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第十一章　功和机械能复习课
人教版八年级物理下册
物体在力的方向上
移动的距离S
功
W=Fs
作用在物体上的力F
力的作用
显出成效
单位：( J )
1 J=1 N·m
不做功的三种情况
有力无距离
有距离无力
力与距离垂直
单位:(W)
1 W=1 J/s
P=Fv
能量
物体能够对外做功
一．功
知识总结
※物体做匀速直线运动
常考举例：中学生跳绳的功率约为60 瓦；优秀运动员短时间运动的功率约一千瓦；小轿车的功率为数十千瓦至数百千瓦；万吨级远洋货轮的功率 可达一万千瓦以上
常考举例：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2J；从地上拿起一个鸡蛋，缓缓举过头顶大约做功1J.
做功的快慢
功率 (公式）P=W/t
转 化
动 能
重力
势能
弹性
势能
材料和弹性形变程度
机械能
质量和速 度
质量和所处的高度
守 恒
二．机械能
影响因素
概念：物体由于运动而具有的能
概念：物体由于受重力并处于一定高度时所具有的能
影响因素
概念：物体由于发生弹性形变而具有的能
影响因素
知识点1 功
例1 在如图的四种情境中，人对物体做功的是（ ）
A.提着水桶在水平地面上匀速前进
B.扛着米袋慢慢爬上楼梯
C.用力推汽车，汽车没动
D.举着杠铃原地不动
人扛着米袋爬上楼梯，米袋在力的作用下，斜向上运动，人克服米袋的重力做了功
未在力的方向上移动距离
典例精析
×
√
B
×
×
知识点2 功率
解：（1）因为火车在平直轨道上匀速行驶 ，所以F牵 = f = 9×103N.
（2）因为火车在重力方向上没有移动距离,所以重力做的功 W=0J. 因为180km/h=50m/s，1min=60s， 所以火车在1min时间内行驶的距离：
s = vt =50m/s×60s=3×103m，
火车牵引力做的功:W牵 = F牵 s = 9×103N×3×103m = 2.7×107J，
牵引力的功率： P=W /t=2.7×107J/60s=4.5×105W
例2 一列质量为 1×103t 的火车，以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶，
整列火车受到的阻力是 9×103N.
（1）火车的牵引力多大？
（2）火车行驶1min时间内，重力做了多少功？火车牵引力做了多少功？
牵引力的功率多大？
方法二: 因为火车在平直轨道上匀速行驶 ，所以牵引力的功率：
P= F牵 v=9×103N×50m/s=4.5×105W
2．甲、乙两辆汽车功率相同，在相同的时间内匀速通过的路程之比为1∶2，则(　　)
A．两辆汽车做功之比是1∶1，牵引力之比是2∶1
B．两辆汽车做功之比是1∶2，牵引力之比是2∶1
C．两辆汽车做功之比是1∶1，牵引力之比是1∶2
D．两辆汽车做功之比是2∶1，牵引力之比是1∶1
1．下图所示的情景中，关于力对物体做功的叙述，正确的是(　 　)
A
A
练一练
例3 下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是（ ）
A.海面上航行的轮船
B.空中飞行的子弹
C.吊在天花板上的电灯
D.拉长的橡皮筋
知识点3
机械能及其转化
只具有动能
B
√
×
×
×
只具有重力势能
只具有弹性势能
例4 有一种极限运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则(　　)
A．从O 至C 运动员速度一直减小
B．从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒
C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小
D．从O至B 过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小
D
知识点3 机械能及其转化
练一练
3．如图所示，将同一物体从A点开始沿三个光滑的斜面AB、AC、AD自由滚下，到达同一水平面时的动能分别为E1、E2、E3，则(　　)
A．E1最大
B．E2最大
C．E3最大
D．E1、E2、E3一样大

D
4．如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程
中动能和重力势能随高度变化的两条图线(不计空气阻力)，
其中___是动能与高度关系图线。小石块上升的最大高度
为____m，小石块在最高点时的机械能为_____J。
a
4
2
重点实验：探究动能的大小与哪些因素有关
一、探究动能大小与速度的关系
怎样改变钢球在水平面上的速度？
让同一钢球从斜面的不同高度自由滑下
二、探究动能大小与质量的关系
怎样控制钢球在水平面上的速度相同？
让钢球从斜面的同一高度滑下 （控制变量法）
根据什么现象判断钢球的动能的大小？
观察物体被钢球撞击后运动的距离 （转换法）
例 5 如图所示，用质量不同的钢球A、B（mB>mA），从同一斜面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块C。
（1）让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的＿＿＿；
（2）本实验研究的是钢球具有动能大小跟________的关系；
（3）本次实验中，可观察到的现象是____球将木块撞得更远。
由此可得结论:
___________________________________。
速度
甲
乙
质量
B
运动速度相同的物体，质量越大，动能越大
人教任教版
拓展延伸：为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。
(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出的结论是________________________________________________________
运动速度相同时，物体的质量越大，动能越大(或动能与质量有关，动能与质量成正比)
(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A，B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出结论是_________________________________________________________。
质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大(或动能与速度有关，速度越大动能越大)
人教任教版
(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？________，理由是__________________________________。
(4)实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：
①为了探究“超载”安全隐患，应选择________两个序号的实验进行比较；
②为了探究“超速”安全隐患，应选择________两个序号的实验进行比较。
分析表格中对应的实验数据可知：________对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
不能
木块将会一直运动下去
1和3
1和2
速度
小结：
1、知道功的概念，能用生活、生产中的实例解释功的含义
2、理解什么是功率，会正确进行功、功率、速度的计算.
3. 能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化.
通过本节课的学习，你有什么收获？
1、如图甲所示，小球从某高度处静止下落 到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧.从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，得到小球的速度 v 和弹簧被压缩的长度△l 之间的关系，如图乙所示，其中 b 为曲线最高点.不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（ ）
A.受到的弹力始终不变
B.运动过程动能一直增大
C.运动过程机械能不变
D.在b点时重力等于弹力
D
√
×
×
×
v先增大后减小
一部分机械能转化为弹簧的弹性势能
减小
能力提升
解析：由图乙可知，开始时小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，小球的重力大小不变，在b点时，小球的速度达到最大，弹力增大到等于小球的重力，
然后弹力继续增大，
大于小球的重力，小
球的运动速度将减小，
故在b点时小球的重力
等于弹簧对它的弹力，
D选项正确.
2、观看了电视播放的飞机在空中水平飞行投弹攻击地面目标的军事演习后，军事迷小兵对炮弹离开飞机后影响其水平飞行距离大小的因素产生了两个猜想：①飞机水平飞行的速度越大，炮弹离开飞机后飞行的水平距离越远；②炮弹离开飞机后飞行的水平距离跟飞机飞行高度有关.为了验证猜想，小兵在老师的指导下进行了如图所示的实验：
（1）让小球从光滑斜槽上的 A 点自由滑下，经 C 点后沿水平方向运动离开斜槽，最后落在地面上的P1点.
（2）保持斜槽的高度不变，让小球从斜槽上的 B 点自由滑下，
经 C 点离开斜槽，最后落在地面上的 P2点.此时小球经过 C 点
的速度______（选填“大于”、“等于”或“小于”）上一步中小球经过 C 点的度，由此可证明猜想①是______（选填“正确”或“错误”）的.
（3）为了验证猜想②，应控制小球离开 C 点时的______大小不变.小兵增加 h 的高度，仍让小球从 A点自由滑下，此时小球落在地面上的 P3点，比较 OP3 和______（选填“OP1”或“OP2”）可得结论：飞机飞行的高度越高，炮弹离开飞机后飞行的水平距离越______（选填“大”或“小”）.
大于
正确
速度
OP1
大

3、用60 N的水平推力推着某物体在水平地面上做匀速直线运动，4 s内通过的路程是8 m。则在这段时间内：
(1)物体运动的速度是多大？
(2)推力做了多少功？
(3)推力做功的功率是多大？

4、如图所示，是某建筑工地上常用的塔式起重机示意图，在15 s的时间内，起重机将质量为0.5 t的水泥板竖直地从1楼匀速提升到了5楼，如果每层楼的高度是3 m，g取10 N/kg，求：
(1)起重机提升水泥板做的功是多少？
(2)起重机的电动机输出的功率是多少？

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