中考物理高分一輪單元復(fù)習(xí)13《功功率機械能及其轉(zhuǎn)化》課件（含答案）

1、第五單元功、功率和機械效率課時 13功功率 機械能及其轉(zhuǎn)化考點知識聚焦力考點一功定義一個作用在物體上,物體在這個力的方向上移動了一段,就說這個力做了功必要因素作用在物體上的;物體在力的方向上移動的不做功的三種情況示意圖特點物體在水平方向不受力,因慣性而動物體受力,但靜止有力有距離,力的方向與距離的方向垂直力距離距離舉例腳對踢出去的足球不做功推而未動,搬而未起人提水桶水平前進,提水桶的力和重力不做功功的計算表述力與物體在力的方向上移動的距離的公式W=單位(符號:J);1J=1Nm大小把兩個雞蛋舉高1m所做的功大約是1J說明計算做功多少時,要注意三個“同一”性:即力與物體移動的距離在方向上必須一致

2、;力與物體移動的距離必須對應(yīng)于同一物體和同一段時間考點知識聚焦乘積Fs焦耳定義與之比物理意義表示做功的物理量。功率大,說明做功,單位時間內(nèi)做的功多;功率小,說明做功,單位時間內(nèi)做的功少。注:功率大小表示做功快慢,不表示做功多少;做功多少由功率和時間共同決定公式P=單位(符號:);換算關(guān)系:1kW=W,1W=1J/s備注功率的公式P=是指平均功率,即在t時間內(nèi)的平均功率,而不是某一時刻的瞬時功率;當(dāng)物體在力F作用下,以速度v勻速運動時,由W=Fs及v=,可得:P=考點知識聚焦功考點二功率做功所用時間快慢快慢瓦特W103Fv能量定義物體能夠,表示這個物體具有能量,簡稱能,單位是說明一個物體能夠做的

3、功越多,表示這個物體具有的能量越大;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,也不一定要做功考點知識聚焦對外做功考點三動能和勢能J考點知識聚焦運動動能定義物體由于而具有的能探究課題:物體的動能大小跟哪些因素有關(guān)探究方法、實驗裝置控制變量法轉(zhuǎn)換法考點知識聚焦動能探究課題:物體的動能大小跟哪些因素有關(guān)實驗過程讓體積相同的鋼球和木球從同一高度滾下,目的是使兩球到達水平面時的相同,是為了探究動能與物體的關(guān)系;讓質(zhì)量相同的兩木球從不同高度滾下,是為了探究動能與物體的關(guān)系;通過觀察來反映物體動能的大小,這里用到了法實驗結(jié)論甲、乙說

4、明:動能與質(zhì)量有關(guān),相同的物體,質(zhì)量越大,動能;乙、丙說明:動能與運動速度有關(guān),相同的物體,運動速度越大,動能初速度質(zhì)量速度木塊被推動的距離轉(zhuǎn)換越大速度質(zhì)量越大考點知識聚焦被舉高勢能重力勢能定義物體由于而具有的能量探究課題:重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)探究方法控制變量法、轉(zhuǎn)換法實驗設(shè)計利用物體落向沙地,比較砸出的沙坑大小實驗過程控制物體質(zhì)量相等,使物體從不同高度處下落,探究重力勢能與物體所處高度的關(guān)系;控制物體所處高度相同,改變物體的質(zhì)量,探究重力勢能與物體質(zhì)量的關(guān)系勢能重力勢能探究課題:重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)實驗結(jié)論物體的重力勢能與物體的和有關(guān)。物體質(zhì)量相等,高度越高,重力勢能越大;物

5、體所處高度相同,質(zhì)量越大,重力勢能越大彈性勢能定義物體由于發(fā)生而具有的能影響因素與物體的彈性形變程度有關(guān)考點知識聚焦質(zhì)量所處高度彈性形變概念動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為,動能和勢能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化單位焦耳(符號:J)巧析機械能轉(zhuǎn)化過程動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化:動能重力勢能:速度,高度增大;重力勢能動能:速度增大,高度動能與彈性勢能的轉(zhuǎn)化:動能彈性勢能:速度減小,彈性形變;彈性勢能動能:速度,彈性形變減小考點知識聚焦機械能考點四機械能及其轉(zhuǎn)化減小減小增大增大常見能量轉(zhuǎn)化舉例滾擺上升:能轉(zhuǎn)化為能;下降:能轉(zhuǎn)化為能單擺左中間:能轉(zhuǎn)化為能;中間右:能轉(zhuǎn)化為能人造地球衛(wèi)星近地點遠地點:能轉(zhuǎn)化為能;

6、遠地點近地點:能轉(zhuǎn)化為能近地點時能最大,遠地點時能最大考點知識聚焦動重力勢重力勢動重力勢動動重力勢動重力勢重力勢動動重力勢考點知識聚焦不變機械能守恒定律如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,機械能的總和保持。注:只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化是指不考慮判斷機械能是否守恒的方法:只有重力做功時,機械能;若考慮摩擦及其他力的作用,機械能;若有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機械能,機械能摩擦及阻力守恒減小增大例1指出下列各情況中,力對物體是否做功:(均選填“做功”或“不做功”)(1)在草地上滾動的足球,支持力對球。(2)手提一桶水在水平面上運動一段距離,拉力對桶。(3)一只蘋果從樹上落下過程中,重力對它。(4)小球被踢出去后

7、,由于慣性在光滑的水平面上滾動,腳對球。(5)懸掛著的電燈,電線的拉力對電燈。(6)舉重運動員舉起杠鈴過程中,舉力對杠鈴。(7)鋼筆在紙面上寫字中,紙面的摩擦力對鋼筆。熱點考向探究探究一功不做功不做功做功不做功不做功做功做功例2一個跳傘運動員的總質(zhì)量為80kg,當(dāng)它從500m的高空跳下后,過了一段時間才打開降落傘,最后以4m/s的豎直速度勻速下降了10s恰好落到地面,在整個過程中,重力做了多少功?最后豎直勻速下落階段克服阻力做了多少功?(未開傘前不考慮空氣阻力,g取10N/kg)熱點考向探究答案解:重力做功為WG=mgh=80kg10N/kg500m=4105J。勻速下落的距離h1=vt=4m

8、/s10s=40m,克服阻力做的功Wf=fh2=Gh1=mgh1=80kg10N/kg40m=3.2104J。變式1小夏推箱子經(jīng)歷了如圖13-1所示的過程,最終箱子被推出去后又向前滑行了一段距離。下列對上述過程中涉及的物理知識,分析正確的是()A.圖甲:因為箱子沒動,所以小夏沒有對箱子施加力的作用B.圖乙:因為箱子受到的摩擦力大于推力,所以小夏沒推動箱子C.圖乙:因為小夏對箱子施加了力,所以小夏對箱子做了功D.圖丙:小夏對箱子做的功小于推力與箱子移動距離的乘積熱點考向探究D圖13-1變式2一個人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離

9、s(如圖13-2所示),該力在這三個過程中所做的功分別為W1、W2、W3,關(guān)于它們之間的大小關(guān)系,下列說法正確的是()A.W1W2W3B.W1W2=W3C.W1=W2=W3D.W1=W2P乙B.P甲v2。(2)步驟1和步驟3控制鋼球在斜面上的初始位置相同,則鋼球滾動到水平面上時的速度相同,改變鋼球的質(zhì)量,即在速度相同的情況下,探究動能與質(zhì)量的關(guān)系。(1)比較v1、v2,可知v1v2。原因:鋼球的重力勢能越大,轉(zhuǎn)化為鋼球的能越大。(2)比較步驟和步驟3可以探究動能大小和物體質(zhì)量的關(guān)系。熱點考向探究動1解析(3)鋼球到達水平面時具有動能,推動木塊運動時,一部分動能轉(zhuǎn)移給木塊使木塊運動,最終轉(zhuǎn)化為木

10、塊克服摩擦力所做的功,另一部分由鋼球自身克服摩擦,轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,故EkW。(4)步驟1與步驟2兩次實驗操作中,木塊對水平面的壓力和接觸面的粗糙程度相同,所受摩擦力相等,即f1=f2。(3)鋼球從斜面上滑下,碰撞到斜面底端水平放置的木塊后繼續(xù)向前運動,兩者在水平木板上滑行一段時間后停下,如圖甲所示,設(shè)木塊克服摩擦力所做的功為W,小球與木塊碰撞前動能為Ek,則Ek(選填“”“s2,則f1f2。熱點考向探究=(5)實驗結(jié)束后,該同學(xué)拿走木塊,先后將鋼球從同一斜面的不同高度處由靜止釋放,記錄鋼球在相同表面上滑行到靜止的距離,如圖乙所示。根據(jù)此現(xiàn)象,小剛得出了動能與速度有關(guān)的結(jié)論。你認為該同學(xué)實驗方案是否

11、合理(選填“合理”或“不合理”)。(6)若該同學(xué)還準備利用圖乙器材探究“阻力對物體運動的影響”。為完成探究任務(wù),該同學(xué)需要從下面提供器材中選擇的器材有。(填字母)A.砝碼B.毛巾C.彈簧測力計D.棉布熱點考向探究合理BD解析(5)相同的表面對鋼球的阻力是相同的,通過觀察鋼球滑行到靜止的距離大小可以判斷出鋼球的動能大小,即鋼球滑行到靜止的距離越大,鋼球的動能越大。從而可以得出動能與速度的關(guān)系,故該實驗方案合理。例2 2017鄂爾多斯小夏同學(xué)在體育活動中,從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā),并產(chǎn)生了如下猜想。猜想一:物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān);猜想二:物體的重力勢能與物體的下落高度有關(guān);猜想

12、三:物體的重力勢能與物體的運動路徑有關(guān)。為此小夏設(shè)計了如圖13-9所示的實驗:用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球分別從距離沙表面某高度處靜止釋放,其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入,最后從管道下端豎直落下(球在光滑管道中運動時的能量損失不計)。熱點考向探究突破二探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下表:熱點考向探究圖13-9實驗序號鉛球代號鉛球質(zhì)量/g下落高度/m陷入沙坑的深度/mA2000.50.1B4000.50.25C20010.2D20010.2(1)本實驗中采用的研究問題的方法有。(寫出一種方法即可)(2)本實驗中,鉛球的重力勢能大小是通過來反映的。(3)為驗證猜想二,應(yīng)比較(填實驗序號)。得到的結(jié)論是:當(dāng)物體質(zhì)量相同時,。 熱點考向探究鉛球陷入沙坑的深度控制變量法物體的下落高度越高,其重力勢能越大解析(3)猜想二要探究物體重力勢能與下落高度的關(guān)系,應(yīng)控制小球的質(zhì)量和運動路徑相同,下落高度不同,即兩次實驗符合條件。(4)比較,得到的結(jié)論是。(5)經(jīng)進一步實驗和分析,小夏大膽給出重力勢能(Ep)的表達式“Ep=mgh”,并去辦公室詢問了