距离。 （3）不做功的三种情况： ①有力无距离(不动无功)：有力作用在物体上，但物体在力的方向上没有通过距离。 例：搬石头没有搬动；举高重物静止不动。 ②有距离无力(不劳无功)：物体不受力，由于惯性继续运动。 例：踢出去的足球在飞行过程中，脚对球不做功。 ③力和距离垂直(垂直无功)：有力作用在物体上，也有距离，但力和距离垂直。 例：背着书包水平前进，背书包的力和重力不做功。 　　　　　　 搬而未动　　 举着不动　　　 足球飞行　　　 水平前进 2．功的计算 （1）定义：功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。 （2）公式：功＝力×距离，即：W＝Fs　　变形式：， 其中：W－功－焦耳(J)， F－力－牛(N)， s－距离－米(m) （3）单位：焦耳(J)， 1 J＝1 N·m 1 N的力使物体在力的方向上通过1m的距离时所做的功为1 J。 （4）运用公式注意 ①同时性：力和物体移动距离必须对应同段时间。 ②同向性：公式中的F与s必须在同一直线上。 将两个鸡蛋举高一米所做的功：W＝Fs＝1N×1m＝1J 体重为500 N的学生从1楼上到3楼所做功：W＝Fs＝500 N×6 m＝3000 J 第2节　功率 1．比较做功快慢的方法 ①做功相同，比较做功的时间，时间短的做功快。 ②时间相同，比较做功的多少，做功多的做功快。 如果做功时间和做功多少都不一样，如何比较做功的快慢？——功率（单位时间内做功的多少） 2．功率 （1）定义：功与做功所用时间之比叫做功率。 （2）公式：，即：P＝　　变形式：W＝Pt， 其中：P－功率－瓦特(W)，　W－功－焦耳(J)，　t－时间－秒(s) （3）单位：瓦特(W)、千瓦(kW)　　1 kW＝103 W 1 W＝1 J/s，表示物体在1s时间内做了1J的功。 （4）物理意义：表示做功的快慢。 （5）功率的推导式：P＝＝＝Fv ① P＝Fv　　变形式：， 其中：P－功率－瓦特(W)，　F－力－牛顿(N)，　v－速度－米每秒(m/s) ②适用条件：F与v在同一条直线上。 3．功和功率的计算 （1）功：W＝Fs，　W＝Pt （2）功率：P＝，　P＝Fv 测量人爬楼梯的功率 ①用体重计测出自己的质量m，求出自己的重力G，G＝mg； ②用皮尺测出所爬楼层的高度h，求出爬楼所做的功W，W＝Gh； ③用秒表测出爬楼所用的时间t，计算爬楼的功率P，P＝＝。 第3节　动能和势能 　　　　　　 流动的水推动皮筏　　　 狂风吹倒树木　　　 滚下的巨石砸毁路面　　 拉弯的弓把箭射出 　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 流动的水具有能量　　　 狂风具有能量　　　 山顶的巨石具有能量　　 拉弯的弓具有能量 1．能量 （1）物体能够做功，就说它具有能量。 物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。 （2）单位：能量的单位和功的单位相同，也是焦耳（J）。 2．动能 （1）定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。　（一切运动的物体都具有动能） （2）大小：物体动能的大小跟质量和速度有关。 物体的质量越大，运动速度越大，它的动能就越大。 　　　　 　 湍急的流水　　　　 疾驰的汽车　　　　飞行的子弹 实验：物体动能的大小跟哪些因素有关 （1）猜想假设：物体动能的大小可能跟质量和速度有关。 （2）实验方法：控制变量法、转换法 转换法——木块被撞后运动的距离反映小球动能的大小。 （3）实验步骤： ①让质量不同的小球从斜面同一高度由静止滚下，观察小球推动木块的距离；（甲、乙） 从同一高度由静止滚下的目的：使小球到达水平面时的速度相同。 ②让同一小球先后从斜面不同高度由静止滚下，观察小球将木块推动的距离。（甲、丙） 从不同高度由静止滚下的目的：使小球到达水平面时的速度不同。 （4）实验结论：物体动能的大小跟质量和速度有关。 ①质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大； ②运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。 汽车的质量越大，速度越大，动能就越大；所以不能超速行驶，也不能超载。 3．势能 （1）重力势能 ①重力势能：物体由于位置较高而具有的能，叫做重力势能。 ②重力势能的大小跟质量和高度有关。 物体的质量越大，位置越高，它的重力势能就越大。 　　　　　 　 举高的重锤　　　　 天上的飞机　　　　 高空的热气球 （2）弹性势能 ①弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。 ②物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 弓的形变越大，箭射得越远，弓具有的弹性势能越大。 　　　　 　 拉弯的弓　　　　 压弯的撑杆　　　 压弯的跳板 （3）势能：重力势能和弹性势能统称为势能。 实验：重力势能的大小跟哪些因素有关 （1）猜想假设：重力势能的大小可能跟高度和质量有关。 （2）实验方法：控制变量法、转换法 转换法——小桌陷入沙中的深度反映重力势能的大小。 （3）实验步骤： ①让同一重物从不同高度由静止落下，砸在小桌上，观察小桌陷入沙中的深度； ②让质量不同的重物从相同高度由静止落下，观察小桌被砸陷入沙中的深度。 （4）实验结论：重力势能的大小跟高度和质量有关。 ①质量一定时，物体的位置越高，重力势能就越大； ②高度一定时，物体的质量越大，重力势能就越大。 第4节　机械能及其转化 1．机械能 （1）动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 （2）物体具有的机械能等于动能和势能之和。 物体可以既有动能，又有势能；动能和势能之间可以相互转化。 2．机械能的转化和守恒 （1）动能和势能的相互转化 ①单摆、秋千、滚摆、过山车、抛体运动 下降过程：重力势能转化为动能； 上升过程：动能转化为重力势能。 　　　　　　 　　　　　 　　　　　单摆　　　　　　　　　　　　　　 滚摆　　　　　　　　　　 过山车 如果没有空气阻力和摩擦力，单摆和滚摆每次都会上升到原来的高度。 ②卫星的运动 远地点→近地点：重力势能转化为动能；卫星　　　　　　　射箭　　　　　蹦床运动 近地点→远地点：动能转化为重力势能。 ③弯弓射箭 弓的弹性势能转化为箭的动能。 ④蹦床 运动员下落：重力势能转化为动能； 接触蹦床后：运动员的动能转化为蹦床的弹性势能。 ⑤弹簧和小球 小球压缩弹簧：小球的动能转化为弹簧的弹性势能。 弹簧弹开小球：弹簧的弹性势能转化为小球的动能。 （2）机械能守恒：当只有动能和势能相互转化时，机械能守恒。 （没有摩擦） 3．水能和风能的利用 （1）水能和风能属于机械能。 （2）水能的利用（水力发电）：水的重力势能→水的动能→水轮机的动能→电能。 （3）风能的利用（风力发电）：风的动能→电能。 　　　 　　　水车　　　　　　水力发电　　　　　　　帆船　　　　　　　风力发电 - 3 - 学科网（北京）股份有限公司 $