【中考試題研究】2022中考科學(xué)總復(fù)習(xí) 第20講 功和功率 機(jī)械能 浙教

第20講功和功率機(jī)械能

功)【考點(diǎn)梳理】1．做功的兩個(gè)必要因素：________________和________________________。要明確“在力的作用下，物體沿力的方向通過(guò)了一段距離，那么這個(gè)力就對(duì)物體做了功”。【注意】判斷做功的標(biāo)準(zhǔn)：有力，有距離并且力和距離在同一個(gè)方向上。不做功的三種情況：a.有力F無(wú)距離s，例如舉高重物靜止不動(dòng)，雖然用了力，但沒(méi)在力的方向上通過(guò)距離，沒(méi)做功；b.有距離s沒(méi)有力F，如正在空中飛行的足球，運(yùn)動(dòng)了一段距離，但運(yùn)動(dòng)員施加的力已經(jīng)消失，運(yùn)動(dòng)員對(duì)其沒(méi)有做功；c.有力F，也有距離s，但在力的方向上沒(méi)有通過(guò)距離(運(yùn)動(dòng)方向和力的方向垂直)，此力也不做功，例如水平方向運(yùn)動(dòng)的物體，重力不做功。2．功的公式：W＝___?？茖W(xué)上規(guī)定：功等于作用在物體上的力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積?！咀⒁狻縁和s必須“同一物體”“同一時(shí)間”“同一方向”。3．功的單位：焦耳(簡(jiǎn)稱“焦”)，1J＝___N·m。4．做功的實(shí)質(zhì)：做功的實(shí)質(zhì)就是________的過(guò)程，通過(guò)做功的形式將一種能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。物體做了多少功，就有多少_______發(fā)生了轉(zhuǎn)化。能量與功的單位一樣，都是_______。分類(lèi)一機(jī)械功與功率)作用在物體上的力物體在力的方向上通過(guò)的距離Fs1能量轉(zhuǎn)化能量焦耳活學(xué)活用】1．下列沒(méi)有對(duì)物體做功的是()A．物體在繩子拉力作用下升高B．靜止的小車(chē)在拉力作用下運(yùn)動(dòng)起來(lái)C．汽車(chē)在剎車(chē)阻力的作用下速度降低D．人用力搬石頭，石頭不動(dòng)2．手拋雞蛋的雜技演出拋出的雞蛋從最高處到最低處重力做功大概是()A．0.2JB．2JC．20JD．200J3．在下列情況中，人對(duì)物體是否做功？并說(shuō)明理由。(1)將重物從地面上提起放到肩上：(2)將重物提在手中沿水平方向移動(dòng)50m的距離：(3)扛著重物登上三樓：(4)推出去的鉛球在空中向前飛行時(shí)：DA _放到肩上這個(gè)過(guò)程做功，放到肩上后不做功，受力但沒(méi)有在力的方向上通過(guò)距離__； _不做功，力的方向和距離垂直，不在同一直線上__；_做功，既有力又有距離，并且距離和力的方向一致__；_不做功，鉛球在飛行過(guò)程中不受推力，依靠的是慣性__?！究键c(diǎn)梳理】1．功率的概念:____________________。功率用來(lái)描述___________，也可反映能量轉(zhuǎn)化的快慢。2．功率的公式：P＝；P＝Fv。3．功率的單位：瓦特(W)、千瓦(kW)、焦/秒(J/s)；1瓦(W)＝1_______?！咀⒁狻扛鶕?jù)P＝可知，當(dāng)P一定時(shí)，W與t成正比。換句話說(shuō)，使用______相同的機(jī)械，做功時(shí)間長(zhǎng)的做功就多。當(dāng)W一定時(shí)，P與t成反比。換句話說(shuō)，做相同的___時(shí)，時(shí)間用得少的機(jī)械的功率就大。當(dāng)t一定時(shí)，W與P成正比。換句話說(shuō)，做功_____相同時(shí)，功率大的那臺(tái)機(jī)械做的功就多。功率)單位時(shí)間內(nèi)做的功叫功率物體做功快慢焦/秒(J/s)功率功時(shí)間4．類(lèi)比功率與速度【活學(xué)活用】4．今年國(guó)慶節(jié)舉行了一次登紫金山比賽，體重相同的小明和小剛兩人從太平門(mén)沿同一路線登上紫金山，小明是快跑上去的，而小剛是慢跑上去的，則下列說(shuō)法正確的是()A．兩人登山做的功相同，功率也相同B．小明登山所做功比小剛多，但功率小C．兩人登山做的功相同，但功率不同D．小明登山所做功比小剛少，但功率大

速度功率物理意義運(yùn)動(dòng)快慢做功快慢定義單位時(shí)間通過(guò)的路程單位時(shí)間內(nèi)所做的功定義式v＝P＝單位m/sJ/s或WC5．如圖所示，挖掘機(jī)挖土的速度往往很慢，這是為了()A．保證挖掘質(zhì)量B．獲得較大挖掘動(dòng)力C．節(jié)約燃料D．保證挖掘施工安全6．學(xué)習(xí)了功率的知識(shí)后，小明和幾位同學(xué)準(zhǔn)備開(kāi)展“比一比誰(shuí)的功率大”的活動(dòng)，他們?cè)O(shè)計(jì)了三套方案：①測(cè)量出各自的體重、爬樓用的時(shí)間和爬樓的高度，算出爬樓的功率并進(jìn)行比較；②控制爬樓的時(shí)間相同，測(cè)量出各自的體重、爬樓的高度，算出爬樓做的功并進(jìn)行比較；③控制爬樓的高度相同，測(cè)量出各自的體重、爬樓的時(shí)間，算出體重和時(shí)間的比值并進(jìn)行比較，可行的是()A．只有① B．只有①②C．只有②③ D．①②③都可以BD機(jī)械效率)【考點(diǎn)梳理】1．有用功、額外功及總功的含義(1)有用功：在做功過(guò)程中，我們所需要的功(即對(duì)人有用的功)，用W有用表示。為實(shí)現(xiàn)做功目的，對(duì)我們要做功的物體做的功是有用功，它在數(shù)值上等于達(dá)到做功目的而直接用手對(duì)物體做的功。(2)額外功：在做功過(guò)程中，對(duì)額外負(fù)擔(dān)所做的功，用W額外表示。額外功是在實(shí)現(xiàn)做功目的時(shí)，我們對(duì)輔助工具、器材所做的功，它并非我們需要，是額外負(fù)擔(dān)，但又不得不做。(3)總功：在做功過(guò)程中，所做的有用功與額外功之和是總功，用W總表示，即W總＝_______＋_______。達(dá)到做功目的，我們所做的有用功與額外功之和是總功，它在數(shù)值上等于利用機(jī)械所做的功?！咀⒁狻繀^(qū)分某一做功過(guò)程中的有用功、額外功，關(guān)鍵是弄清做功的目的，然后才可以確定有用功和額外功。W有用W額外2．機(jī)械效率的定義及表達(dá)式(1)定義：機(jī)械效率等于有用功與總功之比，機(jī)械效率用希臘字母“η”表示?！咀⒁狻恳?yàn)槭褂脵C(jī)械要克服機(jī)械自重和相互部件間的摩擦，做一些額外功，所以機(jī)械效率必然小于100%?！净顚W(xué)活用】7．如圖剪刀剪紙機(jī)械效率為80%，這表示()A．若作用在剪刀的動(dòng)力是1N，則阻力是0.8NB．若作用在剪刀的阻力是1N，則動(dòng)力是0.8NC．若作用在剪刀的動(dòng)力做功1J，則有0.2J的功用于剪紙D．若作用在剪刀的動(dòng)力做功1J，則有0.8J的功用于剪紙8．如圖所示，同一個(gè)滑輪組用不同的方法進(jìn)行組裝，若兩次提起的物重相同，且不計(jì)繩重和摩擦，則兩者的機(jī)械效率的關(guān)系是η甲___(填“＞”“＜”或“＝”)η乙，使用甲的優(yōu)點(diǎn)是_______________，使用乙的優(yōu)點(diǎn)是________。＝更省力可以改變用力的方向D9．水平地面上有一重為5000N的箱子，現(xiàn)用起重機(jī)把箱子吊到3m高的位置，所用時(shí)間為10s，起重臂下的鋼絲繩是繞在一個(gè)動(dòng)滑輪上的，如圖所示，鋼絲繩上的拉力為3000N。(1)起重機(jī)起吊該箱子的機(jī)械效率是多少？(2)鋼絲繩上拉力的功率是多少？解：(1)有用功：W有＝Gh＝5000N×3m＝15000J，總功：W總＝Fs＝F·2h＝3000N×2×3m＝18000J，起重機(jī)起吊該箱子的機(jī)械效率：【考點(diǎn)梳理】能量是以多種形式存在的，常見(jiàn)的能量形式有：機(jī)械能、光能、內(nèi)(熱)能、電能、化學(xué)能、核能。【活學(xué)活用】10．能量從哪里來(lái)？地球上所有能量幾乎都來(lái)自太陽(yáng)的___能和直接給地球提供的___能；被植物通過(guò)光合作用吸收的光能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能；加熱空氣，使空氣流動(dòng)，就有了___能(空氣的動(dòng)能)；促進(jìn)水循環(huán)，使水有了____能。能量的形式)分類(lèi)二各種各樣的能)熱光化學(xué)風(fēng)機(jī)械【考點(diǎn)梳理】1．動(dòng)能：物體由于_____而具有的能。2．重力勢(shì)能：物體由于_______而具有的能。3．彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生________而具有的能?！净顚W(xué)活用】11．(2012·嘉興)據(jù)報(bào)道，一輛橫穿鐵路的拖拉機(jī)，因故障而停在鐵道上，此時(shí)從遠(yuǎn)處駛來(lái)一列火車(chē)，盡管司機(jī)及時(shí)采取緊急制動(dòng)措施，但是緩慢行駛的列車(chē)還是將拖拉機(jī)撞“飛”了。這是因?yàn)榛疖?chē)的()A．動(dòng)能很大B．速度很大C．勢(shì)能很大D．功率很大區(qū)別動(dòng)能和勢(shì)能)分類(lèi)三機(jī)械能)運(yùn)動(dòng)被舉高彈性形變A12．下列關(guān)于動(dòng)能和勢(shì)能的搭配錯(cuò)誤的是()D【考點(diǎn)梳理】影響動(dòng)能大小的因素有兩點(diǎn)：一是物體的______越大，動(dòng)能越大；二是物體的______越大，動(dòng)能越大。【活學(xué)活用】13．(2012·衢州)小徐利用如圖實(shí)驗(yàn)來(lái)研究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)。讓質(zhì)量不同的鋼球從斜面上同一高度靜止釋放，鋼球運(yùn)動(dòng)到斜面底部，推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)一段距離后停下。影響動(dòng)能大小的因素)質(zhì)量速度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：(1)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明了鋼球的動(dòng)能大小與_____有關(guān)。(2)小徐對(duì)如何判斷鋼球的動(dòng)能大小進(jìn)行深入思考，認(rèn)為可以通過(guò)比較鋼球推動(dòng)木塊移動(dòng)距離的大小來(lái)反映鋼球?qū)δ緣K______的多少，從而判斷鋼球動(dòng)能的大小。實(shí)驗(yàn)次數(shù)

鋼球質(zhì)量m(g)鋼球到達(dá)斜面底部時(shí)的速度v(m/s)木塊移動(dòng)的距離s(cm)1201.8302401.8593601.887質(zhì)量做功【考點(diǎn)梳理】1．影響重力勢(shì)能的相關(guān)因素：物體的_____越大，_____越高，具有的重力勢(shì)能越大。2．影響彈性勢(shì)能的相關(guān)因素：物體的_____越大，彈性勢(shì)能就越大?！净顚W(xué)活用】14．將體積相等的實(shí)心塑料球和鉛球放在同一水平面上，請(qǐng)你回答：(1)哪個(gè)球的重力勢(shì)能大？答：_____。(2)你有什么簡(jiǎn)單易行的措施使它們具有的重力勢(shì)能一樣大？(寫(xiě)出一種即可)答：________________。影響勢(shì)能大小的因素)質(zhì)量位置形變鉛球把塑料球抬起一定高度【考點(diǎn)梳理】1．滾擺：(1)滾擺從最高點(diǎn)開(kāi)始往下運(yùn)動(dòng)時(shí)，始點(diǎn)處____最大，_______為零。(2)開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，_____開(kāi)始轉(zhuǎn)化為_(kāi)____，動(dòng)能漸趨增大，勢(shì)能漸趨減小，機(jī)械能總和不變；到達(dá)_______時(shí)，動(dòng)能最大。(3)反方向的轉(zhuǎn)換，滾擺不斷上升過(guò)程中，______轉(zhuǎn)化為_(kāi)____，勢(shì)能漸趨增大，動(dòng)能漸趨減小，到達(dá)了一個(gè)新的最高點(diǎn)時(shí)，勢(shì)能最大，動(dòng)能為零。2．單擺：將擺錘拉到一定的高度后放手，擺錘在向下擺動(dòng)的過(guò)程中_______轉(zhuǎn)化為_(kāi)____，在擺錘擺過(guò)中點(diǎn)后向上擺動(dòng)的過(guò)程中_____轉(zhuǎn)化為_(kāi)________。機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化)勢(shì)能動(dòng)能勢(shì)能動(dòng)能最下端動(dòng)能勢(shì)能重力勢(shì)能動(dòng)能動(dòng)能重力勢(shì)能活學(xué)活用】15．如圖所示，小華把懸掛的鐵鎖拉近并緊貼自己的鼻子，穩(wěn)定后松手，頭保持不動(dòng)，鐵鎖向前擺去又?jǐn)[回。下列說(shuō)法正確的是()A．鎖不斷地來(lái)回?cái)[動(dòng)，是因?yàn)閯?dòng)能不斷增加B．鎖向下擺的過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C．鎖擺到最低點(diǎn)后會(huì)繼續(xù)上升，是因?yàn)槭苤亓ψ饔肈．鎖擺動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)械能總量不變，所以擺回來(lái)時(shí)會(huì)碰到鼻子B考點(diǎn)梳理】機(jī)械能守恒的含義：在只有_____或_____對(duì)物體_____的條件下(或者不受其他_____的作用下)，物體的_____和_____(包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但________的總量保持不變。這個(gè)規(guī)律叫做機(jī)械能守恒定律。機(jī)械能守恒)重力彈力做功外力動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能【活學(xué)活用】16．如圖所示是一個(gè)左右對(duì)稱的凹形槽，將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，若小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功用W表示，忽略空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是()A．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的增加量之差等于WB．小球能夠從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)C．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量D．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能的減少量等于動(dòng)能的增加量17．如圖所示，一個(gè)小球由靜止從光滑曲面的頂端自由滑下，若它在頂端的重力勢(shì)能為65J，則滑到底端的動(dòng)能是()A．35JB．50JC．55JD．65JAD【重點(diǎn)提示】分析物體是否做功，主要是抓住做功的兩個(gè)必要因素：①物體受到力的作用；②物體在力的方向上通過(guò)一段距離，二者缺一不可?！纠?】下列幾個(gè)實(shí)例中，力沒(méi)有做功的是()A．人拉車(chē)前進(jìn)的過(guò)程B．人向上搬石頭，石頭未動(dòng)C．劃火柴的過(guò)程D．剎車(chē)后車(chē)仍向前滑行【點(diǎn)撥】A.人拉車(chē)前進(jìn)的過(guò)程，人給車(chē)一個(gè)向前的力，車(chē)向前移動(dòng)了距離，拉力對(duì)車(chē)做功，不符合題意；B.用力搬石頭，人給石頭一個(gè)向上的力，石頭向上沒(méi)有移動(dòng)距離，力對(duì)石頭沒(méi)有做功，符合題意；C.劃火柴時(shí)，克服摩擦做功，不符合題意；D.汽車(chē)受到剎車(chē)阻力的作用，并且其產(chǎn)生力效果，使汽車(chē)由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止，故剎車(chē)阻力對(duì)汽車(chē)做了功，不符合題意?！敬鸢浮繉ｍ?xiàng)一功)B1．下列情景中，人對(duì)物體做功的是()A．小車(chē)在拉力作用下向前運(yùn)動(dòng)B．人提著水桶在水平路面上勻速前進(jìn)C．小孩推車(chē)，車(chē)未動(dòng)D．踢出的足球在地面上滾動(dòng)一段距離A【重點(diǎn)提示】功率表示物體做功的快慢，其大小由完成的功和所用時(shí)間共同決定的，與其他因素?zé)o關(guān)。【例2】下列關(guān)于功率的說(shuō)法正確的是()A．做功多的物體功率一定大B．做功時(shí)間長(zhǎng)的物體功率一定小C．完成相同的功，做功時(shí)間短的物體功率一定大D．做功越多，做功時(shí)間越長(zhǎng)的物體功率一定大【點(diǎn)撥】功率的大小是由完成的功和所用的時(shí)間共同決定的。選項(xiàng)A僅說(shuō)明做功的多少，沒(méi)有說(shuō)明做功的時(shí)間；選項(xiàng)B僅說(shuō)明做功的時(shí)間，沒(méi)有說(shuō)明做功的多少，因此選項(xiàng)A、B都不正確。根據(jù)功率的定義式P＝，在完成相同的功的前提下，做功時(shí)間越短，功率越大，可見(jiàn)選項(xiàng)C正確。對(duì)于選項(xiàng)D，由于無(wú)法確定做功的多少與所用的時(shí)間的比值，因此無(wú)法比較功率的大小，選項(xiàng)D也是錯(cuò)誤的。【答案】專項(xiàng)二功率)C2．下列關(guān)于功率的說(shuō)法，正確的是()A．功率越大，做功越多B．功率越大，做功越快C．功率越大，越省力D．功率越大，機(jī)械效率越大B【重點(diǎn)提示】自然界能的形式多種多樣，不同形式的能之間可以相互轉(zhuǎn)化。解決此類(lèi)問(wèn)題一定要先判斷原來(lái)物體具有什么能，后來(lái)物體具有什么能，這樣就容易判斷能量的轉(zhuǎn)化方向了?！纠?】(2014·嘉興)各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化，且能量的轉(zhuǎn)化是有方向的。下面幾幅圖按能量轉(zhuǎn)化的順序，排列正確的是()A．①②③④B．②③④①C．②①③④D．①③④②【點(diǎn)撥】各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化，且能量的轉(zhuǎn)化是有方向的，地球上所有能量直接或間接來(lái)自于太陽(yáng)能，所以上面幾幅圖能量的轉(zhuǎn)化順序?yàn)椋禾?yáng)—樹(shù)林—燃煤電廠—空調(diào)?！敬鸢浮繉ｍ?xiàng)三能量的轉(zhuǎn)化)C3．如圖所示是一位同學(xué)正在體育課中進(jìn)行實(shí)心球投擲訓(xùn)練，投出的實(shí)心球在上升過(guò)程中()A．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加B．重力勢(shì)能不變，動(dòng)能增加C．動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能D．重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C【例1】小鷺想探究彈性勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)，她利用一段彈簧、光滑軌道、物塊A和B等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如圖所示，用物塊將彈簧壓縮到一定程度后釋放，物塊沿軌道向左滑行，最高可沖到光滑斜面虛框處。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)可通過(guò)觀察同一滑塊_________________來(lái)判斷彈性勢(shì)能的大小。(2)比較圖甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以初步得出，彈簧的彈性形變?cè)酱?，具有的彈性?shì)能就_______。(3)若物塊沖上斜面的最大高度ha＝hc＜hb，彈性形變的大小la＜lb＝lc，則物塊達(dá)到最高處所具有的重力勢(shì)能Ea、Eb、Ec的大小關(guān)系是_______。

探究影響動(dòng)能、勢(shì)能大小的因素)【點(diǎn)撥】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)可通過(guò)觀察同一滑塊沖上斜面的高度來(lái)判斷彈性勢(shì)能的大?。?2)比較甲與乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可知，彈簧的形變量la＜lb，物塊沖上斜面的高度ha＜hb，同一滑塊沖上斜面的高度越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大，由此可見(jiàn)：彈簧的彈性形變?cè)酱?，具有的彈性?shì)能就越大；(3)彈簧的形變量越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大，最終物塊在最高處時(shí)所具有的重力勢(shì)能越大，因?yàn)閘a＜lb＝lc，所以Ea＜Eb＝Ec。【答案】(1)沖上斜面的高度(2)越大(3)Ea＜Eb＝Ec【例2】(2014·臺(tái)州)利用如圖裝置進(jìn)行“探究動(dòng)能大小的影響因素”實(shí)驗(yàn)。用兩根細(xì)繩將小球懸掛起來(lái)，拉起小球，當(dāng)細(xì)繩與豎直方向成θ角后松手，小球撞擊水平木板上的木塊，記下木塊移動(dòng)的距離s。改變角度θ的大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。(1)利用如圖兩根細(xì)繩懸掛小球，而不用一根細(xì)繩，其好處是________________________________________________________________________。(2)本實(shí)驗(yàn)探究的問(wèn)題是物體的動(dòng)能大小與________的關(guān)系。(3)利用上述實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還可以探究的問(wèn)題是________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！军c(diǎn)撥】(1)若用一根細(xì)繩，小球的擺動(dòng)方向會(huì)不穩(wěn)定，利用如圖兩根細(xì)繩懸掛小球，便于控制小球的撞擊方向，便于碰準(zhǔn)木塊；(2)實(shí)驗(yàn)中小球一定，小球擺動(dòng)的角度不同，撞擊木塊時(shí)的速度不同，所以本實(shí)驗(yàn)探究的問(wèn)題是物體的動(dòng)能大小與速度的關(guān)系；(3)細(xì)繩與豎直方向成的θ角不同，則下落的高度不同，通過(guò)對(duì)木塊做功的多少，可以判斷小球重力勢(shì)能的大小，所以該實(shí)驗(yàn)可以探究重力勢(shì)能大小與高度的關(guān)系?！敬鸢浮?1)便于控制小球的撞擊方向(或便于撞準(zhǔn)木塊等)(2)速度(3)物體重力勢(shì)能大小與高度有什么關(guān)系(或物體重力勢(shì)能大小與高度的關(guān)系)1．在探究彈性勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)時(shí)，小明提出了如下猜想：猜想一：彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)；猜想二：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)。為此，小明選用材料不同的兩根彈簧A和B(長(zhǎng)度和粗細(xì)相同)，小球、木塊和長(zhǎng)刻度尺各一個(gè)，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)中，木塊起始位置相同，最后得出以下實(shí)驗(yàn)記錄表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)使用的彈簧被壓縮后彈簧的長(zhǎng)度/cm木塊移動(dòng)的距離①?gòu)椈葾5s1②彈簧A8s2③彈簧B5s3④彈簧B8s4(1)由于彈性勢(shì)能的大小不便用儀器測(cè)量，本實(shí)驗(yàn)把彈性勢(shì)能的大小轉(zhuǎn)換為測(cè)量木塊移動(dòng)的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。下列實(shí)驗(yàn)中用到此方法的是___(填序號(hào))。①探究“杠桿的平衡條件”②探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”(2)請(qǐng)將探究猜想一的方案補(bǔ)充完整。①將彈簧A、小球、木塊按如圖所示安裝好；②壓縮彈簧，使其長(zhǎng)度為5cm。放手后，小球被彈出，推動(dòng)木塊移動(dòng)了一段距離s1；③壓縮彈簧，使其長(zhǎng)度為_(kāi)__cm。放手后，小球被彈出，推動(dòng)木塊移動(dòng)____；④比較分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)______，得出結(jié)論。(3)彈簧將小球彈開(kāi)的過(guò)程中，是彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成小球的___能。(4)為了探究猜想二，可選用實(shí)驗(yàn)次數(shù)②和___的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，若______，說(shuō)明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)。②8s2s1和s2動(dòng)④s2≠s4【常見(jiàn)誤區(qū)】1．功、功率、機(jī)械效率混淆不清，誤認(rèn)為做功越多，功率越大；機(jī)械效率越高，功率越大。2．能量的相互轉(zhuǎn)化的形式多種多樣，在分析問(wèn)題時(shí)，易漏掉其中某一種能量?！纠?】在一次參觀中，外地游客丁先生從渠江公園乘電梯到思源廣場(chǎng)，在電梯勻速上升的過(guò)程中，丁先生的()

A．重力勢(shì)能不斷增大B．動(dòng)能不斷增大C．機(jī)械能保持不變D．動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能【點(diǎn)撥】電梯勻速上升時(shí)，丁先生的動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大，機(jī)械能增大，這一過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此只有選項(xiàng)A正確。【答案】A2．下列說(shuō)法正確的是()A．機(jī)械效率越高的機(jī)械做功越快B．機(jī)械效率越高的機(jī)械做功越多C．功率越大的機(jī)械做功越快D．功率越大的機(jī)械做功越多C考點(diǎn)跟蹤突破20第二單元配合物的形成和應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航1.了解人類(lèi)對(duì)配合物結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的歷史。2.知道簡(jiǎn)單配合物的基本組成和形成條件。3.掌握配合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。4.認(rèn)識(shí)配合物在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究方面的廣泛應(yīng)用。新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)(2)配位鍵：共用電子對(duì)由一個(gè)原子單方向提供而跟另一個(gè)原子共用的共價(jià)鍵叫配位鍵。配位鍵可用A→B形式表示，A是_________________的原子，叫做電子對(duì)給予體，B是____________________的原子叫接受體。(3)形成配位鍵的條件提供孤電子對(duì)接受孤電子對(duì)①有能夠提供_______________的原子，如______________等。②另一原子具有能夠接受__________的空軌道，如___________________________等。孤電子對(duì)N、O、F孤電子對(duì)Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋想一想1.在水溶液中，Cu2＋與氨分子是如何結(jié)合成［Cu(NH3)4］2＋的呢？2.配位化合物(1)寫(xiě)出向CuSO4溶液中滴加氨水，得到深藍(lán)色溶液整個(gè)過(guò)程的反應(yīng)離子方程式。____________________________________;___________________________________________________________________________.Cu(OH)2+4NH3·H2O===［Cu(NH3)4］2++2OH-+4H2O(2)［Cu(NH3)4］SO4的名稱為_(kāi)______________________,它的外界為_(kāi)_________，內(nèi)界為_(kāi)_______________，中心原子為_(kāi)_____，配位體為_(kāi)______分子，配位數(shù)為_(kāi)______。(3)配合物的同分異構(gòu)體：含有兩種或兩種以上配位體的配合物，若配位體在____________________不同，就能形成不同幾何構(gòu)型的配合物，如Pt(NH3)2Cl2存在______和______兩種異構(gòu)體。硫酸四氨合銅［Cu(NH3)4］2＋Cu2+NH34空間的排列方式順式反式想一想2.順式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的化學(xué)式相同，它們的性質(zhì)也相似嗎？提示：不同，由于結(jié)構(gòu)不同，所以其化學(xué)性質(zhì)不相同。二、配合物的應(yīng)用1.在實(shí)驗(yàn)研究中，人們常用形成配合物的方法來(lái)檢驗(yàn)__________、分離物質(zhì)、定量測(cè)定物質(zhì)的組成。(1)向AgNO3溶液中逐滴加入氨水的現(xiàn)象為:_________________________________。產(chǎn)生的配合物是____________________。金屬離子先生成沉淀，然后沉淀再溶解［Ag(NH3)2］OH(2)向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液的現(xiàn)象：____________________________。產(chǎn)生的配合物是______________。2.在生產(chǎn)中，配合物被廣泛用于________、______、___________、___________領(lǐng)域。3.生命體中的許多金屬元素都以配合物形式存在。4.配合物在醫(yī)療方面應(yīng)用也很廣泛。5.模擬生物固氮也與配合物有關(guān)。有血紅色溶液出現(xiàn)Fe(SCN)3染色電鍍硬水軟化金屬冶煉自主體驗(yàn)1.配合物［Zn(NH3)4］Cl2的中心原子的配位數(shù)是()A.2 B.3C.4 D.5解析：選C。配合物［Zn(NH3)4］Cl2的中心原子是Zn2＋，配位體是NH3，配位數(shù)是4。2.下列不能形成配位鍵的組合是()A.Ag＋、NH3 B.H2O、H＋C.Co3＋、CO D.Ag＋、H+解析：選D。配位鍵的形成條件必須是一方能提供孤電子對(duì)，另一方能提供空軌道，A、B、C三項(xiàng)中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空軌道，NH3、H2O、CO能提供孤電子對(duì),所以能形成配位鍵，而D項(xiàng)Ag＋與H＋都只能提供空軌道，而無(wú)法提供孤電子對(duì),所以不能形成配位鍵。3.下列不屬于配離子的是()A.［Ag(NH3)2］＋ B.［Cu(CN)4］2－C.［Fe(SCN)6］3－ D.MnO－4解析：選D。MnO－4無(wú)配位原子。4.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液,不能生成AgCl沉淀的是()A.［Co(NH3)4Cl2］Cl B.［Co(NH3)3Cl3］C.［Co(NH3)6］Cl3 D.［Co(NH3)5Cl］Cl2解析：選B。在配合物中，內(nèi)界以配位鍵結(jié)合很牢固，難以在溶液中電離；內(nèi)界和外界之間以離子鍵相結(jié)合，在溶液中能夠完全電離。不難看出A、C、D三項(xiàng)中配合物在水中均電離產(chǎn)生Cl-，而B(niǎo)項(xiàng)無(wú)外界離子，不能電離。要點(diǎn)突破講練互動(dòng)探究導(dǎo)引1指出配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配離子、中心離子、配位體、配位數(shù)及配位原子。提示：配離子指配合物的內(nèi)界，中心原子指提供空軌道的原子或離子，要點(diǎn)一配合物的組成和結(jié)構(gòu)配位體指提供孤電子對(duì)的分子或離子，配位數(shù)是配位體的總個(gè)數(shù)，配位原子指配位體中提供孤電子對(duì)的原子。配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配離子為[Pt(NH3)4Cl2]2＋,中心原子是Pt4＋，配位體是NH3、Cl－，配位數(shù)為6，配位原子為N和Cl。探究導(dǎo)引2配離子[Ag(NH3)2]＋是如何形成的？提示：配離子[Ag(NH3)2]＋是由Ag＋和NH3分子反應(yīng)生成的，由于Ag＋空的5s軌道和5p軌道形成sp雜化軌道，接受2個(gè)NH3分子提供的孤電子對(duì)，形成直線形的[Ag(NH3)2]＋，該過(guò)程圖示如下。

要點(diǎn)歸納1.配合物的組成內(nèi)界：中心體(原子或離子)與配位體，以配位鍵成鍵。外界：與內(nèi)界電荷平衡的相反離子。有些配合物不存在外界，如[PtCl2(NH3)2]、[CoCl3(NH3)3]等。另外，有些配合物是由中心原子與配位體構(gòu)成，如[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]等。2.配合物的結(jié)構(gòu)配位數(shù)雜化軌道類(lèi)型空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例2sp直線形[Ag(NH3)2]＋[Cu(NH3)2]＋配位數(shù)雜化軌道類(lèi)型空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例4sp3正四面體形[Zn(NH3)4]2＋[ZnCl4]2－dsp2(sp2d)平面正方形[Ni(CN)4]2－[Cu(NH3)4]2＋6sp3d2(d2sp3)正八面體[AlF6]3－[Co(NH3)6]3＋即時(shí)應(yīng)用1.化學(xué)家維多克·格利雅因發(fā)明了格氏試劑(RMgX)而榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。RMgX是金屬鎂和鹵代烴反應(yīng)的產(chǎn)物，它在醚的稀溶液中以單體形式存在，并與二分子醚絡(luò)合，在濃溶液中以二聚體存在，結(jié)構(gòu)如下圖：上述2種結(jié)構(gòu)中均存在配位鍵，把你認(rèn)為是配位鍵的用“→”在結(jié)構(gòu)圖中標(biāo)出。解析:配位鍵是由孤電子對(duì)與空軌道形成的,Mg最外層有兩個(gè)電子，可以與R、X形成離子鍵，而O原子中存在孤電子對(duì)，所以兩個(gè)O(C2H5)2可以與Mg形成配位鍵。在二聚體中，同理，一個(gè)Mg與R、X相連，則另外一個(gè)X和O(C2H5)2，則與Mg形成配位鍵。答案：要點(diǎn)二配合物的性質(zhì)探究導(dǎo)引現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一種為橙黃色，另一種為紫紅色。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)別開(kāi)來(lái)。提示：在[Co(NH3)6]Cl3中Co3＋與6個(gè)NH3分子配合成[Co(NH3)6]3＋，3個(gè)Cl－都是外界離子。而[Co(NH3)5Cl]Cl2中Co3＋與5個(gè)NH3分子和1個(gè)Cl－配合成[Co(NH3)5Cl]2＋,只有兩個(gè)Cl－是外界離子。由于配合物中內(nèi)界以配位鍵結(jié)合很牢固，難以在溶液中電離，而內(nèi)界和外界之間以離子鍵結(jié)合，在溶液中能夠完全電離。不難看出，相同質(zhì)量的兩種晶體在溶液中能夠電離出的Cl－數(shù)是不同的，我們可以利用這一點(diǎn)進(jìn)行鑒別。要點(diǎn)歸納1.配合物的顏色：當(dāng)簡(jiǎn)單離子形成配合物時(shí),其性質(zhì)往往有很大的差異，顏色發(fā)生改變就是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，多數(shù)配離子都有顏色，如[Fe(SCN)6]3－為血紅色、[Cu(NH3)4]2＋為深藍(lán)色、[Cu(H2O)4]2＋為藍(lán)色、[CuCl4]2－為黃色、[Fe(C6H6O)6]3－為紫色等等。我們根據(jù)顏色的變化就可以判斷配離子是否生成，如Fe3＋離子與SCN－離子在溶液中可生成配位數(shù)為1～6的硫氰合鐵(Ⅲ)配離子，這種配離子的顏色是血紅色的，反應(yīng)如下：Fe3＋＋nSCN－====[Fe(SCN)n]3－n，實(shí)驗(yàn)室通常用這一方法檢驗(yàn)鐵離子的存在。2.配合物的溶解性:有的配合物易溶于水，如[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4]SO4、Fe(SCN)3等。利用配合物的這一性質(zhì)，可將一些難溶于水的物質(zhì)如AgOH、AgCl、Cu(OH)2等溶解在氨水中形成配合物。如在照相底片的定影過(guò)程中，未曝光的AgBr常用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：AgBr＋2Na2S2O3====Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr。金和鉑之所以能溶于王水中，也是與生成配合物的溶解性有關(guān)，反應(yīng)式為：Au＋HNO3＋4HCl====H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O，3Pt＋4HNO3＋18HCl====3H2[PtCl6]＋4NO↑＋8H2O。配合物的顏色和溶解性還與配合物的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，如順式[Pt(NH3)2Cl2]和反式[Pt(NH3)2Cl2]的溶解性和顏色等性質(zhì)有一定的差異，其中順式[Pt(NH3)2Cl2]為極性分子,根據(jù)相似相溶原理,它在水中的溶解度較大,具體情況見(jiàn)前面的表格。3.配合物的穩(wěn)定性：配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越強(qiáng),配合物越穩(wěn)定.當(dāng)作為中心原子的金屬離子相同時(shí)，配合物的穩(wěn)定性與配位體的性質(zhì)有關(guān)。例如，血紅素中的Fe2＋與CO分子形成的配位鍵比Fe2＋與O2分子形成的配位鍵強(qiáng)，因此血紅素中的Fe2＋與CO分子結(jié)合后，就很難再與O2分子結(jié)合，血紅素就失去了輸送氧氣的功能，從而導(dǎo)致人體CO中毒。即時(shí)應(yīng)用2.配合物CrCl3·6H2O的中心原子Cr3＋的配位數(shù)為6，H2O和Cl－均可作配位體，H2O、Cl－和Cr3＋有三種不同的連接方式，形成三種物質(zhì)：一種呈紫羅蘭色、一種呈暗綠色、一種呈亮綠色