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专题十二 功和机械能 能量守恒
初三第一轮复习
本节内容主要包括功、功率、动能和势能、机械能及其转化、能量守恒五个部分的内容。其中，功和功率是中考的重点考查内容，而对于动能和势能、机械能及其转化、能量守恒这三节内容，考查的相对较为简单，主要涉及一些与生活息息相关的实例，只要能从能量的角度解释这些生活实例就行。
中考解读
考点 分值
功率（汽车模型） 3
功、功率（滑轮组） 4
功、功率（斜面） 5
功（v-t图像） 2
功（杠杆） 3
中考：功和功率计算题
功和功率计算题？？
破情境，抓本质
中考解读
知识总览
学习目标
1.理解功和功率的概念并能进行相关计算。
2.知道动能与势能，并理解机械能相互转化、机械能守恒。
重点
动能、势能、机械能相互转化。
难点
功、功率。
问题情境
求解本质
穿上不同衣服
问题情境
求解本质
解决问题
求解公式
问题情境
求解本质
解决问题
求解公式
解题框架
功 单位：J
力 单位：N
力方向上移动的距离 单位：m
功率
单位: W
解题公式
（深圳中考）“长鼻子”校车已在深圳投入使用，如图所示，校车的质量为3.2t，轮胎与地面接触的总面积为0.08m2，校车在水平路面上以36km/h的速度匀速行驶，此时校车所受的阻力为车重的0.02倍（g取10N/kg）。求：
（3）校车行驶时牵引力做功的功率。
模型一：汽车功率问题
问题情境
求解本质
解决问题
以校车为载体
功率P
F牵＝f＝0.02G
36km/h=10m/s
（深圳中考）“长鼻子”校车已在深圳投入使用，如图所示，校车的质量为3.2t，轮胎与地面接触的总面积为0.08m2，校车在水平路面上以36km/h的速度匀速行驶，此时校车所受的阻力为车重的0.02倍（g取10N/kg）。求：
（3）校车行驶时牵引力做功的功率。
解：校车在水平路面上以36km/h的速度匀速行驶，此时校车所受的阻力为车重的0.02倍，
F牵＝f＝0.02G＝0.02×32000N＝640N，
校车发动机牵引力的功率：
P＝F牵v＝640N×10m/s＝6.4×103W。
模型一：汽车功率问题
必要文字说明
（深圳中考）张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外观光电梯。该电梯运行高度约为330m，从地面向上运行到最高点的过程中，电梯速度与时间的关系图象如图所示。游客小明质量为60kg，每只脚与电梯水平地板的接触面积约为250cm2，g取10N/kg。
求：
（3）向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功。
模型二：功率图像结合问题
问题情境
求解本质
解决问题
张家界“百龙天梯”
功W
v＝3m/s, t＝100s, h=vt
明确运动过程
（深圳中考）张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外观光电梯。该电梯运行高度约为330m，从地面向上运行到最高点的过程中，电梯速度与时间的关系图象如图所示。游客小明质量为60kg，每只脚与电梯水平地板的接触面积约为250cm2，g取10N/kg。
求：（3）向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功。
模型二：功率图像结合问题
（3）由图可知，向上匀速运行的速度v＝3m/s，运行的时间t＝100s，电梯运行的高度：
h＝vt＝3m/s×100s＝300m，
电梯对小明做的功：
W＝Gh＝600N×300m＝1.8×105J。
关键是从图像中获取信息、条件
变式训练：
（广东中考）小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12s，小明重450N，自行车重250N，轮子与地面的总接触面积是2×10﹣3m2，图1是速度V随时间t变化的关系图象，小明在t＝7s时刚好到达这段路程的中点，图2是动力F随时间t变化的关系图象。
（2）在7∽12s内，自行车所受的摩擦阻力是多少？自行车克服摩擦阻力做了多少功？此时功率是多少？
动力
力和运动关系，匀速直线运动 F=f=30N
问题情境
求解本质
解决问题
自行车，v-t图和 F-t图
功W、功率P
模型二：功率图像结合问题
变式训练：（广东中考）（2）在7∽12s内，自行车所受的摩擦阻力是多少？自行车克服摩擦阻力做了多少功？此时功率是多少？
解：由v-t图象可知，自行车在7～12s做匀速直线运动，速度v＝6m/s，
由F-t图象可知，在7～12s牵引力大小F＝30N，
所以摩擦力：f＝F＝30N；
根据 得s=vt＝6m/s×5s＝30m，
自行车克服摩擦力做功：
W＝fs＝30N×30m＝900J，
此时功率为：
=180W
模型二：功率图像结合问题
小结：功和功率的计算
1 汽车功率问题
3 计算解题方法
2 功率图像问题
动能
物体由于运动而具有的能。
重力势能
物体由于被举高而具有的能。
弹性势能
物体由于弹性形变具有的能。
动能
重力势能
弹性势能
机
械
能
势
能
【探究1】动能大小的影响因素
转换法：
动能大小——木块被推动的距离
【探究1】动能大小的影响因素
质量相同时，小球速度越大，动能越____。
大
【探究1】动能大小的影响因素
速度相同时，小球质量越大，动能越____。
大
【探究1】重力势能大小的影响因素
为什么进入工地要戴安全帽？
重力势能的大小与
质量、高度有关。
为什么水上滑梯的速度越来越快？
重力势能→动能
只有动能和势能互相转化，机械能总量不变。
机械能守恒定律
应用
机械能
电能
机械能
电能
动能
1.“过山车”是一项非常刺激的娱乐活动。
如图，过山车从轨道的最低点A开始加速，
当上升到最高点B则立马关闭动力，过山车
自由飞驰而下经过C、D、E。假设轨道光滑，
只有动能和势能相互转化，则过山车( )
A．从A点到B点过程中，机械能守恒
B．从B点到C点过程中，机械能不守恒
C．通过D点的速度比通过C点时大
D．从D运动到E的过程中，重力势能
转化为动能
D
考点挑战
第一关
X
X
X
2.足球以速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,则足球（ ）
A、在b、d两点动能相等
B、在a、d两点机械能相等
C、从b到c的过程机械能减少
D、从c到d重力势能减少
有摩擦，机械能减少
C
考点挑战
第二关
3.如图，太空穿梭机匀速上升后，在最高点A自由下落，速度越来越快，到B点后减速，最后停在C点。下列说法正确的是（　　）
A. 匀速上升过程中，
动能转化为重力势能
B. 匀速上升过程中，
穿梭机机械能不变
C. A点到B点，动能增大
D. 在C点机械能最大

第三关
考点挑战
C
C
第四关
考点挑战
4.我国空中加油机正在给歼20战斗机加油。在加油过程中，若战斗机速度、高度不变，则战斗机的动能 ，势能 。
增加
增加
质量增加
5.新冠肺炎疫情期间，环卫人利用消毒车给马路消毒，消毒车在匀速行驶喷洒消毒水过程中，以下说法正确的是（　　）
A．动能减小、机械能不变
B．动能不变、机械能减小
C．动能减小、机械能减小
D．动能增大、机械能增大

v不变
第五关
考点挑战
C
m减小
6. 在“探究动能大小的影响因素”时，小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块。
第六关
考点挑战
（1）本实验采用的实验方法有___________和_____。
（2）小球滚下斜面时，它的_______能转化为动能，其动能大小是通过________________来反映的。
（3）分析比较_________两次实验，可探究出结论：质量相同的物体，速度越大，动能越大。
（4）若水平面光滑，则______（“能”或“不能”）完成本实验。
不能
控制变量法
转换法
重力势
木块移动的距离
甲、乙
二.机械能及其转化
一.机械能
动能 势能
机械能守恒
三.水能风能的利用
水能的利用
风能的利用
动能
势能
弹性势能
重力势能
机械能
小结：机械能
知识点
能量守恒定律
声现象
光现象
物态变化
运动和力
电路和电流
能量转化
考试要求
1、知道能量守恒定律
2、有能量转化与守恒观点分析问题的意识
3、能从能量转化与守恒的角度认识效率并进行简单计算
化学能
机械能
内能
电能
动能
势能
分子动能
分子势能
能量转化
想一想：
汽油机的工作过程，能量是如何转化的？
化学能
内能
机械能
能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程当中，能量的总量保持不变
知识梳理
能量守恒定律
典型例题
1、根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（　　）
A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
典例分类
C
2、某电动机的工作效率是83 %，从能量转化看，它表示电动机工作（ ）
A、总共消耗了 83 %的电能
B、将83 %的电能转化成机械能
C、将83 %的电能转化成内能
D、将83 %的机械能转化成电能
典例分类
电能转化为机械能
B
3、（宜昌中考）前段时间“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段，但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（　　）
A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量
C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹
D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源
典例分类
D
4、如图所示反映了一只“220V 100 W"的白炽灯正常工作时的能量转化情况，下列说法中错误的是（ ）
A.图中括号内的能量应该是光能
B.生活中使用这种灯泡电能的利用效率高，有利于节能
C.图中电能是白炽灯正常工作1 s消耗的电能
D.白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率为10%
典例分类
B
小结
能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程当中，能量的总量保持不变

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