专题11功和机械能.ppt

s=0，劳而无功 二、物体在运动方向上不受力的作用，由于惯性而运动 F=0，不劳无功 三、物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力方向
垂直
F⊥s，劳而无功
小车陷入草地中，农夫用力没能推出，农夫对小车做功 了吗？
这棵树好大啊，抱回家吧！他抱得动吗？他对树做功了吗？
期中考试没考好，小卫无精打采地背着书包走在校园林
间小道上，小卫对书包做功了吗？
没有办法，考得再差，也得回家啊！请问，下列情景中，
小卫对书包是否做功？
用手将抽屉推好，手对抽屉做功了吗？
波比从楼上摔了下来，摔得鼻青脸肿的，什么力对波比 做了功？
下面哪些情景有功存在 图丙杠铃被举在高 处静止不动，尽管 运动员对杠铃用了 力，但杠铃没有在 力的方向上移动一 段距离，所以运动 员对杠铃没有做功。
解：W1=Fs=50 N×10 m=500 J W2=F′s′=Gh=100 N × 1.5 m=150 J
机械功原理
用机械工作时，有时可以省力，有时可以省距离，但省
力必然费距离，省距离则一定费力，既省力又省距离是
不可能的。也就是说使用任何机械都不能省功。这个结
论叫做机械功原理。
1.重100 N的物体由于惯性在光滑的水平面上匀速 前进4m，外力做的功为 0 J。 0 J，重力做的功为
（劳而无功）
你用力推墙,墙没动你是否对墙做了功? 有力作用在物体上,但物体没有在力的方向上移动一段距 离，力没做功。 我将手中的粉笔水平丢出,粉笔在空中飞行,我是否对粉 笔做了功? 物体没有受到力,是靠惯性移动，力没做功。
功的计算
功:力与物体在力的方向上移动的距离的乘积
计算公式：功=力×力的方向上移动的距离 W = Fs 符号的意义及单位： W——功——焦耳（J） F——力——牛顿（N） s——距离——米（m） 1J = 1 N·m

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11
常考类型剖析
对弹簧做功了!故B选项不符合题意;将实心球抛 向空中!在抛球的过程中,人对实心球施加了力, 并且在力的方向上移动了距离, 因此人对实心球 做功了,故C选项不符合题意;把掉在地上的羽毛 球捡起来,人给羽毛球一个向上的力,并且羽毛球 向上移动了距离,所以人对羽毛球做功了,故D选 项不符合题意.故选A.
3.知道机械功和功率．用生活中的实例说明机 械功和功率的含义．
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中考考点清单
考点一 功
1.力学中的功 （1）通常而言，如果一个① 力作用在物体上，物 体在这个②力的方向上移动了距离，就说这个力对 物体做了功． （2）做功的两个必要因素：一个是③作用在物体 . 上的力另一个是④ 物体在力的方向上移动的距离 .
【解析】（1）从同一高度滑下到达底端时的速度相 同，小球推动纸盒运动对纸盒做功，纸盒被推的越 远，说明小球的动能越大；（2）比较甲和乙可知 小球下滑的高度不同，到达底端时的速度不同，这
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实验突破
是研究动能大小与速度的关系；甲与丙下滑的高度相 同，但它们的质量不同，是研究动能大小与质量的关 系；（3）由于有多个量影响动能的大小!所以要采用 控制变量的方法.
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实验突破
实验一 探究动能的大小与什么因素有关
命题点 1、转换法的应用（通过观察木块被推动的距离来 判断物体动能的大小） 2、让同一小球从同一斜面的不同高度滑下的目的 （控制质量相同研究动能大小与速度的关系） 3、让质量不同的小球从同一斜面的同一高度滑下 的目的（ 控制速度相同探究动能的大小与质量的 关系） 4、控制变量的应用
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中考考点清单

02
机械能的基本概念
动能
01
02
03
动能定义
物体由于运动而具有的能 量。
动能公式
E_k = 1/2 mv^2，其中 m 是质量，v 是速度。
动能特点
与物体的质量和速度有关 ，质量越大、速度越快， 动能越大。
势能
势能定义
物体由于位置或形变而具有的能 量。
势能分类
重力势能、弹性势能、引力势能等 。
实验器材与步骤
• 实验器材：小车、斜面、测力计、滑轮、砝码、秒表、细 绳等。
实验器材与步骤
实验步骤 1. 搭建斜面，调整斜面的高度和长度；
2. 将小车放在斜面上，固定好滑轮；
实验器材与步骤
01
02
03
04
3. 用细绳连接小车和砝码， 调整砝码的质量；
4. 用测力计测量小车受到的 摩擦力；
5. 用秒表测量小车在一定时 间内沿斜面下滑的距离；
6. 记录实验数据。
数据记录与处理
要点一
数据记录
记录小车下滑的时间、距离、砝码质量、测力计读数等数 据。
要点二
数据处理
根据实验数据计算小车的功率和机械效率，分析实验结果 ，得出结论。
06
复习与巩固练习
复习重点与难点
重点
功的定义、计算方法以及单位；机械能的定义、分类以及相互转化过程。
难点
理解功和机械能的关系，掌握能量守恒定律及其应用，理解非保守力做功与机械能变化 的关系。
VS
机械能转化
发动机将燃料燃烧产生的热能转化为机械 能，通过变速器和车轮的传动，将机械能 转化为动能，驱动车辆行驶。
05
实验：测量小车的功率和机械效率
实验目的与原理

（）
Ｂ功率小，表示做功少。 （ ）
Ｃ做功时间越短，则功率越大（√ ）
Ｄ做功快，则功率大
（）
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3、两台机器,甲的功率是750瓦,乙的功率
是2250瓦,甲、乙在相同时间里,做功之比
是( 1:3 );若完成相同的功,甲、乙所用时
间之比是( 3:1 )
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4 、 功 率 70W 表 示 什 么 意 思 ？ 功 率 70W 和 450W功率哪个大？做功哪个快？为什么？
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电力机车 4200KW
内燃机车 2600KW
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远洋货轮 7000～23000KW
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１、功率表示做功的__快__慢_，功率越大表示做
功越快____。功率的大小有W____和t___共同决 定。
２、试判断（Ｐ＝Ｗ／t）
Ａ做功越多功率越大
20
例题：1、建筑工地上，水泥板质量为0.7t，
起重机在15s内把它匀速提升到4m的高度，
起重机提升重物的功率是多少？
解：F=G=mg=0.7×1000kg×10N/kg
=7×103N
s=4m
W=FS=7×103N×4m=2.8×104J
起重机提升水泥板的功率：
P= W = 1.87×103 w t
2、定义：功与做功所用时间之比。
3、公式：功率＝ 做功 P = W
时间
t
W=Pt
数值上等于单位时间内所做的功。 4、功率的单位：J/s，瓦特（瓦） 符号W 1W＝1J/s，1kW＝1000W，1MW=106W 5、W的物理意义： 1W即1J/S，表示物体１s 的时间内做功1J。

2、骑自行车下坡时，人不蹬车，车速也会加快，这是因为（ D ） A．人与车的动能保持不变 B．人与车的重力势能不断增大 C．人与车的机械能不断增大 D．人与车的重力势能转化为动能
拓展练习
3、直升飞机在空中匀速下降的过程中（忽略燃油的变化），关于直
升飞机的动能和重力势能的变化情况描述正确的是（ ）
A．动能减小，重力势能减小
本课小结
1.做功的两个必要因素，功的公式。 2.因素。 4.机械能及其相互转化，机械能守恒，机械能及其相互转化 。
拓展练习 1、下列运动中的物体，没有力对它做功的是（ A ） A．在光滑水平面上做匀速滑动的物体 B．在水平轨道上匀速行驶的列车 C．从高处落下的雨滴 D．正在下坡行驶的汽车
解析：A、在相同时间内，做功多的机器，功率一定大．选项A缺少 “相同时间”这一条件，所以A不正确； B、做相同的功，做功时间短的，功率一定大．选项B缺少“相同的 功”这一条件，所以B不正确； C、做相同的功，所用时间短的，功率一定大．有条件，且结论正确 ，所以C正确； D、因为选项C的说法正确，所以D不正确． 故选C．
难点突破
2、功与做功时间的比表示物体做功的快慢，即为功率。公式： 功率=功/时间如果用W表示功，t表示时间，P表示功率，则可以 把上式写成P=W/t，P-功率——瓦特(W)、W-功——焦耳(J)、 t-时间——秒(s)1W=1J/s，换算关系：1kW=1000W。
难点突破
典例精析：
下列关于功率的说法中，正确的是（ C ） A．物体做功越多，功率越大 B．物体做功时间越短，功率越大 C．物体做功越快，功率越大 D．物体做功时间越长，功率越大
难点突破
典例精析：
跳伞运动员受平衡力作用，在空中匀速降落．关于他在下降 过程中其机械能的变化，下列说法中正确的是（ B ） A．动能减少，重力势能减少，机械能减少 B．动能不变，重力势能减少，机械能减少 C．动能减少，重力势能不变，机械能减少 D．动能不变，重力势能减少，机械能不变

单位焦耳（J）
视频中的橡皮筋、流动的水、飞行的子弹、高举 的锤子都具有能量。 能量是表示物体做功本领的物理量。
二、动能
动能
风吹动船帆使船 航行，说明流动 的空气具有能量。 物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切运动的物体都具有动能。
飞行的子弹能把木板打穿 ，飞行的子弹能做功。
行驶的汽车具有动能
流动的水具有动能
2.篮球场上，运动员练习投篮，篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐，球 的轨迹如图中虚线所示，从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重 力势能（ ）
A.一直增大 B.一直减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
3．在大型游乐场里，小明乘坐如图所示匀速转动的 “摩天轮”，正在向最低点运动，对此过程，下列说 法正确的是（ ） A．小明的重力势能保持不变 B．小明的动能保持不变 C．小明的机械能不变 D．小明的机械能增加
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实验探究：物体的动能跟哪些因素有关
（1）猜想与假设 ①风越大，帆船运动越快，可猜想动能可能与物体的运动速度有关； ②同样速度的自行车和汽车，碰上行人后造成的伤害不同，可猜想 动能大小与物体的质量有关
（2）设计实验 实验方法：控制变量法、转换法。
①控制变量法：控制质量相同来探究动能与速度的关系； 控制速度相同来探究动能与质量的关系。 ②转换法：动能不能直接测量，我们根据被撞击木块运动距离 的远近来反映钢球动能的大小。 木块被推得越远，说明钢球的动能越大。

第十五页，共二十七页。
判断
1、只要有力作用在物体上，力就对物体做了功 （✘ ）
2、物体只要移动了距离，就做了功
（✘ ）
3、物体从高处落下重力做了功
（✔ ）
4、有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就做了功（ ✘ ）
5、手提着重物在水平地面上行走，人做了功 （ ✘ ）
6、人用力推车，但车未动，人没有做功
冰壶在平滑的冰 面上滑行
分析 F=0
s≠0
没有做功（不劳无功）
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提箱子在水平 路上走
分析
F≠ 0
s≠ 0
力的方向与运动 方向垂直
没有做功（垂直无功）
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s
不做功
s
s
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议一议
（1）当你抱着一摞书不动时，你累吗？你对书做功了 吗？为什么？
（2）用力推讲台，讲台没有动，人累吗？人对讲台做
直线运动无关。
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小孩重200N，从二楼爬下一楼 重力大约做多少功？ 如果乘坐电梯下楼，重力做功又 是多少呢？
重力做功只与物体运动的起 点和终点位置的高度差有关， 与运动运动过程中物体运动 的路径无关。 所以重力做功W=Gh
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练一练
例1 小强用1000N的水平推力将重3000N的小车沿水平路面移动了500m，
作用在物体上的力与物体移动的距离成一定的夹角（≠90°）时
也做功
若作用在物体上的力与物体移动的距离相反，我们就说物体克服这个 力做功
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如果力与运动方向相反，则可 以称为克服某个力做功。如向 上抛某个物体，重力方向向下， 物体运动方向向上，可以称为 克服重力做功。

第1节 功
2．如图11－1－1所示的四种情景中，人对物体做功的是(B )
图11－1－1
第1节 功
3．以下四幅图中，克服物体重力做功的是(C )
图11－1－2
第1节 功
A．图甲：人推小车在水平路面上通过一段距离 B．图乙：人用力搬石头，石头没有被搬动 C．图丙：叉车把货物从地面抬升到一定高度 D．图丁：人提着滑板站在水平输送带上通过一段距离
第1节 功
19．2018·绍兴 两个完全相同的物体A、B，重均为20 N。
图11－1－9
第1节 功
(1)在10 N的水平推力作用下两者同时以2 m/s的速度做匀速直线 运动，如图11－1－9甲所示，当物体通过的距离为3 m时，推力 所做的功为3_0____J。 (2)若物体A、B在15 N的推力作用下以3 m/s的速度在另一水平面 上做匀速直线运动，如图乙所示，则此时A对B的推力为_7_.5___N。
图11－1－6
第1节 功
14．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上
运动，两次运动的s－t图象如图11－1－7所示。其对应的弹簧测
力计示数分别为F1、F2，相同时间内所做的功分别为W1、W2，则 它们的关系正确的是B( )
A．F1＞F2 W1＞W2 B．F1＝F2 W1＞W2 C．F1＝F2 W1＜W2 D．F1＜F2 W1＜W2
服重力做的功最接近(B )
A．3 J
B．30 J
C．300 J
D．600 J
第1节 功
13．如图11－1－6所示，用F＝20 N的水平推力推着重为40 N的
物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40 J的功，则
在这一过程C中( )
A．重力做的功一定为40 J