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夯实基础过教材
第十章 功和机械能
知识框图
考点梳理
知识精讲练
考点1 功
考点2 功率
考点3 动能和势能
考点4 机械能及其转化
考点 1
功
1.定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的①______上移动了一定距离,就说这个力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素：a.②___________________；
b.③ __________________________________ 。
方向
作用在物体上的力
物体在这个力的方向上移动了一段距离
3.力不做功的三种情况
图
示
特
点 物体运动但在水平方向不受力，因惯性而动 物体受力，但静止 有力有距离，但力的方向与运动的方向垂直
举
例 踢出去的足球，投出去的铅球 推而未动，搬而未起 人提水桶水平前进，提水桶的力和水桶的重力均不做功
4.功的计算
（1）定义：力学中，功等于力与物体在力的方向上移动距离的④_______。
（2）计算公式
W=⑤______
F表示力，单位是N
s表示沿力的方向移动的距离，单位是m
W表示功，单位是⑥______，简称⑦ ______,符号是⑧______。
乘积
Fs
焦耳
焦
J
变形公式：拉力 ; 距离
5.常考估测
a.将地面上的物理课本捡起放到桌子上，人对课本做的功约为2 J；
b.从地上拿起一个鸡蛋，举过头顶，大约做功1 J；
c.体重为60 kg的中学生从一楼走到二楼做功约为⑨______J。
1 800
考点 2
功率
1.定义：功与①_________________之比叫做功率，它在数值上等于② ____________所做的功。
2.物理意义：在物理学中,用功率表示物体做功的③ ______。
3.计算公式
P=④_____
W表示功，单位是⑤_____
t表示做这些功所用的时间，单位必须是s
P表示这个力做功的功率，单位是
⑥ _____ ，简称⑦ _____ ，符号是⑧ _____。
推导公式：
物体做功的时间
单位时间内
快慢
J
瓦特
瓦
W
考点 3
动能和势能
1.能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能，能量的单位是①______，用字母②___ 表示。
2.动能
（1）定义：物体由于③______ 而具有的能。
（2）影响因素：只和物体的④ ______和⑤______ 有关
a.质量相同的物体，速度越大，动能越⑥ ______ ；
b.速度相同的物体，质量越⑦ ______ ，动能越大。
焦耳
J
运动
质量
速度
大
大
3.势能：⑧_____势能和⑨ _____势能是最常见的两种势能.
（1）重力势能：在地球表面附近，物体由于⑩ ________并处在一定高度时所具有的能。
影响因素：物体的质量越大，位置越高，
它具有的重力势能就越 ______。
（2）弹性势能：物体由于发生 _________而具有的能。
影响因素：物体的 __________越大，它具有的弹性势能就越大。
11
12
13
重力
弹性
受到重力
大
弹性形变
弹性形变
考点 4
机械能及其转化
1.机械能：动能、①_________和② _________统称为机械能。
2.动能和势能可以相互转化。
3.机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和③ _______ ，或者说机械能是④ _______的。
重力势能
弹性势能
不变
守恒
4.水能和风能的利用：从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。例如：水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉；船靠风力鼓起帆航行；水能和风能都可用来发电等。
1.物体沿水平方向匀速运动时，动能和重力势能一定不变（ ）
理由：____________________________
2.物体所处高度越高，重力势能越大（ ）
理由： _______________________________________
3.匀速运动的物体，机械能一定守恒（ ）
理由： ____________________________
示
失
分
警
动能和重力势能还与质量有关
×
×
重力势能由物体所处高度与质量共同决定
×
有摩擦力产生时，机械能不守恒
教材图片解读
命题点：判断物体是否做功
1. 如图所示的四种情形中，人对物体做功的是_______，不做功的是________。
甲、乙
丙、丁
命题点：做功的快慢
2. 爬相同的楼梯，大人比小孩的质量大，他们移动的距离相同，大人比小孩做的功______，如果两人在相同时间内爬完楼梯，则P大人_____P小孩。（选填“＞”“＜”或“=”）
＞
多
命题点：机械能及其转化
3. 如图甲、乙分别是老师在课堂上进行的滚摆和单摆的演示实验示意图，滚摆或单摆向下运动时，_______能转化为_____能；向上运动时， _____能转化为________能。
重力势
重力势
动
动
命题点：机械能及其转化
4. 如图所示，是某选手参加射箭比赛的照片，比赛时总要将弓拉的很弯，其主要目的是为了______（选填“增大”或“减小”）弹性势能，箭离开弓的过程中，是将弹性势能转化为______。
动能
增大
难点、易错点突破
突破 1
功、功率的计算
公式 解题指导
功的
计算 拉力做功：W=Fs ①确定力及力的大小
②确定在力的方向上移动的距离
③结合公式计算
重力做功：W=Gh
克服阻力做功：
W=fs
公式 解题指导
功率的
计算 ①若题中出现做功的时间，则考虑用公式 计算
②若题中出现“匀速运动”，则考虑用公式P＝Fv计算；若知道平均速度，也可用该公式计算功率。
例1 用起重机将质量为5 t的集装箱以0.5 m/s的速度匀速提升了10 m,随后以1 m/s的速度匀速平移了5 m。（g取10　N/kg）
（1）上升过程中起重机的拉力对集装箱做的功是 ______J；
（2）上升过程中起重机的拉力对集装箱做功的功率是_______ W；
（3）平移过程中,起重机的拉力做的功是___ J；
（4）若上升过程中起重机以20 kW的恒定功率将集装箱匀速提升,则该过程需要 _____ s。
5×105
2.5×104
0
25
动能、重力势能、弹性势
能之间的转化（不计能量
损失，质量不变）
2. 判断机械能大小的变化
如果物体在运动过程中受到
摩擦和介质阻力等其他外力，物体的机械能将减小。
导
方
法
指
突破 2
机械能及其转化(易错点)
实验
探究物体的动能跟哪些因素有关
1.转换法的应用（通过木块被撞后运动距离的大小反映动能的大小）
2.控制变量法的应用
①探究动能大小与质量的关系（控制小球速度不变。将质量不同的两小球，从同一高度由静止释放，小球质量越大，撞击木块后运动的距离越大，动能越大）
实验突破
命
题
点
②探究动能大小与速度的关系（控制小球质量不变.将质量相同的两小球，从不同高度由静止释放，小球速度越大，撞击木块后运动的距离越大，动能越大）
3.机械能及其转化
4.实验推理与假设（当水平面绝对光滑，小球将一直做匀速直线运动）
实验结论：动能与物体的质量和速度有关，运动速度越大，质量越大，具有的动能也越大。
命
题
点
例 如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验装置示意图。
例题图
（1）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体_____的关系。
（2）该实验中所探究物体的动能是指物体____（选填“A”或“B”）的动能。
（3）该实验物体动能的大小是通过_______________ 来反映的。
（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过改变_______ （选填“高度”或“质量”）来改变的。
速度
A
物体B移动的距离
高度
（5）实验表明，同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可得结论
__________________________________________ 。
（6）若要研究物体动能与质量的关系，则需用不同质量的物体从斜面______高度由静止滚下，并观察记录。
当质量相同时，物体的速度越大，动能越大
相同
（7）物体A撞击物体B并一起运动过程中，由于受到____________的作用，物体A和物体B运动一段距离后停下来，在此过程中物体A和物体B的动能都转化为______能。
（8）如果水平面足够光滑，物体B将做_________运动。
问
拓
展
设
摩擦阻力
内
匀速直线

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