专题02 功和机械能（期末复习课件）八年级物理下学期新教材北师大版（北京）

这是一份初中物理期末复习课件，聚焦“功和机械能”专题，包含10个核心考点，覆盖做功条件、功与功率计算、动能势能影响因素、机械能转化等内容，配套典型例题与实验探究分析，搭建完整知识学习支架。 资料突出核心素养导向，通过探究动能影响因素实验（控制变量法、转换法）、汽车启动功率分析等实例，深化能量观念与科学思维，例题涵盖估算、图像解读等题型，助力学生提升应用能力。为教师提供系统教学资源，帮助九年级学生聚焦升学重点，高效复习巩固。

GREEN BUSINESS 专题02 功和机械能 物理 八下期末大串讲·人教版 必要条件：物体沿力的方向移动距离 公式：W=Fs 单位：焦耳(J) 功 功率 公式： 单位：瓦特(W);1 W=1 J/s 做功的快慢 推导式：P=Fv 动态思维导图 第一部分：功、功率 考点一 功 1.功的定义 如果对物体作用了力,并使物体沿　　　的方向移动了一段　　　,我们就说这个力对物体做了机械功,简称功。  力 距离 教材梳理 夯实基础 2.不做功的三种情况 示意图 分析 举例 不劳无功 有　 ,无　　　  　物体水平方向不受力,因惯性而动 　脚对踢出去的足球不做功 距离 力 教材梳理 夯实基础 示意图 分析 举例 不动无功 有　 ,无　 　　   　物体受平衡力且静止 　推而未动,搬而未起 力 距离 (续表) 教材梳理 夯实基础 示意图 分析 举例 垂直无功 　力　　 　距离  　有力有距离,但力与距离的方向垂直 　人提水桶水平前进,竖直方向的提水桶的力和重力都不做功 垂直于 (续表) 教材梳理 夯实基础 3.功的计算 文字 描述 　功等于作用在物体上的　　　与物体沿力的方向通过的           　　　　 的乘积  公式 及单位 　W=　　　(注意F、s同体、同时、同一直线);  　W表示力做的功,单位:　　　 　;  　F表示力,单位:牛(N); 　s表示物体沿力的方向移动的距离,单位:米(m) 力 距离 Fs 焦耳(J) 教材梳理 夯实基础 考点二 功率 定义 　　　　与　　　　　　　 　之比叫功率,符号:P  物理意义 　表示做功　　　　的物理量  公式 及单位 　P=　　　,变形公式　 　　　,　　　　;  　P表示力做功的功率,单位:瓦特(W); 　W表示力做的功,单位:焦耳(J); 　t表示做功所用的时间,单位:秒(s); 　1 W=1 J/s,1 kW=103 W 功率公式 的拓展 　当物体在力F的作用下以速度v做匀速直线运动时,由W=Fs和 P=得,P==　　　  功 做功所用的时间 快慢 W=Pt t= Fv 教材梳理 夯实基础 做功多少,指的是功的大小(即W=Pt);做功快慢,指的是功率大小(即P=)。 点拨 教材梳理 夯实基础 1.作用在物体上的某个力越大,这个力对该物体做的功就越多 (　　) 2.做功越快,功率越大 (　　) 3.做功越多,功率越大 (　　) 4.完成相同的功,做功所用时间越长,功率越小 (　　) 5.做功所用时间越短,功率越大 (　　) 6.功率大的机械做功时,做功快,但做功不一定多 (　　) 7.一小球自由下落,重力做功越来越快(　　) 8.篮球在空中运动的过程中,重力对它不做功 (　　) 9.小刚用竖直向上的力提着垃圾袋在水平走廊上匀速直线前行,小刚对垃圾袋做了功(　　) × √ × √ × √ √ × × 概念辨别 易错明晰 10.足球被踢出去在草地上滚动时,运动员对足球做了功 (　　) 11.运动员举着杠铃静止不动的过程中,运动员对杠铃做了功 (　　) 12.物体在做匀速直线运动时,重力一定不做功 (　　) 13.关闭发动机后,火车仍向前滑行50 m,火车的惯性对它做了功 (　　) 14.小球在光滑的水平面上滚动,摩擦力对它做了功 (　　) × × × × × 概念辨别 易错明晰 例 1 [2022·海淀一模]在如图10-1所示的实例中,人施加在物体上的力对物体做了功的是 (　　) A.图甲:举着杠铃原地不动 B.图乙:沿水平地面推动小车 C.图丙:抱着书不动 D.图丁:推石头没有推动 考向一 功(高频) 图10-1 B 考向探究 培养能力 配练1　[2022·通州一模]下列有关力做功的说法中正确的是 (　　) A.跳伞员在空中下落过程中,所受的重力做了功 B.足球被脚踢出后,在草地上滚动的过程中,脚对足球的踢力做了功 C.汽车沿水平公路行驶过程中,所受的重力做了功 D.运动员举着杠铃在空中停留3 s的过程中,运动员对杠铃的支持力做了功 A 考向探究 培养能力 例 2 (多选)重500 N的木箱,在200 N的水平拉力的作用下,10 s内沿水平地面匀速直线运动了15 m,则 (　　) A.拉力做功7 500 J B.拉力做功3 000 J C.重力做功7 500 J D.重力做功0 J BD 考向探究 培养能力 配练2　重200 N的木箱,在40 N的水平拉力F1的作用下,恰好能沿水平地面做匀速直线运动。当木箱在50 N的水平拉力F2的作用下,沿同一水平地面前进10 m的过程中,下列说法中错误的是 (　　) A.拉力F2做功为500 J B.重力做功为2 000 J C.木箱受到的摩擦力为40 N D.木箱受到的重力和支持力的合力为零 B 考向探究 培养能力 例 3 (多选)如图10-2甲、乙、丙所示,在粗糙程度相同的接触面上用大小相等的拉力,沿拉力的方向拉动物体通过相同的路程s,拉力F1、F2、F3做的功分别为W1、W2、W3,则下列关系式正确的是 (　　) A.W1<W2 B.W1>W3 C.W1=W2 D.W2=W3 图10-2 CD 考向探究 培养能力 配练3　如图10-3所示,两个滑梯高度相等,如果小玲分别从①号直滑梯和②号旋转滑梯上端滑到地面,小玲所受重力做的功分别为W1和W2,则下列说法正确的是 (　　) A.W1>W2 B.W1<W2 C.W1=W2 D.无法比较W1与W2的大小 图10-3 C 考向探究 培养能力 例 4 (多选)[2023·平谷一模]一长方体木块M,各面粗糙程度均相同。把它平放在水平桌面上,在水平拉力F1的作用下,木块以0.2 m/s的速度做匀速直线运动,如图10-4甲所示;再把木块竖直放在水平桌面上,在水平拉力F2的作用下,木块以0.1 m/s的速度做匀速直线运动,如图乙所示。则下列说法正确的是 (　　) A.两次拉力F1=F2 B.拉力F1比F2做功多 C.拉力F1比F2做功快 D.木块水平和竖直放置时,对桌面的压强相等 考向二 功率 图10-4 AC 考向探究 培养能力 配练4　[2022·燕山一模]甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛,他们做的功W与所用时间t的关系图像如图10-5所示。若规定做功最快的同学获胜,则获胜的是 (　　) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 图10-5 A 考向探究 培养能力 例 5 如图10-6所示,一物体重为50 N,在大小为20 N的水平拉力F的作用下,10 s内沿水平方向匀速直线移动了6 m。则在这个过程中,求: (1)物体所受重力做的功。 (2)拉力F做的功。 (3)拉力F的功率。 考向三 运用功和功率公式解决有关问题 图10-6 解:(1)由题知,物体在竖直方向上没有移动距离,则物体所受重力做的功为 0 J(或不做功)。 (2)拉力F做的功W=Fs=20 N×6 m=120 J。 (3)拉力F的功率P==12 W。(其他方法正确即可) 考向探究 培养能力 例 6 小明学了力学知识后,做了如下实验:他用方向不变的水平拉力F拉放在水平地面上的物体,如图10-7甲所示,并测出了物体的速度大小,绘制了乙、丙两图。图乙表示拉力F与时间t的关系,图丙表示物体的运动速度v与时间t的关系,结合已知条件及两个图像,求: 图10-7 考向探究 培养能力 (1)当t=2 s时,物体受到的摩擦力。 图10-7 解:(1)由图丙可知,3~4 s内,物体处于匀速直线运动状态,由二力平衡条件可知,此时物体受到的摩擦力与拉力的大小相等;由图乙可知,3~4 s内, 物体所受拉力F=2 N,则此时物体受到的摩擦力大小为2 N;因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与物体运动的速度无关,则t=2 s 时,物体受到的摩擦力大小也是2 N。 考向探究 培养能力 (2)物体做匀速运动时,拉力的功率。 图10-7 (2)由图乙、丙知,3~4 s内,物体做匀速直线运动,此时物体的速度v=3 m/s,所受拉力F=2 N, 则拉力的功率 P=Fv=2 N×3 m/s=6 W。 考向探究 培养能力 动能（运动） 势能 重力势能（高度） 弹性势能（弹性形变） 质量 被举高度 形变程度 机械能 相互转化 质量 速度 动态思维导图 第二部分：动能和势能、机械能及其转化 考点一 动能和势能 项目 定义 影响因素 动能 　物体由于　　　　而具有的能  质量、速度 重力势能 　物体由于受到　 　 并处在            　 　时所具有的能  质量、被举高的高度 弹性势能 　物体由于发生　 　　　而具有的能  材料、弹性形变程度 运动 重力 一定 高度 弹性形变 教材梳理 夯实基础 考点二 机械能的转化和守恒 机械能 　动能、重力势能和弹性势能统称为机械能 单位 　焦耳(J) 转化 　动能和势能可以相互　　　　(如图所示)  转化 教材梳理 夯实基础 典型 动、 势能 转化 举例 滚摆 　上升:　　　能转化为　　　　 能;  　下降:　　　　 能转化为　　　能  单摆 　左→中间:　　　　 能转化为　　　 能;  　中间→右:　　　能转化为　 　　　能  人造 地球 卫星 　近地点→远地点:　　　能转化为　　　　 能;  　远地点→近地点:　　　 能转化为　　　 能  　近地点时动能最大,远地点时　 　　　最大(太空中没有空气,机械能守恒)  守恒 　如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总和保持　 　　,或者说机械能　　　　  (续表) 动 重力势 重力势 动 重力势 动 动 重力势 动 重力势 重力势 动 重力势能 不变 守恒 教材梳理 夯实基础 ①物体能够对外做功,就说这个物体具有能量,所以能量和功的单位都是焦耳(J)。 ②现实生活中,由于存在各种摩擦,机械能是不守恒的。关键字解读:光滑、不计空气阻力→机械能守恒;粗糙、受到阻力→机械能不守恒。 ③只有重力做功时,机械能守恒。 点拨 教材梳理 夯实基础 1.大铁锤的重力势能一定比小铁球的重力势能大 (　　) 2.汽车匀速转弯时,它具有的动能一定不变 (　　) 3.篮球的重力势能减小时,它的动能一定增大 (　　) 4.在空中竖直自由下落的篮球,其增加的动能是由重力势能转化来的 (　　) 5.沿水平方向将箭射出,在这个过程中,箭的动能转化为势能 (　　) 6.竖直下落的小球压缩弹簧到最低点时,它的动能为零 (　　) 7.斜抛出去的篮球到达最高点时,它的动能为零 (　　) 8.跳伞运动员匀速下落的过程中,动能保持不变 (　　) 9.在平衡力作用下运动的木块,其机械能可能发生变化 (　　) × √ × √ × √ × √ √ 概念辨别 易错明晰 10.只要有力对物体做功,物体的机械能就改变 (　　) 11.冰壶比赛中,冰壶从离开手到停下来的过程中,它的机械能转化为内能 (　　) 12.不计空气阻力,抛出去的实心球在空中飞行的过程中机械能减小 (　　) × √ × 概念辨别 易错明晰 例 1 [2023·门头沟一模]2023年2月23日19时49分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将中星26号卫星发射升空,如图12-1所示。关于长征三号乙运载火箭在加速升空过程中,卫星的机械能的变化,下列说法正确的是 (　　) A.动能不变,重力势能增加,机械能增加 B.动能减少,重力势能减少,机械能减少 C.动能增加,重力势能增加,机械能增加 D.动能增加,重力势能减少,机械能不变 考向 机械能及其相互转化(高频) 图12-1 C 考向探究 培养能力 例 2 [2023·房山一模]在体育课上,小康用胳膊将排球竖直向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是 (　　) A.排球在离开胳膊后能继续上升,是由于排球所受的重力小于排球的惯性 B.排球在离开胳膊后的上升过程中,受到方向竖直向下的力 C.排球在离开胳膊后的上升过程中,运动状态保持不变 D.排球在离开胳膊后的上升过程中,重力势能转化为动能 B 考向探究 培养能力 配练1　[2023·延庆一模]汽车是人们常用的交通工具,下列与汽车有关的说法正确的是 (　　) A.汽车轮胎上制有花纹,是为了减小摩擦 B.驾驶员系好安全带,遇到紧急情况刹车时就可以减小他受到的惯性 C.载重汽车的车轮做得比较宽,是为了减小载重汽车对路面的压强 D.汽车在行驶时,它的动能增大,势能不变 C 考向探究 培养能力 配练2　[2023·密云一模]图12-2甲所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。模型图如图乙所示,运动员将冰壶从A点由静止推动,运动得越来越快;当冰壶运动到B点时,运动员撤去推力F,冰壶继续滑动,滑动得越来越慢,最后停在C点。下列说法中正确的是 (　　) A.冰壶在BC段运动得越来越慢,是由于冰壶受到的摩擦力越来越大 B.冰壶在BC段运动得越来越慢,是由于冰壶受到的惯性力越来越大 C.冰壶在BC段运动得越来越慢, 是由于冰壶的机械能转化为内 能,机械能逐渐减小 D.冰壶受到水平冰面的支持力与 冰壶受到的重力是相互作用力 图12-2 C 考向探究 培养能力 突破 探究物体的动能跟哪些因素有关 实验 装置 实验 过程 　①让质量不同、体积相同的钢球和木球从同一高度滚下,目的是使两球到达水平面时的　　　 相同,是为了探究动能与物体            　　　　 的关系,这用到了控制变量法;  　②让质量相同的两钢球从不同高度滚下,是为了探究动能与物体 　　　　的关系;  速度 质量 速度 考向探究 培养能力 (续表) 实验 过程 　③通过　　　　　　　　　　　　　来反映物体动能的大小,这用到了转换法  实验 结论 　①甲、乙说明:　　　　相等的物体,质量越大,它的动能　　　　;  　②甲、丙说明:　　　　相等的物体,运动速度越大,它的动能 　　　　  在质量和速度中,速度对物体动能的影响更大。 点拨 被撞物体移动距离的长短 速度 越大 质量 越大 考向探究 培养能力 例 1 [2022·海淀二模]如图12-3所示为“探究物体的动能大小与什么因素有关”的实验装置示意图,实验时将小球从斜面上的确定位置由静止释放,小球运动到水平木板上时进入木槽中,并与木槽一起运动一段距离后静止在木板上。该实验中所探究的“物体的动能”是指　　 　(选填“小球”或“木槽”)的动能;实验中物体动能的大小是通过            　　 　　　　　　　　 来反映的。  图12-3 小球 小球和 木槽移动的距离的大小 考向探究 培养能力 例 2 实验桌上有如下器材:已经组装好的倾角固定的斜面和长木板(如图12-4所示),质量已知且不同的甲、乙两个小钢球,木块,刻度尺。小勇利用上述器材,设计一个实验探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”。他利用小钢球撞击木块,通过观察木块在水平木板面上滑行距离的大小来判断小钢球具有的动能大小。 图12-4 考向探究 培养能力 以下是他的主要实验步骤: ①将甲、乙两个小钢球的质量m记录在表格中。 ②在斜面上标记A、B两点,让小钢球甲从A点由静止开始滚下,撞击放在C点的木块。用刻度尺测量木块在水平木板面上滑行的距离s,并记录在表格中。 ③更换小钢球,让小钢球乙从B点由静止开始滚下,撞击放在C点的木块。用刻度尺测量木块在水平木板面上滑行的距离,并记录在表格中。 图12-4 考向探究 培养能力 (1)小勇的探究过程中存在的问题:             　 。  (2)请你针对小勇探究过程中存在的问题,写出改正措施:             　 。  (3)小勇改正措施后进行实验,请你帮助他设计实验记录表格。 图12-4 两次实验中小钢球在斜面上被释放的 在步骤③中,使小 (3)如表所示 起始位置不同　 钢球乙仍从A点由静止开始滚下,其他操作不变　 m/kg     s/m     考向探究 培养能力 GREEN BUSINESS 汇报：xxx 谢谢 聆听 $