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第十一章功和机械能（高频考点精讲）考点01功【高频考点精讲】1、功的概念：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上通过了一段距离，力学里就说这个力做了功。
2、做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上移动一段距离。
两个因素必须都有，缺一不可，否则就没有做功。
3、力对物体不做功的情况，可分为以下三种情况：（1）物体受到力的作用但没有通过距离，这个力对物体没有做功，例如人用力推箱子，但是没有推动；一个人提着书包站着不动，力都没有对物体做功。
（2）物体由于惯性通过一段距离，但物体没有受到力的作用，这种情况也没有做功，例如在光滑的冰面上滑动的冰块，由于惯性向前运动，虽然在水平方向上通过了一段距离，但是并没有水平方向上的力作用于它，所以没有力对冰块做功。
（3）物体通过的距离跟它受力的方向垂直，这种情况虽然有力的作用，物体也通过了一段距离，但这个距离不是在力的方向上通过的距离，这个力也没有做功。
例如人在水平面上推车前进，重力的方向是竖直向下的，车虽然通过了距离，但不是在重力方向上通过的距离，因而重力没有对车做功。
4、功的计算：（1）公式：功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积，W=F s；（2）单位：国际单位制中，力（F）的单位是牛（N），距离（s）的单位是米（m），功的单位是牛×米（N•m），用专门的名称叫做焦耳，简称焦，符号J。
【热点题型精练】1．根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是（）A．女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功B．司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功C．吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功D．足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功解：A、女孩搬起一个箱子，女孩对箱子有力，且沿力的方向运动了一段距离，所以女孩对箱子做了功，故A正确；B、司机费了很大的力也未能推动汽车，虽然有力但没有距离，所以司机对汽车没有做功，故B错误；C、吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物有向上的力，但向上并没有移动距离，所以吊车对货物没有做功，故C错误；D、足球被踢出后在草地上能继续滚动是由于惯性，此过程中运动员对足球不再做功，故D错误；答案：A。
第十一章第1节功知识清单及同步练习1．力学中的功定义：如果一个力作用在物体上，使物体①_在力的方向上移动了距离_，我们就说这个力对物体做了功。
做功必要因素：一是②__作用在物体上的力__；二是③_物体在这个力的方向上移动的距离__。
注意：不做功的三种情况（1）有力无距离，不做功，称劳而无功。
（2）有距离无力，不做功，称不劳无功。
2．功的计算（3）力和距离垂直，不做功，称垂直无功。
定义：力学中，功等于①__力__与②__物体在力的方向上移动的距离__的乘积；字母表示：W＝③__Fs__。
功的单位：④__焦耳__，简称⑤__焦__，符号是⑥__J__。
应用功的计算公式时，必须注意以下三点：(1)要明确是哪个力对物体做功，或是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
(2)公式W＝Fs中的F是作用在物体上的力，s是物体在力F的方向上通过的距离。
(3)F是使物体沿力F方向通过距离s的过程中，始终作用在物体上的力，它的大小和方向都是不变的。
（力和物体运动方向相反，可以称为克服该力做功。
）知识点1 功1.关于功的理解，下列说法正确的是( C )A.只要有力作用在物体上，力就对物体做了功B.物体只要移动了距离，就有力对它做了功C.只要有力作用在物体上，物体在力的方向上又移动了距离，则这个力就对物体做了功D.有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就一定对物体做了功2.(2022乐山)下列四幅图中,有力对物体做功的是( D )A.推车未推动B.提着滑板水平前行C.搬石未搬起D.搬起箱子3.水平地面上的购物车在水平推力的作用下，沿推力的方向运动了一段距离，则下列判断中正确的是 ( C )A.重力对购物车做了功B.支持力对购物车做了功C.推力对购物车做了功D.没有力对购物车做功知识点2 功的计算4.一位同学将一瓶未开封的500 mL的矿泉水从地面捡起，放到课桌上，他对这瓶水所做的功最接近于 ( C )A.10 JB.100 JC.4 JD.40 J5.一个箱子重200 N，小鹏把它从地面沿着18 m长的楼梯搬到10 m高的楼上，人对箱子做了2 000J的功；他又提着箱子水平移动了20 m，此时人对箱子做的功是0J.6.一个重200 N的物体在水平拉力作用下匀速前进了30 m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10 m.若拉力做的功为600 J，则拉力的大小为20N，重力做功为0J.7.一匹马拉着质量为200 kg的车，在3 min内沿水平公路上前进了540 m，若马的拉力为1 000 N，则重力对马车做的功为0J，马的拉力对车做的功为5.4×105J.8、一批新型混合动力公交车，在进行新车测试时获得一些数据：新型公交卡车总质量为 4.5×103kg，轮胎与地面总接触面积为0．45m2，车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.5倍，公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶，2min行驶了1200m（g＝10N/kg．忽略司机的重量）。
第十一章 功和机械能第1节 功1、功的初步概念：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，就说这个力做了功。
2、功包含的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。
3、功的计算：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积（功＝力×力的方向上的距离）。
4、功的计算公式：W =Fs用F 表示力，单位是牛（N ），用s 表示距离，单位是米（m ），功的符号是W ，单位是牛•米，它有一个专门的名称叫焦耳，焦耳的符号是J ，1 J=1 N•m 。
5、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式可以写成W =Gh ；在克服摩擦做功时，计算公式可以写成W=fs 。
6、功的原理；使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时(而直接用手)所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。
6、当不考虑摩擦、机械自身重等因素时，人们利用机械所做的功（Fs ）等于直接用手所做的功（Gh ），这是一种理想情况，也是最简单的情况。
第2节 功率1、功率的物理意义：表示物体做功的快慢。
2、功率的定义：单位时间内所做的功。
3、计算公式：P =W t=Fv 其中W 代表功，单位是焦（J ）；t 代表时间，单位是秒（s ）；F 代表拉力，单位是牛（s ）；v 代表速度，单位是m/s ；P 代表功率，单位是瓦特，简称瓦，符号是W 。
4、功率的单位是瓦特（简称瓦，符号W ）、千瓦（kW ）1W=1J/s 、1kW=103W 。
第3节 动能和势能一、能的概念如果一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。
能量和功的单位都是焦耳。
具有能量的物体不一定正在做功，做功的物体一定具有能量。
二、动能1、定义：物体由于运动而具有的能叫做动能。
2、影响动能大小的因素是：物体的质量和物体运动的速度．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
3、一切运动的物体都具有动能，静止的物体动能为零，匀速运动且质量一定的物体(不论匀速上升、匀速下降，匀速前进、匀速后退，只要是匀速)动能不变。
八年级物理大单元整体设计第十一章《功和机械能》一、单元内容分析能量是《课标》中科学内容的三大主题之一，这充分说明了能量在初中物理课程中的重要地位。
本单元首次向学生提出能量的概念，是后续九年级相关知识内容学习的基础。
在后续的学习中，九年级还将学习“电能”、“内能”、“能量守恒”、“能源与可持续发展”等涉及能量的内容。
因此本单元的内容是能量知识在初中阶段的重点部分。
本章共分四节：功、功率、动能和势能、机械能及其转化。
第一节通过观察现象和日常生产生活实际了解功的概念及做功的两个必要因素，进而理解公的计算公式。
第二节通过不同事物之间做功快慢的对比，建立功率的概念和功率的计算公式，通过解决实际问题了解功率的推导公式。
第三节由于只要求初中学生初步认识能量概念，所以教科书没有在能量的概念上进行拓展，而是在功的知识的基础上，直接从功和能的关系引人能量的概念一物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。
教科书通过列举生产、生活中一些物体具有能量的实例，引出了动能和势能的概念。
在此基础上，实验探究物体的动能跟速度、质量的关系，根据生产和生活中的现象说明势能大小的决定因素。
第四节通过呈现日常生活中熟悉的场景，让学生思考交流，了解动能和势能相互转化，通过想象提出问：减少的机械能去哪了？激发学生对知识的渴望，进而理解机械能守恒的内容。
通过介绍我国一些科学技术让学生了解水能和风能的利用。
二、本章课标要求本章内容属于课程标准中课程内容的第三个一级主题“能量”，是该主题下的二级主题“能量、能量的转化和转移”和“机械能”中的部分内容。
内容标准要求如下：3.1.3结合实例，认识功的概念。
知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
3.2.1 知道动能、势能和机械能。
通过实验，了解动能和势能的相互转化。
举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。
例1 定性说明荡秋千过程中动能和势能的相互转化。
例2 分析《天工开物》中没水装置工作时能量的相互转化。
一、功：1、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直．巩固：小明踢足球，球离脚后飞出10m 远，足球飞出10m 的过程中人不做功．（原因是足球靠惯性飞出）．2、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积． 公式：W =Fs3、功的单位：焦耳，1J= 1N·m ． 把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J ．二、功的原理：1、内容：使用任何机械都不省功．（1）使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的．（2）使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便．三、机械效率： １、有用功：定义：对人们有用的功．公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W 总－W 额2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W 额= W 总－W 有用=G 动h （不计绳重及摩擦）3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W 总=W 有用＋W 额=FS4、机械效率：（1）定义：有用功跟总功的比值．（2）公式：η＝W 有用/W 总（3）滑轮组：η＝Gh/Fs=G/Fn （4）有用功总小于总功，所以机械效率总小于1（5）提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦．5、机械效率的测量：（1）原 理： （2）应测物理量：钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离s（3）器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计．（4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变．（5）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多．②提升重物越重，做的有用功相对就多． ③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多． 重物提升高度不影响滑轮机械效率． 四、功率：1、定义：单位时间里完成的功2、物理意义：表示做功快慢的物理量．3、公式： = Fv （某小轿车功率66k W ，它表示：小轿车1s 内做功66000J ）五、机械能1、探究决定动能大小的因素：（1）实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量；转换法 如何判断动能大小：看小钢球推动木快移动的距离 如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同； 如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下；（2）分析归纳：①保持钢球质量不变时结论：当运动物体质量相同时；速度越大动能越大； ②保持钢球速度不变时结论：当运动物体速度相同时；质量越大动能越大；3、机械能：动能和势能统称为机械能．η W 有用 W 总 = Gh Fs = P W t =一、分子热运动：1、物质是由分子组成的．分子都在不停地做无规则的运动（1）扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象．（2）扩散现象说明：①分子之间有间隙．②分子在做不停的无规则的运动．（3）固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。
第十一章 功和机械能
功
动能和势能
机械能及其转化
功率 定
义：作用在物体上的力与物体在力的方向上移
动的距离的乘积 定
义：做功与完成这些功所用的时间比值
意义：表示做功的多少
意义：表示做工的快慢
单位：J （焦耳）
单位：W （瓦特）
公式：W=FS
公式、
常见的不做功现象
踢球，球飞出去
里不是持续施加在足球上
推箱子，没有移动
有力但不产生移动
提着水桶先前走
力的方向上没有距离
功的计算
拉力做功：W=Fs
重力做功：W=Gh
克服阻力做功：W=fs
动能
势能
物体由于运动而具有的能
重力势能
弹性势能
受到重力且有一定高度产生的能
发生弹性形变具有的能
影响因素
质量越大，动能越大
速度越大，动能越大
影响因素
质量越大，重力势能越大
高度越高，重力势能越大
影响因素
形变越大，弹性势能越大
定义：动能、重力势能和弹性势能的统称
转化：动能和势能可以相互转化
利用
风能
潮汐能
能力守恒 机
械守恒：如果只有动能和势能相互转化，机械
能的总和不变 能
力不会凭空产生，也不会凭空消失，知识由一
种能量转化为另一种能量
相互之间可以转化。
