第十章 功与能 复习-2025-2026学年鲁科版(五四学制)物理八年级下学期
|
2份
|
16页
|
98人阅读
|
4人下载
普通
摘要:
该初中物理第十章《功与能》复习学案系统梳理功、功率、机械效率、动能与势能、机械能转化等核心内容,构建从基础概念(定义、公式)到应用计算再到实验探究的递进式学习支架,覆盖能量观念核心要素。
清单以“考点分类+实验探究+跟踪练习”构建知识体系,如“探究滑轮组机械效率”实验含数据处理与误差分析,“影响动能大小因素”实验用转换法,培养科学探究与科学思维。设计“易混点点拨”(如做功条件)和“计算模板”(功与功率公式应用),助力学生自主复习,教师可精准把握重难点。
内容正文:
八年级物理第十章《功与能》答案
一、知识梳理
(一)功
1. 移动一段距离
2. 作用在物体上的力;物体在力的方向上移动的距离
3.(1)力与物体在力的方向上移动距离的乘积;(2)W=Fs
3. 焦耳;焦;J
(二)功率
1. 物体做功快慢
2. 单位时间;P=W/t
4.(1)瓦特;瓦;1;(2)千瓦 (kW);(3)1000;(4)物体 1s 内做功 500J
(三)机械效率
1. 使用任何机械都不省功
2. 有用功;总功;有总
4.小于;小于 1
5.(1)动滑轮自重(额外重力);(2)摩擦力
(四)动能与势能
1.对外做功;焦耳 (J);运动;物体质量和运动速度;越大;越大
2. 重力势能①物体由于被举高而具有的能;②质量;高度
弹性势能①物体由于发生弹性形变具有的能;②弹性形变程度
(五)机械能及其转化
动能;势能;动能;势能;保持不变
二、聚焦考点
考点一 功
例 1:D
解析:做功需满足:有力 + 力方向移动距离。
A 提书:受力且向上移动,做功;B 水平推车:推力水平、位移水平,做功;C 搬书上楼:受力向上、位移向上,做功;D 堆放桌面:书静止无位移,不做功。
跟踪 1:C
解析:ABD 物体无移动距离,不做功;C 提水桶上楼,拉力向上、位移向上,做功。
考点二 功和功率计算
例 2:A
解析:W=Gh,h 相同,体重 G 越大,克服重力做功越多;P=tW,时间未知,功率无法确定。选 A。
跟踪 2:B
解析:鸡蛋重力≈0.5N,举高≈2m,W=Gh=0.5×2=1J,选 B。
跟踪 3:D
解析:W=Fs,做功由 F、s 共同决定,AB 错;P=tW,做功多少未知,功率大时间不一定短,C 错;功率描述做功快慢,D 正确。
考点三 滑轮组机械效率
例 3
弹簧测力计:匀速竖直拉动
(1)h=5.0cm;拉力F=2N;n=3,s=3h
η=75%
(2)变小,多加动滑轮,动滑轮自重变大,额外功增多,机械效率降低。
跟踪 4
(2) 匀速竖直拉动;测力计示数1.6N, η≈66.7%
(3)1、2、3(同一滑轮组,改变物重)
(4)动滑轮重力 0.15J
额外功有:克服动滑轮做功,克服摩擦做功:0.2−0.05=0.15J
考点四 动能
例 4:A
解析:动能相等,质量越大速度越小;鸽子质量大→速度小,燕子速度更快。
跟踪 5:D
解析:运动物体才有动能,只有行驶的汽车在运动。
考点五 势能
例 5:D
解析:质量相同,但球体体积不同、重心高度未知,无法比较高度,势能无法判断。
跟踪 6:B
解析:高度相同,乙质量大,重力势能大。
跟踪 7:D
解析:发生弹性形变且能恢复原状才有弹性势能;A 橡皮泥塑性形变、B 弹簧无形变、C 工件无形变;D 弹簧发生弹性形变,具有弹性势能。
考点六 机械能转化
例 6:减小
解析:匀速→速度不变、动能不变;洒水质量减小,高度不变,重力势能减小,机械能 = 动能 + 势能,整体减小。
跟踪 8:C
解析:最低点开始,弹力大于重力加速(动能变大),弹力小于重力减速(动能变小);高度不断升高,重力势能一直变大→动能先增后减、势能变大。
考点七 探究动能影响因素
例 7
(1)速度相同时,物体质量越大,动能越大(同一高度释放速度相同,质量大推木块更远)
(2)质量相同时,物体速度越大,动能越大(同一小球,高度越高速度大,动能大)
(3)不能;水平面光滑,木块不受阻力将匀速直线运动,无法比较移动距离
(4)(a)1、3(同高度、不同质量,探究超载);(b)1、2(同质量、不同高度,探究超速);速度(高度加倍距离变为 4 倍,质量加倍距离只加倍,速度影响更大)
考点八 探究重力势能
例 8
(1)转换法(通过沙坑深浅反映势能大小)
(2)质量(甲乙高度相同,质量不同)
三、巩固练习
1.A
解析:匀速上升→速度不变动能不变;高度变大重力势能变大。
2.D
n=3,动【A 计算看似对,核对 s=3h=6m】
v绳=106=0.6m/s,B 错;总,C 错;
η=9640×2≈83.3%,D 正确。
3.D
A:a→b 下落,高度减小,重力势能变小;B:b→c 上升,动能变小;C:秋千受空气阻力,机械能不断损耗,b 不是最大;D:克服空气阻力做功,机械能持续减小。
4.B.C919 爬升,高度增大,重力势能变大,B 错误。
5.有用功:W有=fs物=150×2=300J;n=3,s绳=6m,W总=100×6=600J
η=600300×100%=50%
6.W有=300J,η=W有/W总,W总=30%*300=1000J
7.杠杆平衡:m物gL1=m砣gL2
m物=0.050.2×0.2=0.8kg;秤砣沾油污质量变大,所需力臂变短,测量值偏小。
8.ρ=Vm=0.0580=1600kg/m3;
F=G=80×10=800N,p=0.025800=32000Pa;
v=505=0.1m/s;增大物重,机械效率变大。
9.(n=3,)
(1)F=3G+G动⇒G动=3F−G=3×200−480=120N
(2)W总=Fs=200×6=1200J
(3)W有=480×2=960J,η=1200960×100%=80%
10.(1)W总=Fs=250×4=1000J
(2)W有=400×2=800J,P=10800=80W
(3)η=1000800×100%=80%
11.(1)F=3G+G动=31000+200=400N
W总=400×18=7200J,P=307200=240W
(2)W有=1000×6=6000J,η=72006000≈83.3%
(3)η=G′+G动G′=90%,G′+200G′=0.9,解得G′=1800N
学科网(北京)股份有限公司
$
八年级物理第十章《功与能》复习学案
【知识梳理】
一、功
1.定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上 ,我们就说这个力做了功。
2.做功的必要因素 、
3.功的计算
(1)定义:功等于 。(2)公式: 。
4.功的单位: ,简称 ,符号 。
二、功率
1.物理意义:表示 的物理量。
2.定义: 内所做的功。 3.公式:P=
4.单位:
(1)国际单位: ,简称 ,用W表示, -J/S
(2)常用单位: 。 (3)换算关系:1KW= W
(4)500W的物理意义是 。
三、机械效率
1.功的原理是 。
2.定义: 跟 的比值 3.公式:
4.规律:有用功 总功,所以机械效率 。
5.提高方法
(1)改进结构,使机械更合理,更轻巧(减小 )
(2)使用时要经常保养,定时润滑(减小机械间的______)
四、动能与势能
1.能量:物体能够_,我们就说这个物体具有能量,简称能。能的单位是______。
动能:定义:物体由于 而具有的能。
决定因素: 。质量相同的物体,运动的速度 ,它的动能越大。运动速度相同的物体,质量____,它的动能越大。
2.势能
势能、重力势能
2 定义: 。
②决定因素:物体的重力势能与其质量和被拒高的高度有关,高度相同的物体, 越大,它的重力势能越大。质量相同的物体, 越高,它的重力势能越大。
弹性势能
2 定义: 。
②决定因素:物体的 越大,它具有的弹性势能就越大。
五、机械能及其转化
定义: 和__________的统称。
转化: 和 可以相互转化。
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 。
【聚焦考点】
考点一功
例1.(2025·南充)新学期,老师组织同学们进行了一场有意义的劳动一一搬新书,在下列过程中,同学们对书不做功的是 ( )
甲 乙 丙 丁
A.甲图中将书从地面提起的过程 B.乙图中在水平路面推车的过程
C.丙图中将书搬上教学楼的过程 D.丁图中将书堆放在桌面的过程
点拨:1.力对物体做功的条件(1)作用在物体上的力(2)物体在力的方向上移动的距离,二者缺一不可。2.三种不做功:不劳无功、不动无功、垂直无功跟踪练习1.(2025·长春)以下情境中人对物体做功的是( )
A.推桌子未推动 B.搬石头未搬起 C.提着水桶上楼 D.举着杠铃静止
考点二 功和功率的计算
例2.(2025·尤溪县)如图所示为我国登山爱好者成功登顶珠穆朗玛峰的过程,体重(含装备)越大的队员一定( )
A.做功越多 B.功率越大 C.做功越快 D.功率越小
点拨:功率是表示物体做功快慢的物理量,大小等于功与时间的比值。
跟踪练习2.一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,此过程中他对鸡蛋做的功约为 ( )
A. 0.1J B. 1J C. 10J D. 100J
3.(2025·富锦)关于功和功率,以下说法正确的是( )
A.力越大,做功越多 B.物体移动距离越大,做功越多
C.功率越大,做功时间越短 D.功率是描述做功快慢的物理量
考点三 实验:探究滑轮组的机械效率
例3.图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上 拉动绳子自由端,将重为4.5N的物体从A位置提升到A'位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题
甲 乙 丙
(1)物体提升的高度是cm,拉力是N,该滑轮组的机械效率n= ;
(2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
跟踪练习4.在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:
(1)根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
(2)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量测力计,读
出乙图中弹簧测力计的示数为 ,第3次实验时滑轮组的
机械效率为 。
(3)由表中第_组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关。
(4)由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和 有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 。
实验
次数
物重
G/N
动滑轮重
钩码上升的
高度h/m
动力
F/N
动力作用点移动的距离s/m
滑轮组的机械效率n/%
1
1
0.5
0.1
0.7
0.3
47.6
2
2
0.5
0.1
1.1
0.3
60.6
3
4
0.5
0.1
2
0.3
4
4
1
0.1
0.5
50.0
考点四 动能
例4.质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们动能相等,那么( )
A.燕子比鸽子飞得快 B.鸽子比燕子飞得快
C.燕子与鸽子飞得一样快 D.两者速度大小无法比较
点拨:影响物体动能大小的因素是物体的质量和运动速度,其中一个因素改变则动能改变。
跟踪练习5下列物体具有动能的是 ( )
A.静止不动的课桌 B.挂在树上的椰子
C.拉长了的橡皮筋 D.正在行驶的汽车
考点五 势能
例5.质量相同的铜球和铝球,放在水平桌面上静止不动时,则 ( )
A.铜球和铝球的重力势能相等
B.铜球的重力势能大于铝球的重力势能
C.铜球的重力势能小于铝球的重力势能
D.无法判断它们的重力势能大小
点拨:影响物体重力势能大小的因素是物体的质量和高度,其中一个因素改变则动能改变。
跟踪练习6甲同学质量小于乙同学的质量,他们同时登上紫金山顶,此时他们的势能是 ( )
A.甲同学的势能大于乙同学的势能 B.乙同学的势能大于甲同学的势能
C.甲、乙同学的势能一样大 D.不好比较他们的势能大小
跟踪练习:Z.下列具有弹性势能的是 ( )
A.因为挤压而变形的橡皮泥 B.弹簧秤里的弹簧
C.锻压后的工件 D.被推开的弹簧门的弹簧
考点六 机械能及其转化
例6.一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业。该洒水车在洒水的过程中,机械能_。(选填“增大”“减小”或“不变”)
点拨:影响动能和重力势能的因素,动能大小与物体的质量和物体的运动速度有关。重力势能的大小与物体的质量和物体被举高的高度有关。
跟踪练习8.如图所示是蹦床运动员表演的情景,运动员从最低点到达最高点的过程中,
运动员的动能和重力势能变化情况分别是 ( )
A.动能减小,重力势能增大
B.动能增大,重力势能减小
C.动能先增大后减小,重力势能增大
D.动能先减小后增大,重力势能减小
学科网(北京)股份有限公司
考点七 实验探究影响动能大小的因素
例7.为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实
验装置来进行实验.
(1) 图甲是让不同质量的
小球沿同一光滑斜面
从B处由静止自由释 甲 乙
放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得出的结论是 。
(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B 处由静止自由释放,然后分
别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得出结是 。
(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论 。理由是 。
(4)实验后,同学们联想到在许多公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,想进一步知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大?于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表:
实验序
号
小球的质量
m/g
小球自由滚下的高度
h/cm
木块被撞后运动的距
离 s/m
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
10
8
(a)为了探究“超载”安全隐患,应选择 两个序号的实验进行比较;
(b)为了探究“超速”安全隐患,应选择 两个序号的实验进行比较.分析表格中对应的实验数据可知: 对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
考点八 实验探究影响重力势能大小的因素
例8.某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球,它们的质量关系为m1<m2=m3,实验的情景如图所示。
(1)过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小,应用的物理方法是 (选填“转换法“或“类比法”)。
(2)分析甲、乙两种情况可知,重力势能的大小与物体的 有关。
(3)同学们还发现小球离地面越高,下落到地面所用的时间越长,他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如下表,分析数据,写出h与的关系式为_______ 。
【巩固练习】
1.正在匀速上升的观光电梯,关于它的动能和重力势能的变化,下列说法正确的是
A.动能不变,重力势能增大 B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,重力势能减小 D.动能增大,重力势能增
2.用如图所示的滑轮组提升重为40N的物体,在拉力的作用下,物体10s内匀速竖直上升了2m,动滑轮重为8N,忽略绳重与摩擦。下列计算中正确的是 ( )
A.绳子自由端的拉力为16N
B.绳子自由端的移动速度为0.2m
C.拉力做的功为80J
D.滑轮组的机械效率为83.3%
3.图甲是小朋友荡秋千的情景,其过程可简化为,图乙所示,下列描述正确的是( )
A.a到b的过程小朋友重力势能变大
B.b到c的过程小朋友动能变大
C.b点处小朋友的机械能最大
D.整个过程小朋友机械能一直在减小
甲 乙
4.近年来,我国在深空探索和深海探测等领域取得了重大成就,实现了毛主席在《水调歌头·重上井冈山》中所描绘的“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的情景。对下列科技成就所涉及的物理知识分析不正确的是 ( )
图-1 图-2 图-3 图-4
A.如图-1,中国空间站与地面控制中心的通讯,是通过电磁波实现的
B.如图-2,国产C919大型客机起飞爬升过程中,重力势能不变
C.如图-3,“奋斗者”号载人潜水器下潜深度越深,所受海水的压强越大
D.如图-4,“雪龙”号破冰船利用自身重力破冰,说明力可以使物体发生形变
5.如图所示,小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A,使它匀速前进2m,地面对它的摩擦力为150N,小聪施加的拉力F=100N(忽略绳重和滑轮重),则滑轮组做的有用功为 J,滑轮组机械效率为 0
6.如图所示,手用F1的力直接将物体B匀速提升h,F1做功为300J;若借助滑轮组把B匀速提升相同高度,滑轮组机械效率是30%,则F2做功数值为 J.
5题图 6题图 7题图 8题图
7.如图所示,杆秤秤砣的质量为0.2kg,杆秤自身质量忽略不计,若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m,则被测物体的质量为kg,若秤砣上粘有油污,则测量值比被测物体的真实质量要_(选填“偏大”或“偏小”)
8.某重物的质量为80kg,体积为0.05m3,则该重物的密度为_kg/m3,该重物放在水平地面上时,与地面的接触面积为0.025㎡,则它对地面的压强为 Pa。工用如图所示的滑轮组将该重物竖直向上匀速提升5m,用时50s,此过程中重物上升的速度是 m/s。若增大提升重物的质量,该滑轮组的机械效率将变 。(g取10N/kg)
学科网(北京)股份有限公司
9.用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体,所用拉力为200N,不计绳重和摩擦,将重物提升2m所用时间为10s,求:
(1)动滑轮重;
(2)拉力做的总功;
(3)滑轮组的机械效率;
10.小文用如图所示的滑轮组将重400N的物体匀速提升2m,所用时间为10s,他对绳子自由端的拉力为250N。求:
(1)小文对绳子自由端的拉力所做的功W;
(2)小文提升该物体的过程中,所做有用功的功率大小P;
(3)此过程中滑轮组的机械效率n。
学科网(北京)股份有限公司
11.如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知重物重力G=1000N,动滑轮重力在工人用力F作用下,重物匀速上升,30s达到规定高度6m处。不计绳重和机械之间的摩擦。求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到90%,则该重物的重力是多少?
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$