第十一章 功和机械能 复习导学案 2025-2026学年人教版八年级下册物理

该初中物理导学案以“功和机械能”为核心，围绕功与功率的计算、动能势能的影响因素、机械能转化及实际应用设定学习目标。通过“定义-公式-实验-应用”的递进式考点设计，构建完整知识网络，形成连贯的单元复习路径。 亮点在于“重点实验回顾与探究”模块，如“探究动能大小的因素”实验，运用控制变量法和转换法，培养科学思维与科学探究能力。结合汽车上坡换挡、过山车能量转化等实例分析，强化能量观念，促进深度学习。为教师提供系统复习框架，助力学生综合能力提升。

第十一章《功和机械能》复习导学案 班级：______________ 姓名：______________ 小组：______________ 一、学习目标 1. 能准确说出力学中功的含义和两个必要因素，会判断力对物体是否做功；能熟练运用W=Fs进行功的计算，能结合实例理解功率的物理意义，运用P=W/t和P=Fv进行功率计算。 2. 能复述动能、势能的概念，准确说出影响动能和重力势能大小的因素（质量、速度、高度），并能运用控制变量法设计探究实验。 3. 能准确说出机械能的定义，能分析生产生活中动能和势能相互转化的实例，理解机械能守恒的条件，初步形成能量观念。 4. 能运用本章知识解释汽车上坡换挡、飞机失事原因、过山车能量转化等实际问题，体会物理学与生产生活的紧密联系，培养安全意识。 二、知识网络构建 核心公式 功的计算公式：W = __________ （单位：_______，符号：________） 克服重力做功：W = _________ 功率的定义式：P = __________ （单位：____，符号：__________） 功率的推导式：P = __________ 三、核心考点复习 考点一：功 定义：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。 做功的两个必要因素： （1）作用在物体上的__________； （2）物体在这个力的__________上移动的__________。 三种不做功的情况： 不做功类型 含义 实例 有力无距离 有力作用在物体上，但物体没有移动距离 搬石头未搬动、推墙墙不动 有距离无力 物体移动了距离，但在移动方向上没有受到力的作用 足球离开脚后继续滚动、物体在光滑水平面上滑行 力与距离垂直 物体受到力的作用，也移动了距离，但移动方向与力的方向垂直 提着水桶水平走动、背着书包水平行走 功的计算： （1）公式：W = __________，其中F的单位是_______，s的单位是__________，功的单位是_______（符号：_______），1J = _____ N·m。 （2）常见类型： 克服重力做功：W = __________（G为重力，h为竖直高度） 克服摩擦阻力做功：W = __________（f为摩擦力，s为距离） ★ 例题引入： 【例1】下列关于功的说法正确的是（　　） A. 足球被踢出后继续滚动，是因为人对足球做了功 B. 提着水桶在水平路面上匀速前进，提力对水桶做了功 C. 人从一楼走到三楼，楼梯的支持力对人做了功 D. 推石头没有推动，推力对石头不做功 解析：_____________________________________________________________________ 【例2】小明的质量为50kg，他从一楼走到三楼（每层楼高3m），求：（g取10N/kg） （1）小明上楼过程中克服重力所做的功； （2）若他上楼用时20s，求克服重力做功的功率。 解： （1）小明的重力 G = mg = 50kg × 10N/kg = __________ N 从一楼到三楼上升的高度 h = 2 × 3m = __________ m 克服重力做功 W = Gh = __________ N × __________ m = __________ J （2）功率 P = W/t = __________ J / __________ s = __________ W 【思考提升】：将物体匀速提高与加速提高，克服重力做功相同吗？拉力做功相同吗？为什么？ 答：___________________________________________________________________________________________________________ 考点二：功率 物理意义：功率是表示物体__________的物理量，在数值上等于单位时间内所做的功。 定义：__________与做功所用__________之比叫做功率。 公式：P = __________ 单位：国际单位制中，功率的单位是__________，符号__________，1W = __________ J/s。常用单位还有千瓦（kW），1kW = __________ W。 推导公式：P = __________（当物体在力F的作用下以速度v做匀速直线运动时） 注意： 功率与功是两个不同的物理量，功表示做功的“__________”，功率表示做功的“__________”。 功率大表示做功__________，但不一定做功__________。 由P=Fv可知，在功率一定时，牵引力与速度成__________比。 【例1】甲、乙两台机器，甲的功率比乙的功率大，则（　　） A. 甲做的功一定比乙多 B. 甲做功一定比乙快 C. 甲做功所用的时间一定比乙少 D. 以上说法都不对 【例2】一辆轿车在平直高速公路上以72km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为2000N。求： （1）牵引力做功的功率； （2）若行驶10min，牵引力做的功。 解： （1）v = 72km/h = __________ m/s P = Fv = 2000N × __________ m/s = __________ W = __________ kW （2）t = 10min = __________ s W = Pt = __________ W × __________ s = __________ J 【例3】（功率与生活情境结合） 爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼爬到6楼。爷爷的体重是小丽的2倍，爷爷爬楼所用时间是小丽的2倍。则： （1）爷爷与小丽所做功之比W爷爷∶W小丽 = __________； （2）爷爷与小丽爬楼的功率之比P爷爷∶P小丽 = __________。 考点三：动能和势能 能（能量）：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。能量的单位与功的单位相同，也是__________。物体能够做的功越多，表示它具有的能量越__________。 机械能：__________、__________和__________统称为机械能。 1. 动能 定义：物体由于__________而具有的能。 影响因素：动能的大小与物体的__________和__________有关。    质量相同时，速度越__________，动能越__________；    速度相同时，质量越__________，动能越__________。 所有运动的物体都具有动能。 【例】在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，用质量不同的钢球从斜面上由静止释放，撞击水平面上的木块。下列说法正确的是（　　） A. 实验中通过比较木块被撞击后移动的距离来反映钢球动能的大小 B. 探究动能与质量的关系时，应让不同质量的钢球从斜面的不同高度释放 C. 探究动能与速度的关系时，应让同一钢球从斜面的同一高度释放 D. 木块被撞击后移动的距离越远，说明钢球具有的动能越小 2. 重力势能 定义：物体由于__________而具有的能。 影响因素：重力势能的大小与物体的__________和__________有关。    质量相同时，高度越__________，重力势能越__________；    高度相同时，质量越__________，重力势能越__________。 所有被举高的物体都具有重力势能。 【例】三峡大坝筑成“上窄下宽”的形状，主要是为了承受更大的__________；筑坝的目的是提高上游水位，增加水的__________能，使水下落时能转化为更多的__________能，从而带动发电机发电。 3. 弹性势能 定义：物体由于发生__________而具有的能。 影响因素：弹性势能的大小与物体的__________程度有关。弹性形变越__________，具有的弹性势能越__________。 发生弹性形变的物体都具有弹性势能。 考点四：机械能及其转化 1. 机械能守恒 动能和势能可以相互__________。如果只有动能和势能相互转化，尽管动能和势能的大小会变化，但机械能的总和__________，或者说机械能是__________的。 2. 常见转化实例 实例 能量转化过程 滚摆上升过程 __________能转化为__________能 滚摆下降过程 __________能转化为__________能 单摆由最高点向最低点摆动 __________能转化为__________能 人造卫星从近地点向远地点运动 __________能转化为__________能 拉开的弓将箭射出去 __________能转化为__________能 从滑梯上滑下 __________能转化为__________能 人造地球卫星：卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能__________。 从近地点向远地点运行时：__________能 → __________能 从远地点向近地点运行时：__________能 → __________能 近地点动能最__________，势能最__________；远地点动能最__________，势能最__________。 水能和风能的利用：自然界的流水和风都具有大量的机械能。水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉；风推动帆船航行。风能和水能属于__________能源。 【例1】 如图所示是滚摆实验装置，下列说法正确的是（　　） A. 滚摆上升过程中，动能增大，重力势能减小，机械能不变 B. 滚摆下降过程中，动能减小，重力势能增大，机械能不变 C. 滚摆上升过程中，动能转化为重力势能，机械能减少 D. 滚摆下降过程中，重力势能转化为动能，机械能增加 【例2】 跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（　　） A. 动能增大，重力势能不变，机械能增大 B. 动能不变，重力势能减小，机械能减小 C. 动能减小，重力势能增大，机械能不变 D. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 四、易错提示 1. 功与功率的区别：功表示做功的“多少”，功率表示做功的“快慢”。功率大，做功不一定多（还要看时间）；做功多，功率不一定大（还要看时间）。 2. 不做功的三种情况：①有力无距离；②有距离无力；③力与距离的方向垂直。特别要注意物体靠惯性运动时，虽然运动了一段距离，但没有力对它做功。 3. 公式W=Fs中s的含义：s是物体在力F方向上移动的距离。如人沿斜面将物体推上高处，克服重力做功时s取的是竖直高度h，而不是斜面的长度。 4. 功率公式P=Fv的使用条件：只有在物体以恒定速度做匀速直线运动时，P=Fv才成立；且v的单位必须用m/s，不能用km/h。1m/s = 3.6km/h。 5. 影响动能和势能的因素：动能大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关，弹性势能大小与弹性形变程度有关。分析时要明确是哪种能，避免混淆。 6. 机械能守恒的条件：只有动能和势能相互转化，且不计空气阻力和摩擦力时，机械能才守恒。有阻力做功时机械能减少，转化为其他形式的能（如内能）。 7. “能够做功”与“正在做功”的区别：一个物体“能够做功”表明它具有能量，并不一定正在做功。如高处的石块具有重力势能，但不一定正在下落做功。 五、重点实验回顾与探究 实验一：探究影响动能大小的因素 实验方法：__________法（探究一个因素时控制其他因素不变） + __________法（通过木块被撞击的距离来反映动能大小）。 实验装置：斜面、钢球（质量不同）、木块。 操作对比 控制变量 实验现象 实验结论 同一钢球从斜面不同高度释放 质量相同，__________不同 高度越高，钢球撞击木块后木块移动距离越__________ 质量相同时，速度越__________，动能越__________ 不同质量的钢球从斜面同一高度释放 __________相同，质量不同 质量越大的钢球，撞击后木块移动距离越__________ 速度相同时，质量越__________，动能越__________ 思考与提升： （1）实验中，木块被撞击后移动的距离越远，说明钢球的动能越__________。这里用到了什么研究方法？ （2）若水平面绝对光滑，本实验还能得出正确结论吗？为什么？ （3）若木块被撞后滑出木板，可以怎样改进？ 实验二：探究影响重力势能大小的因素 实验方法：控制变量法 + 转换法（通过木桩陷入沙子的深度反映重力势能大小）。 实验器材：沙子、木桩、质量不同的重物。 操作对比 控制变量 实验现象 实验结论 同一重物从不同高度自由落下 质量相同，__________不同 高度越高，木桩陷入越__________ 质量相同时，高度越__________，重力势能越__________ 不同质量的重物从同一高度自由落下 __________相同，质量不同 质量越大的重物，木桩陷入越__________ 高度相同时，质量越__________，重力势能越__________ 思考与提升： （1）重力势能的大小是否一定与物体的质量和高度有关？请举例说明。 （2）高度是绝对的还是相对的？重力势能的大小与参考平面的选取是否有关？ 实验三：探究机械能转化规律（滚摆、单摆实验） 实验 运动过程 能量转化 滚摆 由最高点下降 重力势能 → 动能 由最低点上升 动能 → 重力势能 单摆 最高点向最低点摆动 重力势能 → 动能 最低点向最高点摆动 动能 → 重力势能 实验结论：动能和势能可以相互__________。若不计空气阻力和摩擦，机械能总量__________；但由于实际存在阻力，机械能总量__________（选填“增加”“不变”或“减少”），减少的机械能转化为__________能。 思考与提升： （1）为什么滚摆每次上升的最大高度都比前一次低？机械能还守恒吗？ （2）单摆的摆球在摆动过程中，最高点时是否处于平衡状态？为什么？ 六、达标检测 1.（考点一·功）下列情景中，人对物体做了功的是（　　） A. 人用力推静止的汽车，车未动 B. 学生背着书包在水平路面上匀速前进 C. 运动员将杠铃从地面举起 D. 足球离开脚后在草地上滚动 2.（考点二·功率）甲、乙两台机器的功率之比为3∶2，它们做同样多的功所需的时间之比为__________；在相同时间内，它们做功之比为__________。 3.（考点三·机械能）如图所示是跳板跳水运动员跳水的情景，请分析从跳板被压弯到运动员入水这一过程中的能量转化情况： （1）跳板被压弯时，跳板具有__________能； （2）跳板恢复原状将运动员弹起时，跳板的__________能转化为运动员的__________能； （3）运动员上升过程中，__________能转化为__________能； （4）运动员下落过程中，__________能转化为__________能； 4.（考点四·机械能守恒）下列说法正确的是（　　） A. 空中飞行的足球，若不计空气阻力，则它的机械能保持不变 B. 人造地球卫星从近地点向远地点运动时，动能增大，势能减小 C. 滚摆上升过程中，动能转化为重力势能，机械能增加 D. 跳伞运动员匀速下落过程中，动能不变，机械能不变 5.（综合计算题）如图所示，某型号汽车的质量为2t，在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力为车重的0.05倍。求：（g取10N/kg） （1）汽车匀速行驶时的牵引力； （2）牵引力做功的功率； （3）若汽车行驶10min，牵引力做的功； （4）汽车行驶10min消耗的汽油质量为1.2kg，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，则汽油完全燃烧放出的热量是多少？为什么牵引力做的功小于汽油放出的热量？ 解： ______________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________ 七、课后反思 对照学习目标，我是否完成了本节课的复习任务？ 本章我还存在的困惑是：___________________________________________________________________。 通过小组讨论，我帮助同学解决了________________________________________________问题。 第 1 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章《功和机械能》复习导学案（教师版含答案） 班级：______________ 姓名：______________ 小组：______________ 一、学习目标 1. 能准确说出力学中功的含义和两个必要因素，会判断力对物体是否做功；能熟练运用W=Fs进行功的计算，能结合实例理解功率的物理意义，运用P=W/t和P=Fv进行功率计算。 2. 能复述动能、势能的概念，准确说出影响动能和重力势能大小的因素（质量、速度、高度），并能运用控制变量法设计探究实验。 3. 能准确说出机械能的定义，能分析生产生活中动能和势能相互转化的实例，理解机械能守恒的条件，初步形成能量观念。 4. 能运用本章知识解释汽车上坡换挡、飞机失事原因、过山车能量转化等实际问题，体会物理学与生产生活的紧密联系，培养安全意识。 二、知识网络构建 核心公式 功的计算公式：W = Fs （单位：焦耳，符号：J） 克服重力做功：W = Gh 功率的定义式：P = W/t （单位：瓦特，符号：W） 功率的推导式：P = Fv 三、核心考点复习 考点一：功 定义：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。 做功的两个必要因素： （1）作用在物体上的力； （2）物体在这个力的方向上移动的距离。 三种不做功的情况： 不做功类型含义实例 有力无距离有力作用在物体上，但物体没有移动距离搬石头未搬动、推墙墙不动 有距离无力物体移动了距离，但在移动方向上没有受到力的作用足球离开脚后继续滚动、物体在光滑水平面上滑行 力与距离垂直物体受到力的作用，也移动了距离，但移动方向与力的方向垂直提着水桶水平走动、背着书包水平行走 功的计算： （1）公式：W = Fs，其中F的单位是牛顿(N)，s的单位是米(m)，功的单位是焦耳（符号：J），1J = 1 N·m。 （2）常见类型： - 克服重力做功：W = Gh（G为重力，h为竖直高度） - 克服摩擦阻力做功：W = fs（f为摩擦力，s为距离） 【例1】 下列关于功的说法正确的是（　　） A. 足球被踢出后继续滚动，是因为人对足球做了功 B. 提着水桶在水平路面上匀速前进，提力对水桶做了功 C. 人从一楼走到三楼，楼梯的支持力对人做了功 D. 推石头没有推动，推力对石头不做功 解析：A．足球被踢出后继续滚动是由于惯性，此时脚对足球已没有力的作用，故不做功；B．提力竖直向上，水桶水平移动，力与距离垂直，不做功；C．人上楼时支持力方向竖直向上，运动方向也向上，但支持力作用点没有移动，不做功；D．推石头未动，有力无距离，不做功。选D。 【例2】 小明的质量为50kg，他从一楼走到三楼（每层楼高3m），求：（g取10N/kg） （1）小明上楼过程中克服重力所做的功； （2）若他上楼用时20s，求克服重力做功的功率。 解：（1）小明的重力 G = mg = 50kg × 10N/kg = 500 N 从一楼到三楼上升的高度 h = 2 × 3m = 6 m 克服重力做功 W = Gh = 500 N × 6 m = 3000 J （2）功率 P = W/t = 3000 J / 20 s = 150 W 【思考提升】：将物体匀速提高与加速提高，克服重力做功相同吗？拉力做功相同吗？为什么？ 答：克服重力做功相同，因为重力做功只与高度差有关，与运动速度无关。但拉力做功不同，加速提高时拉力大于重力，拉力做功更多。 考点二：功率 物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量，在数值上等于单位时间内所做的功。 定义：功与做功所用时间之比叫做功率。 公式：P = W/t 单位：国际单位制中，功率的单位是瓦特，符号W，1W = 1 J/s。常用单位还有千瓦（kW），1kW = 1000 W。 推导公式：P = Fv（当物体在力F的作用下以速度v做匀速直线运动时） 注意： - 功率与功是两个不同的物理量，功表示做功的“多少”，功率表示做功的“快慢”。 - 功率大表示做功快，但不一定做功多。 - 由P=Fv可知，在功率一定时，牵引力与速度成反比。 【例1】 甲、乙两台机器，甲的功率比乙的功率大，则（　　） A. 甲做的功一定比乙多 B. 甲做功一定比乙快 C. 甲做功所用的时间一定比乙少 D. 以上说法都不对 解析：功率表示做功快慢，功率大说明做功快，但做功多少还与时间有关。故选B。 【例2】 一辆轿车在平直高速公路上以72km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为2000N。求： （1）牵引力做功的功率； （2）若行驶10min，牵引力做的功。 解： （1）v = 72km/h = 20 m/s P = Fv = 2000N × 20 m/s = 4×10⁴ W = 40 kW （2）t = 10min = 600 s W = Pt = 4×10⁴ W × 600 s = 2.4×10⁷ J 【例3】（功率与生活情境结合） 爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼爬到6楼。爷爷的体重是小丽的2倍，爷爷爬楼所用时间是小丽的2倍。则： （1）爷爷与小丽所做功之比W爷爷∶W小丽 = 2∶1； （2）爷爷与小丽爬楼的功率之比P爷爷∶P小丽 = 1∶1。 解析：爬楼高度相同，W=Gh，体重比2:1，故做功比2:1；功率P=W/t，时间比2:1，P比=(2/2):(1/1)=1:1。 考点三：动能和势能 能（能量）：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。能量的单位与功的单位相同，也是焦耳(J)。物体能够做的功越多，表示它具有的能量越大。 机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 1. 动能 - 定义：物体由于运动而具有的能。 - 影响因素：动能的大小与物体的质量和速度有关。   – 质量相同时，速度越大，动能越大；   – 速度相同时，质量越大，动能越大。 - 所有运动的物体都具有动能。 【例】 在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，用质量不同的钢球从斜面上由静止释放，撞击水平面上的木块。下列说法正确的是（　　） A. 实验中通过比较木块被撞击后移动的距离来反映钢球动能的大小 B. 探究动能与质量的关系时，应让不同质量的钢球从斜面的不同高度释放 C. 探究动能与速度的关系时，应让同一钢球从斜面的同一高度释放 D. 木块被撞击后移动的距离越远，说明钢球具有的动能越小 解析：A正确，用转换法；B错误，应控制速度相同，同一高度释放；C错误，应改变速度，不同高度释放；D错误，距离越远动能越大。 2. 重力势能 - 定义：物体由于处在一定的高度而具有的能。 - 影响因素：重力势能的大小与物体的质量和高度有关。   – 质量相同时，高度越大，重力势能越大；   – 高度相同时，质量越大，重力势能越大。 - 所有被举高的物体都具有重力势能。 【例】 三峡大坝筑成“上窄下宽”的形状，主要是为了承受更大的压强；筑坝的目的是提高上游水位，增加水的重力势能，使水下落时能转化为更多的动能，从而带动发电机发电。 3. 弹性势能 - 定义：物体由于发生弹性形变而具有的能。 - 影响因素：弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关。弹性形变越大，具有的弹性势能越大。 - 发生弹性形变的物体都具有弹性势能。 考点四：机械能及其转化 1. 机械能守恒 动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能相互转化，尽管动能和势能的大小会变化，但机械能的总和保持不变，或者说机械能是守恒的。 2. 常见转化实例 实例 能量转化过程 滚摆上升过程 动能转化为重力势能 滚摆下降过程 重力势能转化为动能 单摆由最高点向最低点摆动 重力势能转化为动能 人造卫星从近地点向远地点运动 动能转化为重力势能 拉开的弓将箭射出去 弹性势能转化为动能 从滑梯上滑下 重力势能转化为动能（及内能） 人造地球卫星：卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。 - 从近地点向远地点运行时：动能 → 重力势能 - 从远地点向近地点运行时：重力势能 → 动能 - 近地点动能最大，势能最小；远地点动能最小，势能最大。 水能和风能的利用：自然界的流水和风都具有大量的机械能。风能和水能属于可再生能源。 【例1】 如图所示是滚摆实验装置，下列说法正确的是（　　） A. 滚摆上升过程中，动能增大，重力势能减小，机械能不变 B. 滚摆下降过程中，动能减小，重力势能增大，机械能不变 C. 滚摆上升过程中，动能转化为重力势能，机械能减少 D. 滚摆下降过程中，重力势能转化为动能，机械能增加 解析：滚摆上升时速度减小、高度增加，动能转化为重力势能；由于空气阻力，机械能总量减少。下降时重力势能转化为动能，但机械能仍减少。故选C。 【例2】 跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（　　） A. 动能增大，重力势能不变，机械能增大 B. 动能不变，重力势能减小，机械能减小 C. 动能减小，重力势能增大，机械能不变 D. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 解析：匀速下落，速度不变，动能不变；高度降低，重力势能减小；机械能减小，转化为内能。故选B。 四、易错提示 1. 功与功率的区别：功表示做功的“多少”，功率表示做功的“快慢”。功率大，做功不一定多（还要看时间）；做功多，功率不一定大（还要看时间）。 2. 不做功的三种情况：①有力无距离；②有距离无力；③力与距离的方向垂直。特别要注意物体靠惯性运动时，虽然运动了一段距离，但没有力对它做功。 3. 公式W=Fs中s的含义：s是物体在力F方向上移动的距离。如人沿斜面将物体推上高处，克服重力做功时s取的是竖直高度h，而不是斜面的长度。 4. 功率公式P=Fv的使用条件：只有在物体以恒定速度做匀速直线运动时，P=Fv才成立；且v的单位必须用m/s，不能用km/h。1m/s = 3.6km/h。 5. 影响动能和势能的因素：动能大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关，弹性势能大小与弹性形变程度有关。分析时要明确是哪种能，避免混淆。 6. 机械能守恒的条件：只有动能和势能相互转化，且不计空气阻力和摩擦力时，机械能才守恒。有阻力做功时机械能减少，转化为其他形式的能（如内能）。 7. “能够做功”与“正在做功”的区别：一个物体“能够做功”表明它具有能量，并不一定正在做功。如高处的石块具有重力势能，但不一定正在下落做功。 五、重点实验回顾与探究 实验一：探究影响动能大小的因素 实验方法：控制变量法 + 转换法（通过木块被撞击的距离来反映动能大小）。 实验装置：斜面、钢球（质量不同）、木块。 操作对比 控制变量 实验现象 实验结论 同一钢球从斜面不同高度释放 质量相同，速度不同 高度越高，钢球撞击木块后木块移动距离越大 质量相同时，速度越大，动能越大 不同质量的钢球从斜面同一高度释放 速度相同，质量不同 质量越大的钢球，撞击后木块移动距离越大 速度相同时，质量越大，动能越大 思考与提升： （1）木块移动距离越远，说明动能越大。这里用到了转换法。 （2）若水平面绝对光滑，木块将一直运动下去，无法比较距离，不能得出结论。 （3）可以增大木块质量或减小斜面高度，使木块不滑出木板。 实验二：探究影响重力势能大小的因素 实验方法：控制变量法 + 转换法（通过木桩陷入沙子的深度反映重力势能大小）。 操作对比 控制变量 实验现象 实验结论 同一重物从不同高度自由落下 质量相同，高度不同 高度越高，木桩陷入越深 质量相同时，高度越大，重力势能越大 不同质量的重物从同一高度自由落下 高度相同，质量不同 质量越大的重物，木桩陷入越深 高度相同时，质量越大，重力势能越大 思考与提升： （1）重力势能大小与质量和高度有关，如高处的石块具有重力势能。 （2）高度是相对的，重力势能大小与参考平面的选取有关。 实验三：探究机械能转化规律（滚摆、单摆实验） 实验 运动过程 能量转化 滚摆 由最高点下降 重力势能 → 动能 由最低点上升 动能 → 重力势能 单摆 最高点向最低点摆动 重力势能 → 动能 最低点向最高点摆动 动能 → 重力势能 实验结论：动能和势能可以相互转化。若不计空气阻力和摩擦，机械能总量不变；但由于实际存在阻力，机械能总量减少，减少的机械能转化为内能。 思考与提升： （1）由于空气阻力，机械能减少，高度逐渐降低。机械能不守恒。 （2）最高点时速度为零，但受到重力和拉力，合力不为零，不是平衡状态。 六、达标检测 1.（考点一·功）下列情景中，人对物体做了功的是（　C　） A. 人用力推静止的汽车，车未动 B. 学生背着书包在水平路面上匀速前进 C. 运动员将杠铃从地面举起 D. 足球离开脚后在草地上滚动 解析：C中运动员对杠铃施加向上的力，杠铃向上移动了距离，做功；A有力无距离；B力与距离垂直；D有距离无力（脚不再对球施力）。故选C。 2.（考点二·功率）甲、乙两台机器的功率之比为3∶2，它们做同样多的功所需的时间之比为2∶3；在相同时间内，它们做功之比为3∶2。 3.（考点三·机械能）如图所示是跳板跳水运动员跳水的情景，请分析从跳板被压弯到运动员入水这一过程中的能量转化情况： （1）跳板被压弯时，跳板具有弹性势能； （2）跳板恢复原状将运动员弹起时，跳板的弹性势能转化为运动员的动能； （3）运动员上升过程中，动能转化为重力势能； （4）运动员下落过程中，重力势能转化为动能； 4.（考点四·机械能守恒）下列说法正确的是（　　） A. 空中飞行的足球，若不计空气阻力，则它的机械能保持不变 B. 人造地球卫星从近地点向远地点运动时，动能增大，势能减小 C. 滚摆上升过程中，动能转化为重力势能，机械能增加 D. 跳伞运动员匀速下落过程中，动能不变，机械能不变 解析：A正确，不计空气阻力机械能守恒；B错误，近地点向远地点运动时动能减小、势能增大；C错误，滚摆上升机械能减少；D错误，匀速下落机械能减少。故选A。 5.（综合计算题）某型号汽车的质量为2t，在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力为车重的0.05倍。求：（g取10N/kg） （1）汽车匀速行驶时的牵引力； （2）牵引力做功的功率； （3）若汽车行驶10min，牵引力做的功； （4）汽车行驶10min消耗的汽油质量为1.2kg，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，则汽油完全燃烧放出的热量是多少？为什么牵引力做的功小于汽油放出的热量？ 解： （1）汽车质量 m=2t=2000kg，重力 G=mg=2000kg×10N/kg=20000N 阻力 f=0.05G=0.05×20000N=1000N 匀速行驶时牵引力 F=f=1000N （2）功率 P=Fv=1000N×20m/s=20000W=2×10⁴W （3）t=10min=600s，牵引力做功 W=Pt=20000W×600s=1.2×10⁷J （4）汽油完全燃烧放热 Q=mq=1.2kg×4.6×10⁷J/kg=5.52×10⁷J 牵引力做功小于汽油放出的热量，因为汽油燃烧放出的热量只有一部分转化为机械能（发动机效率），其余以废气、散热、摩擦等形式损失了。 七、课后反思 对照学习目标，我是否完成了本节课的复习任务？ 本章我还存在的困惑是：____________________________________________________________________。 通过小组讨论，我帮助同学解决了________________________________________________问题。 学科网（北京）股份有限公司 $