第十一章 功和机械能 单元综合 课件 -2025-2026学年人教版物理八年级下册

该初中物理单元复习课件系统梳理了“功和机械能”单元的功、功率、动能、势能及机械能转化等核心知识，通过思维导图和知识主干脉络将做功要素、功率公式、能量影响因素等内容串联，构建完整的知识网络。 其亮点在于结合奥运会举重、汽车行驶等生活场景和“探究动能影响因素”实验，培养学生物理观念和科学探究能力，设计基础达标、变式训练、中考题组等分层练习，助力学生巩固知识，教师精准把握学情提升复习效率。

章末总结 八年级物理下册 •人教版（2024新版） 第十一章——功和机械能 1. “秋收冬藏”是自古以来劳动人民智慧的结晶。又到一年收获粮食的季节,刚初中毕业的小明帮爸爸设计了一个提玉米上楼的装置,如图。已知每袋玉米质量为50 kg,一楼和二楼之间的高度为3.2 m,使用功率恒定的电动机将一袋玉米从一楼匀速提升到二楼需要8 s,小明家使用的绳子最大承受拉力为800 N,要把20袋玉米提到二楼。(g=10 N/kg) (1)该装置提升一袋玉米上升时的速度为多大? (2)求20袋玉米的总重力。 (3)该装置把20袋玉米全部提上楼,总共对玉米做多少功? 课前练习 2. 如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压 力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值),压力传感器、电 流表、定值电阻和电源组成一电路。压力传感器不受力时电流表示数是I0,t=0时刻,将一金属 小球从弹簧正上方某一高度由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离 开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。整个过程中,不计能量损失,电流表示数I随时间t 变化的图象如图乙所示,则 ( ) A.t1时刻,小球动能最小 B.t2时刻,弹簧的弹性势能最小 C.t2~t3这段时间内,弹簧的弹性势能先增加后减少 D.t2~t3这段时间内,小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能 D 3.某小汽车的质量为1.8 t,在平直的公路上进行百米加速测试时的v-t图像如图所示,测试过程中,汽车速度从0加速到108 km/h时行驶的路程是120 m。假设测试过程中汽车所受到的阻力始终为重力的0.25倍,汽车发动机的功率恒定不变。(g取10 N/kg)求: (1)在0~10 s内汽车的平均速度; (2)汽车发动机的功率; (3)在0~10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。 问题1：杠铃被举起的过程中什么力做功？那几个过程做了功？ 提示：运动员在举重的过程中分为：拉起过程 推举过程 收步挺立2秒 答：拉起过程和推举过程有向上的力和向上移动的距离，所以这两个过程做功。 而收步挺立2秒，有向上的力，没有向上的距离，所以这时不做功。 场景一：奥运会赛场上的举重运动员挺举过程 拉起过程 推举过程 收步挺立2秒 场景一：奥运会赛场上的举重运动员挺举过程 问题2：什么是功？做功的要素是什么？ 定义：在力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 公式： 单位： 焦耳 （牛米） W=Fs F： 力 s：沿力方向移动的距离 做功的两个要素： ①不劳无功 思考1：足球被踢出后，在水平方向上有力做功吗？ ②劳而无功 思考2：该男士对大理石石墩做功了吗？ 有力和沿力的方向移动的距离 思考3：拎包行走的女士对包做功吗？ ③垂直无功 场景一：奥运会赛场上的举重运动员挺举过程 问题3：在挺举过程中，龙清泉完成拉起和推举的过程为1.5s，打破世界记录的杠铃质量为170kg，杠铃被举起的高度为2.2米，龙清泉做了多少功，功率是多大？ 定义： 功与做功时间之比叫作功率 定义式： 变形公式： 单位： 瓦特 简称“瓦” 符号：W（J/s）kW mW 1W的物理意义： 1秒钟做功1J 【算一算】（1）如果将质量为1.5t的物体匀速提升到30m的楼顶，竖直向上的拉力做了多少功？ （2）根据需要，又将这个物体水平方向移动了15m，此时，吊着物体的拉力又做了多少功？ s h 【实战演练】工地上的塔吊能够将质量很大的建筑材料轻松的举起，并运送到指定的位置。 分析：沿竖直方向上升：拉力在上升的30m做功 沿水平方向移动：拉力在平移的15m不做功（垂直无功） 2.一辆功率为100kW的轿车，以80km/h的速度在平直的公路上匀速行驶2h，发动机做功多少？小车行驶的速度是多少？ 1.一辆汽车发生故障失去动力后，用另一辆汽车将其沿平直道路匀速拉至0.9 km外的维修站，用时2 min。若拉力为720 N，则在此过程中拉力对汽车做功的功率是多少？ 【实战演练】 思维导图·建体系 知识主干·脉络清 一、功和功率 1.功: (1)做功的两个必要因素。 ①作用在物体上的________。 ②物体在这个力的方向上移动的__________。 (2)功:功等于力与物体在力的方向上移动的距离的__________。 (3)公式:___________。 (4)国际单位:焦耳,符号是_______。 　力　 　距离　 　乘积　 　W=Fs　 　J　 2.功率: (1)比较做功快慢的方法。 ①做功相同比时间,时间__________,做功越快;  ②时间相同比做功,做功__________,做功越快。 (2)功率。 ①意义:表示做功的__________。 ②概念:功与做功所用时间__________。 ③功率:_________。 (3)国际单位:瓦特,符号是________,1 kW=________W。 　越短　 　越多　 　快慢　 　之比　 　W　 　103　 二、动能和势能 1.能量:物体能够______________,我们就说这个物体具有能量,简称能。 2.动能: (1)动能:物体由于__________而具有的能。 (2)决定因素: ①质量相同的物体,运动的__________越大,它的动能越大。 ②运动速度相同的物体,__________越大,它的动能越大。 　对外做功　 　运动　 　速度　 　质量　 3.势能: (1)重力势能。 ①重力势能:物体由于______________并处在______________时所具有的能。 ②决定因素:物体的__________越大,__________越高,它具有的重力势能就越大。 (2)弹性势能。 ①弹性势能:物体由于发生______________而具有的能。 ②决定因素:物体的______________越大,它具有的弹性势能就越大。 　受到重力　 　一定高度　 　质量　 　位置　 　弹性形变　 　弹性形变　 三、机械能及其转化 1.机械能: (1)机械能:__________、重力势能和______________的统称。 (2)转化:动能和势能可以相互转化。 (3)守恒: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__________,如不计空气阻力,小球在摆动的过程中机械能__________。 2.水能和风能: (1)能量:流动的水和风具有大量的__________能。 (2)利用:__________,即将水能和风能具有的__________能转化为________能。 　动能　 　弹性势能　 　不变　 保持不变 　机械　 　发电　 　机械　 　电　 教材图片解读 1.【判一判】力是否做功的判断 如图所示,其中对物体做功的是________;没有做功的是____________,原因是没有 在______________上移动距离。 　丙　 　甲和乙　 　力的方向　 2.【练一练】功和功率的计算 如图起重机在15 s内将质量为6 t的大石头竖直匀速提升1 m,则起重机对大石头做 的功是___________J;功率为___________W。 　6×104　 　4×103　 3.【辨一辨】动能和势能的大小 滚摆从图中的位置1静止释放,下降至位置2,再上升到达最高点3,这三个位置中滚 摆重力势能最大的是_______、动能为零的是__________、动能最大的是______、 机械能最大的是_______。(填写位置序号)  　1　 　1和3　 　2　 　1　 4.【填一填】功和机械能综合 如图,运动员下落时,__________对运动员做功(忽略空气阻力);____________能转 化为________能,与蹦床接触后,床面发生弹性形变,人的____________________ 转化为蹦床的____________能。 　重力　 　重力势　 　动　 　动能和重力势能　 　弹性势　 重点难点·析疑难 考点1 功和功率的计算 【示范题1】(郴州模拟)如图所示是一辆洒水车,该车装满水后总质量为 18 000 kg。某次洒水过程中,该车以2 m/s的速度沿平直路面匀速行驶,其牵引力 恒为1×105 N,行驶时间为10 min,g取10 N/kg。求: (1)牵引力做的功; (2)牵引力做功的功率。 　3 000　 　50　 1. （ 2. （ 考点2 机械能及其转化 【示范题2】(枣庄中考)掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低。如图所 示为小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法不正确的是( ) A.小球越跳越低,说明小球的机械能逐渐减少 B.从A点运动到B点,小球的重力势能转化为动能 C.经过相同高度的B、C两点时,小球的重力势能相同 D.经过相同高度的B、C两点时,小球的动能相同 D 【提分必备】 1.机械能之间的相互转化:在只有动能和势能相互转化时,相互转化情况如下: 解读:不考虑摩擦时,动能和势能总和不变,一种能量减少,另一种能量增加,减少的能量转化为增加的能量。 2.机械能守恒条件:只有动能和势能之间的转化时,机械能守恒。若克服其他力做功,则机械能不守恒。 【变式训练】(成都中考)2023年5月10日在文昌航天发射场,搭载“天舟六号” 货运飞船的长征七号遥七运载火箭发射升空,如图所示。在火箭加速升空过程中, 下列说法正确的是 ( ) A.“天舟六号”货运飞船的重力势能增大 B.“天舟六号”货运飞船的动能保持不变 C.“天舟六号”货运飞船的机械能不变 D.“天舟六号”货运飞船的动能转化为重力势能 A 主题 探究物体的动能跟哪些因素有关 【核心解读】 【实验装置】 【考点解读】 1.实验中让钢球从斜面上滚下撞击水平面上的木块,探究的是__________的动能, 动能的大小是通过____________________反映的,这是利用了__________法。 实验探究·提素养 　钢球　 　木块运动的距离　 　转换　 2.探究动能大小与速度的关系时,应控制______________不变,让钢球从斜面的 __________高度由静止滚下,这样可以使钢球到达水平面时__________不同;探究 动能大小与质量的关系时,应让质量__________的钢球在斜面上__________高度 由静止滚下,这是利用了______________法。 3.木块最终停下来,是因为____________的作用,如果水平面是光滑的,利用该装置 __________(选填“能”或“不能”)完成实验。 4.结论:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越________;运动速度相同的物 体,质量越大,它的动能也越________。 　钢球质量　 　不同　 　速度　 　不同　 　相同　 　控制变量　 　摩擦力　 　不能　 　大　 　大　 【示范案例】如图,小明所在的小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。 基础点 (1)实验中是通过观察木块被撞击后所移动的距离来比较小球动能的大小。木块被撞击 后移动的距离越大,表明撞击它的物体______越大。这种研究问题的方法是________。 (2)让不同质量的两个小球分别从斜面同一高度2h由静止滚下的目的是使两球到达水平 面时具有相同的______,这是为了探究动能的大小与______的关系。 (3)小球滚下斜面的过程中,它的____________能转化为动能。 (4)分析比较_______两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,速度越大,动能越大。 (5)分析比较____________两次实验,可探究出的结论是:速度相同的物体,质量越大,动能 越大,这个结论可用于解释汽车__________(选填“超速”或“超载”)带来的危害。 动能 转换法 速度 质量 　重力势　 甲、乙 　甲、丙　 　超载　 高分点 (6)撞击木块后,小球在水平面上不能立即停下,是因为小球具有__________,木块 最终停下来,是由于受到____________,如果水平面光滑,则__________(选填“能” 或“不能”)完成本实验。 (7)若斜面光滑,小球从斜面由静止滑下碰撞木块后,木块在水平面上滑动一段距 离后停下来。增大斜面的倾角,仍让小球从同一高度处由静止滑下,如图丁所示; 则木块在水平面上移动的距离__________(选填“变大”“不变”或“变小”)(不计空 气阻力)。 　惯性　 　摩擦力　 　不能　 　不变　 (8)善于动脑的小明设计了如图戊所示的方案:用同一个小球两次将同一弹簧压 缩到不同程度,两次实验弹簧具有的弹性势能__________(选填“相同”或“不同”), 放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同,从而验证了动能 与速度的关系。接着让质量不同的两个小球两次将同一弹簧压缩到相同程度,放 手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块,这样做__________(选填“能”或“不 能”)验证动能与质量的关系。 　不同　 　不能　 【基础达标】 题组1　功和功率大小的比较 1.(长沙中考)如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个 过程中,下列说法正确的是 ( ) A.小孩对砖做功更多 B.小孩对砖做功更快 C.大人对砖做功更多 D.大人对砖做功更快 聚焦湖南中考 D 题组2　功和功率的相关计算 2.(多选)(株洲中考)某建筑工地上,一台起重机将两种材料同时从地面竖直 匀速起吊送至两个不同的高度,整个过程中起重机提升材料所做的功W与提升高 度h的关系如图所示。由图可知(g=10 N/kg) ( ) A.两种材料总质量为1.5 t B.两种材料总质量为3 t C.吊到40 m高处的材料质量为1 t D.吊到40 m高处的材料质量为1.5 t B、C 3.(邵阳中考)如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动了5 s,弹簧测力计的示数为8 N(不计滑轮和绳子之间的摩擦),拉力F做功的功率为( ) A.1.6 W　　　　　　 B.8 W C.3.2 W D.16 W 4.(怀化中考)如图所示,水平地面上有一重为20 N的物块,在水平拉力F=5 N 作用下向右运动了10 m,在这个过程中拉力F对物块做的功为________J,重力做 的功为_______J。 C 　50　 　0　 题组3　机械能及其转化 5.(邵阳中考)毛主席在《沁园春·雪》一词中写到:“一代天骄,成吉思汗,只识弯弓 射大雕。”对于“弯弓”的过程中所蕴含的物理知识,下列理解正确的是( ) A.“弯弓”发生的塑性形变 B.“弯弓”说明力可以改变物体的运动状态 C.“弯弓”的过程中弓的弹性势能增大 D.“弯弓”的过程中弓的机械能不变 C 6.(益阳中考)荡秋千是人们平时喜爱的一项运动。如图所示,秋千在摆荡的 过程中,A为最低点,B为摆荡到右边时的最高点。下列说法正确的是( ) A.人从A点运动到B点是利用了人具有惯性 B.人在A点时惯性最大,在B点时的惯性最小 C.人由A点运动到B点的过程中,重力势能不变,机械能增大 D.人从B点运动到A点的过程中,重力势能增大,动能增大 A 7.(株洲中考)投出的铅球在空中飞行,它在整个运动过程中的动能Ek与距离 地面的高度h的关系如图所示。已知铅球出手高度h为2 m,铅球落到地面时重力 势能为零,不计空气阻力,由图可知,铅球出手时其重力势能为 ( ) A.80 J B.100 J C.180 J D.280 J A 8.(怀化中考)如图人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时, 不受空气阻力,机械能守恒,当卫星从近地点向远地点运动 时,它的重力势能__________(选填“减小”或“增大”),卫星 在________(选填“远”或“近”)地点时重力势能最大。 9.(永州中考)2023年5月30日,搭载神舟十六号飞船的长征运载火箭在酒泉 卫星发射中心发射升空,在加速上升的过程中,飞船的机械能__________(选填 “增大”“减小”或“不变”)。 　增大　 　远　 　增大　 题组4　探究动能大小与哪些因素有关 10.(郴州中考)小明通过下面的实验,研究“动能的大小与物体运动的速度有 关”的问题。质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时 的速度是__________(选填“相同”或“不同”)的。 　不同　 实验1　将小球从斜面顶端自由滚下(图甲),观察到木块被撞出了一段距离。 实验2　将小球从斜面中间自由滚下(图乙),观察到木块被撞出的距离比实验1的 距离________(选填“短”“长”或“相等”)。 由上述实验现象,我们可以得出结论:同一物体,______________,动能越大。 实验3　将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图丙),依次经过A、B两点 到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为EA和EB,则EA_______EB(选 填“>”“=”或“<”)。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,假设小球所受的外力 全部消失,则小球将_______。 A.沿a轨迹运动　　 B.沿b轨迹运动 C.沿c轨迹运动 D.保持静止 　短　 　速度越大　 　=　 　A　 题组5　功和功率的综合计算 11.(永州中考)周末小明陪着妹妹,由父母驾驶国产新能源汽车到“国际慢城”双牌县的阳明山看“花海”。(g=10 N/kg) (1)汽车和车内的人总质量为1 800 kg,静止在水平地面时, 轮胎与地面接触的总面积为0.15 m2,求此时汽车对地面的压强; (2)汽车在开往阳明山的路程中,在某段路上匀速直线行驶2 400 m,用时2 min,已知汽车在该路段受到的摩擦力为2 000 N,求汽车在该路段的速度和功率。 谢谢欣赏 谢谢欣赏 $