中考物理總復習 第十一章 功和機械能課件.ppt

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第十一章功和機械能 考綱內(nèi)容 第1課時功功率 考情分析 考點梳理 剖析重點實驗 重難點突破 課堂精煉 考綱內(nèi)容 考點1理解做功的兩個必要因素 考點2理解功的物理意義 公式及單位 理解功的概念 能計算功 考點3理解功率的物理意義 考點4理解功率的概念 公式及單位 能計算功率 考情分析 近年來廣東省試題主要考查力是否做功 功和功率的計算 探究滑輪組和斜面的機械功和功率的內(nèi)容是力學知識的綜合體現(xiàn) 功 功率的計算是中考的重點知識 同學們在復習時要對概念的理解 計算和實驗多加掌握 考點梳理 1 做功的兩個必要因素 1 作用在物體上的 2 物體在上移動的距離 2 不做功的三種情況 1 有力無距 力作用在物體上 但物體移動距離 如 推而未動 搬而未起 等 2 有距無力 物體移動了一段距離 但在此運動方向上力的作用 如推出去的實心球因慣性在空中飛行的過程中 手對實心球沒有做功 一 功 力 沒有 這個力的方向 沒有受到 3 力距垂直 力作用于物體上 但物體的運動方向與力的方向 人背書包在水平地面上行走 人對書包沒有做功 3 功的定義 力學中 功等于與物體在力的移動的距離的乘積 4 計算公式 W 5 功的單位 簡稱焦 符號是 1J N m 垂直 方向上 力 Fs 焦耳 J 1 1 概念 與做功所用之比叫做功率 它在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)力所做的功 2 物理意義 表示物體的物理量 它只表示做功的快慢 不表示做功的多少 3 公式 P W t 公式中的P表示 單位 W表示 單位 t表示 單位 二 功率 功 時間 做功快慢 功率 瓦特 功 焦耳 時間 秒 4 功率的單位 簡稱瓦 符號是W 其他單位 千瓦 符號是kW 單位換算 1W 1J s 1kW W 5 推導公式 當物體在力F的作用下 以速度v做勻速直線運動時 由W Fs及v s t 可得P 即在功率一定時 F與v成正比 瓦特 Fv 1000 例題跳繩是我市初中畢業(yè)生體育測試的項目之一 小華想利用所學的物理知識估測自己跳繩時克服重力的平均功率 不計繩重 1 用體重計測量自己的質(zhì)量m 2 估測自己平均每次跳起的高度h 人的重心上升的高度 3 用 填測量器材 記錄跳n次所用的 填物理量與其對應字母 4 數(shù)據(jù)處理 自己所受的重力G 剖析重點實驗 測功率 秒表 時間t mg 每次克服重力所做的功W Gh 則跳n次所做的總功W總 nW 平均功率P 5 兩人想比較跳繩的平均功率 假設兩人跳起的平均高度相同 則 A 頻率相同 體重大的功率大B 頻率相同 跳的時間長的功率大C 體重相同 頻率高的功率小D 體重相同 跳的時間長的功率大 6 小華要想提高跳繩測試的成績 請你從物理學角度為他提出一條合理的建議 mgh nmgh A nmgh t 加快跳繩頻率 降低跳起高度 減肥等 例1 2016 泰州 根據(jù)如圖所示的幾個情景 下列說法正確的是 A 女孩搬起一個箱子 女孩對箱子做了功B 司機費了很大的力也未能推動汽車 但司機對汽車做了功 重難點突破 一 做功的兩個必要因素 A C 吊車吊著貨物水平移動一段距離 吊車對貨物做了功D 足球被踢出后在草地上滾動的過程中 運動員對足球做了功 點撥1 本題要抓住做功的兩個必要因素 作用在物體上的力 物體在力的方向上通過的距離 二者缺一不可 2 不做功的三種情況 1 有力無距 力作用在物體上 但物體沒有在力的方向上移動距離 如 推而未動 搬而未起 等 2 有距無力 物體移動了一段距離 但在此運動方向上沒有受到力的作用 如推出去的實心球因慣性在空中飛行的過程中 手對實心球沒有做功 點撥1 3 力距垂直 力作用于物體上 但物體的運動方向與力的方向垂直 人背書包在水平地在上行走 人對書包沒有做功 2016 杭州 在臺球比賽中 選手推動球桿撞擊白球 白球發(fā)生運動后碰撞其他球 以下說法正確的是 A 在水平桌面滾動的球受到了重力 重力對它做了功B 手推動球桿前進時 手對球桿做了功C 桌面對球的支持力做了功D 白球撞擊黑球后沒有靜止 是因為人的手還在對白球做功 變式拓展1 B 例22016年的體育考試已經(jīng)開始 小王同學選擇擲實心球作為自己的考試項目 在考試過程中 他用 50N 的力把重為20N的實心球扔到10m遠的地方 球又在地上滾了5m停下 請問整個過程中小王對實心球做的功為 A 500JB 750JC 0JD 條件不足 無法計算 D 二 理解功的物理意義 公式并計算功 點撥2 正確進行功的計算 需要重點掌握下面四個有關(guān)力 F 與距離 s 方面的關(guān)系 1 方向一致性 在求某一個力做的功時 物體在這個力作用下移動的距離 s 必須與這個力 F 的方向是一致的 2 時間同一性 在功的計算過程中 作用在物體上的力 F 與物體在力的方向上移動的距離 s 也要求具有時間同一性 3 同一物體 用來計算做功的兩個物理量還要具備另外一個條件 就是F與s必須是同時對于同一個物體來說的 2015 永州 在水平地面上 用60N的力沿水平方向拉著重為200N的小車前進5m 拉力做功J 重力做功J 300 變式拓展2 0 例3關(guān)于功率概念的理解 下列說法中正確的是 A 功率大的機械做的功多B 功率大的機械做功時用的時間少C 單位時間內(nèi)完成的功越多 則功率越大D 省力多的機械功率大 C 三 理解功率的物理意義 點撥3 功率是單位時間內(nèi)完成的功的多少的物理量 單位時間內(nèi)完成的功多 則功率大 與做功多少 時間長短 省力情況無關(guān) 圖1是甲 乙兩物體做功與所需時間的關(guān)系圖像 由圖可知 甲物體的功率P甲與乙物體的功率P乙的大小關(guān)系是 A P甲 P乙B P甲 P乙C P甲 P乙D 無法確定 A 變式拓展3 例4 2016 湖北十堰 一輛汽車以20m s的速度在水平路面上沿直線勻速行駛5分鐘 汽車的質(zhì)量為1500kg 行駛時所受阻力為車重的0 2倍 則牽引力為N 此時汽車的功率為kW 重力做的功為J 取g 10N kg 3 103 四 理解功率的概念 公式及單位 能計算功率 60 0 點撥4 1 汽車在水平路面上勻速行駛時處于平衡狀態(tài) 受到的牽引力和阻力是一對平衡力 根據(jù)f 0 2G 0 2mg求出阻力 利用二力平衡條件求出牽引力的大小 2 根據(jù)P Fv求出汽車的功率 3 重力豎直向下 汽車豎直向下沒有移動距離 沒有做功 2015 廣東 已知小汽車的總質(zhì)量為1500kg 該車以30m s的速度沿水平方向做勻速直線運動 行駛了180s 汽車在行駛過程中受到的阻力為車重的0 16倍 g 10N kg 求 1 汽車行駛的距離 2 在此過程中汽車的牽引力和功率 變式拓展4 1 由v s t可知 汽車行駛的距離 s vt 30m s 180s 5400m 2 汽車做勻速直線運動 處于平衡狀態(tài)由平衡條件得 F f 0 16mg 0 16 1500kg 10N kg 2400N牽引力的功率P Fs t 2400N 5400m 180s 72000W 答案 1 2016 湖州 以下四幅圖中 克服物體重力做功的是 A 人推小車在水平路面上通過一段距離B 人用力搬石頭 石頭沒有被搬動C 叉車把貨物從地面抬升到一定高度D 人提書包站在水平輸送帶上通過一段距離 C 課堂精煉 考點一 做功的必要因素 2 在水平地面上 工人用100N的水平推力推動重150N的箱子 4s內(nèi)前進了6m 在這個過程中 木箱所受重力對木箱做功為J 工人對木箱做功為J 0 600 3 一位父親與他5歲的兒子磊磊一起上樓回家 對此 下列說法中錯誤的是 A 爬相同的樓梯 兒子體重小做的功少B 爬相同的樓梯 兒子比父親先到達 兒子的功率一定大C 爬相同的樓梯 父親體重大做的功多D 爬相同的樓梯 父親比兒子先到達 父親的功率一定大 B 考點二 理解功及功率 4 2016 巴中 如圖2所示 用大小相等的拉力F 分別沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱 在力的作用下移動的距離SAB SCD 比較兩種情況下拉力F所做的功及其功率 A AB段做功較多B CD段做功較多C AB段與CD段做的功一樣多D AB段的功率比CD段的功率大 C 5 2015 昆明 新建成的牛欄江引水濟昆工程 是將水從海拔較低的德澤水庫 引到海拔較高的盤龍江上游 每年對昆明提供5 67億立方米的水 耗電及相關(guān)運行費用已近10億元 所以 珍惜水資源是每一個市民應盡的責任和義務 此工程是在德澤水庫庫區(qū)建泵站 將水泵入山坡高處的水池后 再流回昆明 泵站的提水高度約220m 每秒流過水流橫截面的水量是18m3 將1 8 104kg的水提高220m 水泵對水所做的功是J 做功的功率是W g取10N kg 水 1 0 103kg m3 3 96 107 3 96 107 6 2016 廣東 小明騎車在某段平直的水平路面上由靜止開始運動 共用時12s 小明重450N 自行車重250N 輪子與地面的總接觸面積是2 10 3m2 圖3 1是速度V隨時間t變化的關(guān)系圖像 小明在t 7s時剛好到達這段路程的中點 圖3 2是動力F隨時間t變化的關(guān)系圖像 1 請問小明騎自行車在水平地面行駛時 對地面的壓強為多大 2 在7 12s內(nèi) 自行車所受的摩擦阻力是多少 自行車克服摩擦阻力做了多少功 此時功率是多少 3 自行車在0 7s內(nèi)的平均速度是多少 保留小數(shù)點后兩位 答案 7 2014 廣東 如圖4所示是某種升降電梯的工作原理圖 它由轎廂 配重 纜繩 滑輪和電動機等部件組成 連接轎廂的兩根纜繩非?？拷?轎廂空載時的重量是3100N 配重的重量為3000N 某次電梯載貨物的重量是1000N 電梯勻速上升15m所用的時間為10s 不計纜繩重和一切摩擦 在此運動過程中 求 1 轎廂的速度大小 2 配重重力對配重做的功 3 電動機的功率至少是多大 7 1 轎廂速度大小v s t 15m 10s 1 5m s 2 配重下降的距離h s配重重力對配重做的功W G配重h 3000N 15m 4 5 104J 3 纜繩對轎廂的拉力F1 G廂 G貨 G配重 3100N 1000N 3000N 1100N纜繩拉力做的功W1 F1s 1100N 15m 1 65 104J電動機的功率至少為P W1 t 1 65 104J 10s 1650W 考綱內(nèi)容 考情分析 考點梳理 剖析重點實驗 重難點突破 課堂精煉 第2課時動能和勢能機械能及其轉(zhuǎn)化 考綱內(nèi)容 考點1能用實例說明物體的動能和勢能以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化 考點2能用實例說明機械能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化 考點3能用實驗探究動能的大小與哪些因素有關(guān) 考情分析 近年來廣東省主要考查機械能的轉(zhuǎn)化 機械能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化 常見題型有選擇題 填空題 實驗探究題 綜合應用題 考點梳理 物體能夠 就說這個物體具有能量 簡稱能 能量的單位是 注意 一個物體 能夠做功 并不是一定 要做功 也不是 正在做功 或 已經(jīng)做功 如 山上靜止的石頭具有能量 但它沒有做功 也不一定要做功 它只不過具備做功的本領(lǐng) 一 能量 對外做功 焦耳 1 定義 物體由于而具有的能 2 影響因素 1 速度 質(zhì)量相同的物體 運動的速度越大 它的動能越 2 質(zhì)量 運動速度相同的物體 質(zhì)量越大 它的動能越 二 動能 運動 大 大 1 重力勢能 1 定義 物體由于所決定的能 2 影響動能的因素 質(zhì)量 高度相同時 質(zhì)量越的物體 重力勢能越大 高度 質(zhì)量相同時 位置越的物體 重力勢能越大 2 彈性勢能 1 定義 物體由于發(fā)生而具有的能 2 影響彈性勢能的因素 物體的彈性形變越 它具有的彈性勢能越大 三 勢能 高度 大 高 彈性形變 大 1 機械能 動能 勢能和勢能的統(tǒng)稱 2 機械能守恒 如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化 盡管動能 勢能的大小會變化 但機械能的總和 或者說機械能是的 若在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的過程中 伴隨有其他形式的能的轉(zhuǎn)化 則機械能不守恒 3 水能和風能 水電站是利用水的能來發(fā)電的 風力發(fā)電機是利用風的能來發(fā)電的 四 機械能及其轉(zhuǎn)化 重力 彈性 不變 守恒 重力勢 動 例1小宇用如圖所示的裝置探究 動能的大小與什么因素有關(guān) 的實驗 1 實驗中小球動能的大小是通過觀察比較反映出來的 這里用到了物理學研究問題的一種 填 直接測量 放大 或 轉(zhuǎn)換 方法 剖析重點實驗 木塊被推出的距離 轉(zhuǎn)換 動能 重力勢能的大小與什么因素有關(guān) 2 為了探究動能的大小與物體運動速度的關(guān)系 應選用兩個圖來分析 并由此得出的實驗結(jié)論是 3 分析乙 丙兩圖 得到的實驗結(jié)論是 其中小球在光滑斜面上從B處滾到底端的過程中 小球的能轉(zhuǎn)化為能 4 小宇要探究重力勢能與物體的高度的關(guān)系他要選用上述圖 具體的操作方法是讓小球從 填 相同 或 不同 的高度由靜止?jié)L下 甲 乙 質(zhì)量一定時 速度越大 物體的動能越大 同一速度 質(zhì)量越大 物體的動能越大 重力勢 動 甲 乙 不同 5 通過比較分析甲 乙兩圖可以得出的結(jié)論是 6 本實驗中若水平面絕對光滑則不能得出結(jié)論 原因是 質(zhì)量相同的物體 高度越高 重力勢能越大 小球與木塊將會做勻速直線運動 例1 2016 淄博 如圖5所示 空中加油機正在給勻速水平飛行的戰(zhàn)斗機加油 加油后戰(zhàn)斗機仍以原來的高度和速度做勻速飛行 則戰(zhàn)斗機的 A 動能不變 勢能不變 機械能不變B 動能不變 勢能減少 機械能減少C 動能增加 勢能不變 機械能增加D 動能增加 勢能增加 機械能增加 重難點突破 D 一 動能和勢能以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化 點撥1 1 動能大小的影響因素 質(zhì)量和速度 質(zhì)量越大 速度越大 動能越大 2 重力勢能大小的影響因素 質(zhì)量和高度 質(zhì)量越大 高度越高 重力勢能越大 3 機械能 動能 勢能 物體沒有發(fā)生彈性形變 勢能只考慮重力勢能 變式拓展1 2016 安順 如圖6所示 光滑軌道MNP固定在豎直平面內(nèi) NP段水平 一小球從M點由靜止釋放運動到P點的過程中 動能 勢能的變化情況是 A M到N的過程 勢能不變B M到N的過程 動能減小C N到P的過程 勢能增大D N到P的過程 動能不變 D 例2 2016 咸寧 如圖7所示 小球由靜止開始沿著粗糙的路面從a點向d點自由運動 其中b和d兩點在同一水平高度 則下列說法中錯誤的是 A 小球從a到c加速下滑 重力勢能轉(zhuǎn)化為動能B 小球從c到d減速上坡 動能轉(zhuǎn)化為重力勢能C 小球在b和d時重力勢能和動能都相等D 小球從a到d的過程中部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C 二 機械能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化 點撥2 1 影響重力勢能的因素有 質(zhì)量和高度 質(zhì)量越大 高度越高 重力勢能越大 影響動能的因素有 質(zhì)量和速度 質(zhì)量越大 速度越快 動能越大 2 沒有摩擦 不計能量損失時 機械能是守恒的 若存在摩擦 一部分機械能會變成內(nèi)能 機械能減小 變式拓展2 2016 瀘州 如圖8所示 將一小鋼球從a點豎直向上拋出 不計空氣阻力 經(jīng)過b點到達最高點c時速度為零 圖中hab hbc 下列判斷正確的是 A 小鋼球在ac段重力勢能的增加量與動能的減小量相等B 小鋼球運動到最高點c時所受的合力為零C 小鋼球在ab段克服重力做功小于在bc段克服重力做功D 就a b c三點而言 小鋼球在a點具有的機械能最大 A 1 2016 揭陽 人騎自行車下坡 速度會越來越快 在這過程中 A 人和車的動能保持不變B 人和車的動能增大C 人和車的動能減小D 人和車的重力勢能增大 B 課堂精煉 考點一 動能和勢能 2 2016 溫州 將一支內(nèi)有彈簧的圓珠筆向下按壓 如圖9 放手后筆會向上彈起一定高度 下列關(guān)于該過程中能量變化的敘述 其中正確的是 A 向下按筆的過程中 彈簧的彈性勢能減小B 向下按筆的過程中 筆的重力勢能增大C 筆向上彈起的過程中 筆的重力勢能增大D 筆向上彈起的過程中 彈簧的彈性勢能增大 C 3 2015 宿遷 如圖10 一木塊從斜面上勻速滑下 下列說法正確的是 A 木塊只受到重力和斜面的支持力B 下滑過程中 木塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C 下滑過程中 木塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D 下滑過程中 木塊的機械能保持不變 考點二 機械能轉(zhuǎn)化及其及守恒 C 4 如圖11是一種神奇的 魔罐 其制作方法是 橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部 在橡皮筋的中間系一個鉤碼 當你將 魔罐 在水平地面上滾出后 它能自動滾回來的原因是能轉(zhuǎn)化為能 魔罐 滾回來后不能回到原拋出點的位置 主要原因是 彈性勢 動 克服地面間的摩擦力做功 消耗一部分能量 5 圖12是皮球落地后彈跳過程中 每隔相等時間曝光一次所拍攝的照片 A B是同一高度的兩點 則A點的重力勢能B點的重力勢能 填 大于 小于 或 等于 此過程中皮球的機械能 填 增大 減小 或 不變 等于 減小 6 小明看到運動員拉弓射箭時 弓拉得越彎 箭射得越遠 小明猜想 彈性勢能的大小可能與物體的彈性形變有關(guān) 1 為驗證其猜想是否正確 他設計了如下實驗 彈簧被壓縮后未超過其彈性限度 如圖13所示 將同一個彈簧壓縮 填 相同 或 不同 的長度 將小球置于彈簧右端 松開后小球碰到同一位置的相同木塊上 分別比較木塊 從而比較彈性勢能的大小 考點三 探究彈性勢能大小與什么因素有關(guān) 不同 木塊移動的距離遠近 2 若水平面絕對光滑 本實驗將 填 能 或 不能 達到探究目的 3 小明根據(jù)實驗現(xiàn)象認為 小球推動木塊移動一段距離后都要停下來 所以彈簧 小球和木塊所具有的機械能最終都消滅了 你認為小明的觀點是的 選 正確 或 錯誤 理由是 不能 錯誤 木塊克服摩擦力做功 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 7 2016 廣東 如圖14所示是 探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān) 的實驗裝置 實驗中讓鋼球從斜面上某個高度由靜止沿斜面滾下 在底部與靜止在水平面上的木塊發(fā)生碰撞 木塊沿水平面向右運動直至停止 1 實驗中是通過觀察來判斷鋼球的動能大小 考點四 探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān) 木塊移動的距離遠近 2 讓同一鋼球從斜面的不同高度由靜止開始滾下 目的是探鋼球的動能大小與的關(guān)系 3 換用質(zhì)量不同的鋼球從斜面的相同高度由靜止開始滾下 目的是探究鋼球的動能大小與的關(guān)系 4 木塊最終會停下來的主要原因是 在此過程中木塊通過方式把動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 5 如果木塊在運動過程中所受的摩擦阻力為0 木塊將 速度 質(zhì)量 受到阻力 或摩擦力 的作用 做功 一直做勻速直線運動 謝謝