初中物理机械能

二级主题10 机械能（精讲）一、主题概述机械能是“能量”这个一级主题划分为四个二级主题当中的一个二级主题。

这部分科学内容在教材里分布比较集中,渗透几个章节里，但却是其他知识的基础，是中考重点内容，中考复习不可忽视。

,一般情况下,每份中考卷中都有题出现。

分值在4——6分左右。

1.在知识技能领域：（1）考查学生能否根据一些实例或实验现象区别动能和势能，了解其相互转化，以及判断机械能和其他形式能的转化。

（2）考查学生能否准确描述机械功和功率的定义，计算公式的表达式，以及根据计算公式进行简单的计算；能否用生活、生产中的实例解释与机械功和功率有关的简单现象。

能否从机器铭牌中读取关于功率的数据。

能区分额定功率和实际功率。

（3）在知识技能领域，考查学生是否知道有用功、额外功和总功的定义；是否会运用机械效率的公式进行计算，并能通过计算解决一些简单的问题。

2.在过程体验领域：（1）考查学生是否经历调查研究，列举生活、生产中机械能和内能等其他形式能的转化问题。

（2）考查学生经历测定某种简单机械的机械效率的实验过程，体验提高机械效率的实际意义和方法，关注机械效率与日常生活的联系，在学习和生活中有没有提高效率的意识等。

（3）主要考查学生在情感、态度与价值观方面的发展。

考查学生能否通过一些机械使用和发展的典型实例，感悟科学、技术和社会的关系问题。

二、机械能主题内容评价水平层次说明评价水平层次三、机械能主题内容典型例题剖析【例题1】初中生要知道动能、势能、机械能的概念。

下列说法中正确的是（）A.一个物体的动能越大，这个物体的机械能就越大B.速度大的物体比速度小的物体具有的动能大C.把哑铃举得越高，哑铃具有的重力势能就越大D.静止的物体没有机械能[答案] C[解析]本题需要根据动能、势能、机械能的概念判断，并进行必要的逻辑推理。

所以，本题可以评价学生是否知道动能、势能和机械能的概念。

考查的目标属于知识领域中的“知道”水平。

机械能就是动能和势能的总称。

机械能—动能、势能、机械能及其转化模块一动能和势能【一、知识点】1．能量(1)定义：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。

（物体对外做功本领越强，能量就越大）注意：物体具有能，并不是说它一定做了功，而是指能够、可以做功或者正在对外做功。

如：运动的子弹、流动的水、流动的空气(风)；高山上的石头、头顶的吊扇；被压缩的弹簧、被拉开的弓箭都具有能量。

(2)单位：能量的单位是焦耳（J）。

2．动能(1)定义：物体由于运动而具有的能称为动能。

流动的水具有能量(2)决定因素：物体的质量和速度。

(3)比较大小的方法：相同质量时比较速度，相同速度时比较质量。

3．重力势能(1)定义：物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能。

山上的石头具有重力势能(2)决定因素：物体的质量和被举的高度。

物体的质量越大，被举的高度越高，物体所具有的重力势能越大。

4．弹性势能(1)定义：物体由于弹性形变而具有的能量，叫弹性势能。

拉开的弓弦具有弹性势能(2)决定因素：弹性形变的大小和弹性大小。

物体弯曲的程度越大，弹性越大，物体所具有的的弹性势能越大。

动能重力势能弹性势能定义 物体由于运动而具有的能量 物体由于被举高而具有的能量物体由于弹性形变而具有的能量影响大小因素 质量、速度质量、被举高的高度 形变量、物体的弹性计算式 21=2E mv 动=E mgh 重21=2E kx 弹【二、例题精讲】【例1】★关于动能和势能，下列说法正确的是（ ） A ． 物体没有做功，它一定不具有能 B ． 位置高的物体，它的势能一定大 C ． 质量大、速度大的物体动能一定大 D ． 弹簧一定具有弹性势能 考点： 动能大小的比较；势能大小的比较．解析： A 、物体只要能够做功，它就具有能量，并不一定正在做功，故A 错误；【测试题】下列关于动能的说法，正确的是（）A．运动的物体具有的能，叫动能B．物体由于运动具有的能，叫动能C．速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D．运动物体质量越大，所具有的动能一定越多【例2】★“跳远”是一项常见的体育运动．跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做是为了（）A．增大了跳远运动员的惯性B．减小了跳远运动员的惯性C．增大了跳远运动员的动能D．减小了跳远运动员的动能【测试题】下列关于动能的说法，正确的是（）A．运动的物体具有的能，叫动能B．物体由于运动具有的能，叫动能C．速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D．运动物体质量越大，所具有的动能一定越多【拓展题】关于动能的概念，下列说法中正确的是（）A．速度大的物体具有的动能一定大B．质量大的物体具有的动能一定大C．运动物体只具有动能D．一切运动的物体都具有动能【例3】★★老鹰和麻雀都在空中飞行，如果他们具有的动能相等，那么（）A．老鹰比麻雀飞得快B．麻雀比老鹰飞得快C．老鹰比麻雀飞得高D．麻雀比老鹰飞得高【测试题】如果汽车、摩托车与列车三种车辆的速度相等，那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是（）A．汽车、摩托车、列车B．列车、汽车、摩托车C．摩托车、汽车、列车D．汽车、列车、摩托车解析：汽车、摩托车和列车的质量，列车的质量最大、汽车的质量次之、摩托车的质量最小；因为三者的速度相同，所以三者的动能从大到小的顺序：列车、汽车、摩托车．答案：B【拓展题】我们曾听到鸟与飞机相撞而引起机毁人亡的报道，空中飞翔的鸟对飞机构成了巨大威胁，鸟与飞机相撞引起机毁的原因是（）A．鸟飞行的速度很大B．鸟飞行的速度很小C．以飞机为参照物，鸟的速度很小D．以飞机为参照物，鸟的速度很大考点：运动和静止的相对性；参照物及其选择；动能的影响因素．解析：以相向而行的飞机为参照物，相同的时间内，鸟和飞机之间的距离变化很大，以飞机为参照物，鸟的速度很大．小鸟的速度越大，它的动能越大，所以鸟与飞机相撞引起机毁．答案：D【测试题】小丽从学校回家过程中如图示是她的s﹣t图象，则小丽动能最大的时间段是（）A．在0﹣t1时间内B．在t1﹣t2时间内C．在t2﹣t3时间内D．无法确定考点：动能大小的比较．解析：当运动物体确定了，就是物体的质量是确定的．影响因素就只有速度了．在题中S-t图像曲线中，0- t1曲线最陡，动能最大答案：A【测试题】下列说法正确的是（）A．甲物体比乙物体所处的位置高，则甲的势能比乙的势能大B．甲物体比乙物体的速度大，则甲的动能比乙的动能大C．一个物体能够做功，说明它具有能D．一个物体具有能，说明它正在做功考点：能；动能大小的比较；势能大小的比较．解析：A、重力势能除了与高度有关之外还与质量有关，甲和乙的物体质量不确定，所以势能的大小也是不确定的．B、动能除了与速度有关之外，还与物体的质量有关，甲和乙的物体质量不确定，所以动能的大小也是不确定的．C、一个物体能够做功，这个物体就具有能．D、一个物体具有能，说明它有做功的能力，但它不一定做功．答案：C【例4】★★在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验．让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止．（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用两图；实验中应保证___________相同．（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是．（3）该实验是通过观察来比较铁球动能的大小，从而得出结论的．考点：探究影响物体动能大小的因素．解析：（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，因此要选择甲、乙两图；（2）由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲将纸盒推动得更远，说明动能更大，可得质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；（3）该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法．答案：（1）甲、乙；铁球到达水平面的速度；（2）质量相同的物体，运动的速度越大，它具有的动能就越大；（3）纸盒被推动距离的大小．【测试题】为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示）让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离．关于该实验的说法中，不正确的是（）A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等C．在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素D．实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度考点：探究影响物体动能大小的因素．解析：A、球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故该选项说法正确；B、球的动能与质量和速度都有关系，根据控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等；故该选项说法正确；C、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在实验器材的选择时，考虑斜面的光滑程度，木块的质量和软硬等因素，故该选项说法不正确；D、让球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关，同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度，故该选项说法正确．答案：C【拓展题】在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关．（1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩（相同/不同）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较，从而比较弹性势能的大小；（2）为验证猜想二，需选用的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩（相同/不同）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；（3）若水平面绝对光滑，本实验将（能/不能）达到探究目的；（4）小明根据实验现象认为：小球和木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了，你认为小明的观点是（正确/不正确）的，理由是．考点：探究影响物体势能大小的因素．解析：（1）此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小．（2）为验证猜想二，需选用长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若木块被推动的距离不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；（3）若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的．（4）小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，而不是机械能消失了．故小明的观点是错误的．答案：（1）不同；被推动距离的远近；（2）长度和粗细相同，材料不同；相同；木块被推动的距离不相等；（3）不能；（4）不正确；机械能转化为内能．模块二机械能及其转化【一、知识点】1．机械能及其转化(1)概念：动能和势能统称为机械能。

初中物理自主招生讲义40机械能、机械能守恒、机械能和其他形式能的转化一．机械能的概念（共4小题）【知识点的认识】（1）动能和势能之和称为机械能。

动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。

（2）大小：物体具有的机械能是指动能和势能的总和。

【命题方向】第一类常考题：机械能的概念海啸具有巨大的破坏力，主要是因为海啸形成的海浪具有强大的（）A．电能B．机械能C．核能D．内能第二类常考题：机械能的大小判断下列关于机械能的说法中，正确的是（）A．气球匀速上升时，它的动能减小，势能增加，它的机械能保持不变B．卫星在远地点时，势能最大，动能为零C．两辆相同的汽车，运动速度相同，具有的机械能一定相等D．水平路面上匀速前进的洒水车，在洒水的过程中，它的动能减小1．如图所示的四个实例中，机械能减小的是（）A．匀速水平飞行的飞艇B．加速超飞的飞机C．减速下降的热气球D．等待发射的火箭2．小华去商场购物，站在匀速上升的扶梯上，她的机械能将（填“增加”“不变”或“减少”）；若以扶梯为参照物，她是（填“静止”或“运动”）的。

3．将一小球竖直向上抛出，若考虑空气阻力，小球在先上升后下降的过程中，它的机械能，它受的合力。

（选填：“增大、减小、不变”）4．一个石块飞在空中某位置时它具有的动能为18J，机械能为45J，则此时石块具有的重力势能为J。

二．机械能的转化（共38小题）【知识点的认识】动能和重力势能之间可以相互转化．动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能．动能和弹性势能之间也可以相互转化．它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能．拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为箭的动能．在动能和势能相互转化的过程中，如果没有机械能和其它形式的能量之间的相互转化，则机械能的总量保持不变．这就是机械能守恒定律．【命题方向】第一类常考题：动能和势能的相互转化如图所示，从斜面上滚下来的小球，接触弹簧后，将弹簧压缩至最短．在这一过程中，小球的能转化为能又转化为弹簧的能．第二类常考题：能量守恒条件如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到底端的动能是（）A．35J B．50J C．55J D．65J5．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过右侧等高点B后到达最高点C．下列分析不正确的是（）A．小球在A、B、C三点的速度大小关系是v c＜v B＜v AB．小球在A、B两点的动能之差等于小球从A点到B点克服摩擦力做的功C．小球在A、B两点具有的重力势能相同D．整个过程只有重力对小球做功6．如图所示，某同学找来一根橡皮筋做模拟“蹦极”小实验，他将橡皮筋一端系上一质量为m的小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋自然下垂时小球所在的位置。

初中物理做功与机械能考点大全笔记一、功1、功的定义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，就说这个力对物体做了功。

2、做功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、不做功的三种情况（1）有力无距离：例如，用力推桌子但桌子未动，推力没有做功。

（2）有距离无力：例如，足球在水平地面上滚动，此时重力没有做功，因为足球在重力方向上没有移动距离。

（3）力和距离垂直：例如，提着水桶水平移动，提力的方向竖直向上，移动距离水平方向，提力不做功。

4、功的计算功等于力与在力的方向上移动的距离的乘积。

公式：W ＝ Fs （W表示功，F 表示力，s 表示在力的方向上移动的距离）。

单位：焦耳（J），1 J ＝ 1 N·m。

二、功率1、功率的定义单位时间内所做的功叫做功率。

功率是表示做功快慢的物理量。

2、功率的计算（1）定义式：P ＝ W ／ t （P 表示功率，W 表示功，t 表示时间）（2）推导式：P ＝ Fv （当物体在力 F 的作用下以速度 v 匀速运动时）单位：瓦特（W），1 W ＝ 1 J/s ，常用单位还有千瓦（kW），1kW ＝ 1000 W 。

三、机械能1、能的概念物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能。

2、机械能的分类（1）动能：物体由于运动而具有的能。

影响动能大小的因素有物体的质量和速度。

质量越大，速度越大，物体的动能越大。

（2）重力势能：物体由于被举高而具有的能。

影响重力势能大小的因素有物体的质量和被举高的高度。

质量越大，被举高的高度越高，物体的重力势能越大。

（3）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。

影响弹性势能大小的因素是物体的弹性形变程度。

物体的弹性形变程度越大，弹性势能越大。

3、机械能守恒在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变。

例如：物体自由下落时，重力势能转化为动能，但机械能总量不变；单摆摆动过程中，动能和重力势能相互转化，机械能守恒。

初中物理12种能量类型表解能量是物体具有的产生变化的能力。

物理学中，我们研究了多种类型的能量。

以下是初中物理中常见的12种能量类型表解。

1. 机械能：物体因位置或运动状态而具有的能量。

机械能包括动能和势能。

机械能：物体因位置或运动状态而具有的能量。

机械能包括动能和势能。

2. 动能：物体由于运动而具有的能量。

动能的大小取决于物体的质量和速度。

动能：物体由于运动而具有的能量。

动能的大小取决于物体的质量和速度。

3. 势能：物体由于位置而具有的能量。

常见的势能包括重力势能和弹性势能。

势能：物体由于位置而具有的能量。

常见的势能包括重力势能和弹性势能。

4. 热能：物体内部分子和原子的运动产生的能量。

热能是物体温度的度量。

热能：物体内部分子和原子的运动产生的能量。

热能是物体温度的度量。

5. 光能：光波传递的能量。

光能可以用于照明、通信和能源产生。

光能：光波传递的能量。

光能可以用于照明、通信和能源产生。

6. 电能：电荷之间产生的能量。

电能广泛用于电力传输、电子设备和照明。

电能：电荷之间产生的能量。

电能广泛用于电力传输、电子设备和照明。

7. 化学能：化学反应中分子之间产生的能量。

化学能可以用于燃烧、发电和化学合成。

化学能：化学反应中分子之间产生的能量。

化学能可以用于燃烧、发电和化学合成。

8. 核能：原子核内部的能量。

核能可以通过核裂变或核聚变释放出来。

核能：原子核内部的能量。

核能可以通过核裂变或核聚变释放出来。

9. 声能：物体振动或震动产生的能量。

声能是声波传递的形式。

声能：物体振动或震动产生的能量。

声能是声波传递的形式。

10. 电磁能：电荷和磁场之间相互作用产生的能量。

电磁能广泛用于无线通信和电磁波产生。

电磁能：电荷和磁场之间相互作用产生的能量。

电磁能广泛用于无线通信和电磁波产生。

11. 位能：物体由于位置而具有的能量。

位能包括重力势能和弹簧的弹性势能。

位能：物体由于位置而具有的能量。

位能包括重力势能和弹簧的弹性势能。

初中物理机械能例题及详细解析类型一、基础知识1、为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示）让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。

关于该实验的说法中，不正确的是（ ）A ．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小B ．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等C ．在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素D ．实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度【思路点拨】动能的决定因素有两个：质量和速度，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时，应该利用控制变量法的思路，去分析解决；钢球把木块推出的距离长，说明动能大这是一种转换的方法。

【答案】C【解析】A 、球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故该选项说法正确；B 、球的动能与质量和速度都有关系，根据控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等；故该选项说法正确；C 、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在实验器材的选择时，考虑斜面的光滑程度，木块的质量和软硬等因素，故该选项说法不正确；D 、让球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关，同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度，故该选项说法正确。

【总结升华】本题全面地考查动能的大小与哪些因素有关，解答时注意多因素问题时需要运用控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。

举一反三：【变式】在探究“动能的大小与质量的关系”的实验中，记录数据如下。

下列说法正确的是：（ ）A ．实验时，让小球从斜面的同一高度自由滚下B ．小球动能的大小通过木块移动的距离来判断C ．物体质量越大，动能一定越大D ．实验过程中运用了控制变量法和转换法【答案】ABD 小球质量m/g 10 20 30 木块移动距离s/cm 8.3 16.8 25.22、受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器。

【中考复习】初中中考物理知识点：机械能和内能机械能和内能知识归纳1.分子动力学理论的内容是：（1）物质是由分子间有间隙的分子组成的；（2）所有物体的分子都不会停止不规则的运动；（3）分子之间存在引力和排斥作用。

2.分子是原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。

质子带正电，电子带负电。

3.汤姆森发现了电子（1897）；卢瑟福发现了质子（1919）；查德威克发现了中子（1932）；盖尔曼提出了夸克的想法（1961年）。

4.机械能：动能和势能的统称。

运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。

物体质量越大，被举得越高，重力势能就越大。

5.势能分为引力势能和弹性势能。

6.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能。

物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。

7.人类在自然界中可以广泛使用的机械能包括风能和水能。

8.内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。

(内能也称热能)9.物体的内能与温度有关：物体的温度越高，分子运动越快，内能越大。

10改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。

物体对外做功，物体的内能减小，温度降低;外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高。

13.热量计算：① Q吸收=cm（t-t0）=cm△ t升（Q吸收是吸收的热量，单位为焦耳；C是物体的比热，单位为焦耳/（kg±2℃）；M是质量；T0为初始温度；T是随后的温度。

②q放=cm(t0-t)=cm△t降1.热值(q)：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值。

单位是：焦耳/千克。

2.燃料燃烧放热计算：q=QM；（q是以焦耳为单位的热释放；q是以焦耳/千克为单位的热值；m是以千克为单位的质量。

4、光直线传播的应用它可以解释许多光学现象：激光准直、阴影的形成、月食和日食的形成、小孔成像等5、光线光：指示光传播方向的直线，即沿光的传播路线画一条直线，并在直线上画一个箭头指示光的传播方向（光是虚构的，但实际上并不存在）来源：新东方网整理。