资源简介

(共55张PPT)
第三板块　能量
第12讲　功和机械能
教材
导航 【RJ】八年级下册第十一章P84～90
课标
导航 1.结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就
是能量转化或转移的过程。 2.知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械
功和功率的含义。
课标
导航 3.了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形
式的能量和生产生活的联系。 4.知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动
能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形
式能量的相互转化。
知识点　1　　功
1. 功的概念：如果一个力作用在物体上，物体在这个力
的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。
2. 力学里所说的做功，包含两个必要因素：一个是作用
在物体上的 ；另一个是物体在这个力的方向上移
动的 。
力
距离
3. 不做功的三种情况
(1)不动无功：有力无 。如推而未动，搬而未
起。
(2)不劳无功：有距离无 。如抛出去的篮球，人对
篮球没有做功。
(3)劳而无功：力与物体运动的方向 ，垂直无
功。如人背着书包在水平路面上前行。
距离
力
垂直
4. 功的计算公式为 。公式中的物理量及其单
位如下：
物理量(符号) 功(W) 力(F) ③

单位(符号) ①
②
米(m)
5. 公式变形：(1)求力的公式为 　　　　　。(2)求距离的
公式为 　　　　　。
W＝Fs
距离
(s)
焦耳
(J)
牛顿
(N)
1. 如图甲所示，小明搬石头时，搬而未起，他对石头的
力 功；如图乙所示，小红推车在水平方向上前
行，她对车的推力 功，小车的重力 功。
(均选填“做”或“不做”)
第1题图
不做
做
不做
2. (RJ八下习题改编)如图是冰壶比赛场地的示意图。运
动员从A点推动冰壶加速前进，到B点时松手，冰壶滑行
到C点静止。已知运动员对冰壶的推力为12 N，AB＝6
m，BC＝30 m，则运动员对冰壶的推力做的功
为 J，冰壶与冰面之间的摩擦力为 N。
第2题图
72
2
知识点　2　功率
1. 定义： 与做功所用 之比叫作功率。(比
值定义法)
2. 理解：功率是表示物体 的物理量，只反
映做功的快慢，不反映做功的多少。
功
时间
做功快慢
3. 功率的符号是 ，单位是 ，简称瓦，单
位符号是 ，还有较大的单位是 (kW)。单
位换算：1 kW＝ W。
4. 功率的计算公式为 　　　　　。公式中的物理量及其
单位如下：
P
瓦特
W
千瓦
103
物理量(符号) 功率(P) 功(W) ③

单位(符号) ①
②
秒(s)
时间
(t)
瓦特
(W)
焦耳
(J)
5. 公式变形：(1)求功的公式为 。(2)求时间的
公式为 　　　　　。
W＝Pt
6. 推导公式：当物体在力F的作用下，以速度v做匀速
直线运动时，P＝＝＝Fv。(在功率一定时，F与v
成反比)
注意　在利用公式P＝Fv计算时，速度v的单位必须是米
每秒(m/s)。
1. 如图所示，体重为60 kg、臂长为0.6 m的小陈同学10
s完成了5个引体向上。他先两手握住单杠，两脚离地，
两臂及身体自然下垂。然后缓缓曲肘，直到下巴超过横
杠。小陈同学在10 s内做功的功率最接近的是(　D　)
A. 1.8 W B. 1 800 W
C. 180 W D. 18 W
第1题图
D
知识点　3　　能量
　　物体能够 ，我们就说这个物体具有能
量，简称能。能量的单位是 。
注意　一个物体“能够做功”，说明它“可以做功”(具
有做功的本领)，并不是一定“正在做功”。
对外做功
焦耳(J)
知识点　4　动能和势能
1. 动能
(1)定义：物体由于 而具有的能。
(2)影响因素：①质量相同的物体，运动的速度越大，它
的动能越 ；②运动速度相同的物体，质量越大，
它的动能越 。
运动
大
大
2. 重力势能
(1)定义：物体由于受到 并处在一定高度时所具
有的能。
(2)影响因素：①质量相同的物体，位置越高，它具有的
重力势能就越 ；②位置相同的物体，质量越大，
它具有的重力势能就越 。
注意　一般而言，规定物体在“水平地面”上的重力势
能为零。
重力
大
大
3. 弹性势能
(1)定义：物体由于发生 而具有的能。
(2)影响因素：物体的弹性形变越 ，它具有的弹性
势能就越大。
弹性形变
大
1. 如图甲所示，湍急的流水能推动水车是因为流水具
有 能；图乙中发生形变的网球拍具有
能。
第1题图
动
弹性势
2. 我国的乌东德水电站的拦河拱坝高270 m，这是为了
提高上游水位以增加水的 能；水流下落过程
中，动能变 。
第2题图
重力势
大
知识点　5　机械能及其转化
1. 机械能：动能、 势能和 势能统称为
机械能。
2. 机械能之间的转化：一个物体从高处下落，物体
的 转化成了它的 。动能和势能可
以相互转化。
重力
弹性
重力势能
动能
3. 机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，那么机
械能的总和 ，或者说，机械能是 的。
若在转化中存在摩擦力等消耗能量的因素，则机械能总
和会 ，机械能不守恒。
巧记　只有重力做功时，机械能守恒；有其他外力做功
时，机械能不守恒。
不变
守恒
减小
4. 水能和风能：水力发电和风力发电所用的水能和风能
均为机械能，其中水电站将上游水位抬高是为了使水具
有更多的 能。
重力势
1. 如图所示，滚摆上升过程中，滚摆的 能转化
为 能。滚摆上下往复运动过程中，每次上升
所能达到的高度越来越低，滚摆在运动过程中的机械
能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。
动
重力势
减少
第1题图
2. 在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳
绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹
签固定(如图所示)。将其从不太陡的斜面滚下。会看到橡
皮筋卷紧，橡皮筋的弹性势能 (选填“增
大”“减小”或“不变”)，当橡皮筋卷到一定程度时，
整个装置的运动速度减小直至静止，此时罐子会沿斜面
向上滚动，橡皮筋恢复原状，其 能转化为罐
子的 能和重力势能。
增大
弹性势
动
第2题图
实验　探究物体动能与哪些因素有关
【例】在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实
验中，小明做了如图1所示三个实验，将小球沿着同一斜
面由静止自由释放，并与同一水平木板上的同一木块相
碰，木块在水平面上移动一段距离后静止。
图1
图1
(1)(猜想假设)①由“十次车祸九次快”可猜想物体动能
可能与物体的 有关；②由“安全驾驶莫超载”
可猜想物体动能可能与物体的 有关。
速度
质量
(2)本实验研究的是 (选填“小球”或“木块”)
的动能与它的质量和速度的关系；实验中物体的速度是
指 (选填“即将碰撞木块时”或
“碰撞木块后”)的速度。
小球
即将碰撞木块时
图1
(3)通过观察比较 就可以反映小球
动能的大小；这样的研究方法在物理学中称为
法。
(4)通过比较图1中的甲、乙两次实验，可以初步验证猜
想 (填序号)是正确的；通过比较图1中的
两次实验，可以初步验证猜想②是正确的。
木块移动的距离
转换
①
甲、
丙
图1
(5)(实验结论)大量实验表明：质量相同的物体，运动的
速度越大，它的动能越 ；运动速度大小相同的物
体，质量越大，它的动能也越 。
大
大
图1
(6)若水平面是光滑的，木块被小球碰撞后将
(选填“静止”或“匀速直线运动”)，
(选填“能”或“不能”)完成该实验探究。
匀速直线
运动
不
能
图1
(7)甲、乙两次实验中木块克服摩擦力做功分别为W1和
W2，则W1 (选填“＞”“＝”或“＜”)W2。从能
量转化的角度也可以看出，两次实验比较，乙实验中的
小球的动能 (选填“较大”或“较小”)。
＜
较大
图1
(8)某同学用如图2所示的方法探究动能的大小与速度的关
系，他将相同质量的小球从不同高度(h2＞h1)由静止开始
释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断
小球动能的大小，这种方法不可行，原因是
。
水平面的
粗糙程度不同，木块所受的摩擦力大小不一样
图2
易错点1　力与做功的关系
【例1】易错诊断
(1)投篮后，球飞向篮筐的过程中，手对球做了功
(　×　)
(2)小明用力推抛锚的汽车却没有推动，推力对汽车做了
功 (　×　)
×
×
(3)用手将地上的水桶提升一定的高度，手的拉力对水桶
做了功 (　√　)
(4)冰壶在水平冰面向前滑动的过程中它受到的重力对它
没有做功 (　√　)
(5)用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相
同的距离所做的功不同 (　×　)
(6)汽车沿斜坡向下行驶时，汽车所受的重力对汽车做了
功 (　√　)
√
√
×
√
易错点2　功和功率的计算
【例2】如图是某无人机投送快递的情景。该无人机先用
5 s的时间将重1 kg的快递沿竖直方向匀速提升到20 m高
处，再用5 s的时间使快递沿水平方向匀速移动30 m送到
七楼的窗口。则在竖直提升过程中无人机对快递做功的
功率为 W；在水平运动过程中，无人机对快递做
功为 J。(不计空气阻力，g取10 N/kg)
40
0
【例2】图
【例3】如图甲所示，水平地面上有一长方体木块，小杰
用不同的水平推力F把木块向前推动，此过程中，推力F
和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图
乙、丙所示。在0～1 s内，推力对木块做功为 J，在
3～5 s内，推力对木块做功的功率为 W。
0
200
【例3】图
易错点3　辨析机械能是否守恒
【例4】无人驾驶扫地车在平直的路面上匀速前进，并将
地面上的垃圾吸入车内，在此过程中，扫地车整体的
(　C　)
A. 动能不变，机械能不变
B. 动能不变，机械能增大
C. 动能增大，机械能增大
D. 动能增大，机械能不变
C
【例5】(2024·内蒙古)如图所示，从A点沿水平桌面滚落
的小球运动轨迹如图中的虚线所示，C、F两点等高，D
为小球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法
正确的是(　D　)
D
【例5】图
A. 小球在C点和F点的机械能相等
B. 小球在C点和F点的动能相等
C. 小球从E点到F点的过程中，机械能变小
D. 小球在E点的动能不为零
考点1　功和功率的比较
1. 如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二
楼，在这个过程中，下列说法正确的是(　D　)
A. 小孩对砖做功更多
B. 小孩对砖做功更快
C. 大人对砖做功更多
D. 大人对砖做功更快
第1题图
D
2. 某科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”
装置，其示意图如图乙所示。将分别位于直轨道顶端和
弧形轨道顶端的两个完全相同的小球M、N同时由静止释
放，N小球先到达轨道底端。设此过程中重力对两个小
球所做功分别为WM、WN，重力对两个小球所做功的功
率分别为PM、PN，下列判断正确的是(　A　)
A
A. WM＝WN
B. WM＜WN
C. PM＝PN
D. PM＞PN
第2题图
3. 如图所示，水平地面上AB段和BC段长度相等，AB段
比BC段粗糙一些。用水平恒力F拉动物块经过AB和BC
段，物块在AB段刚好做匀速直线运动。以下说法正确的
是(　C　)
A. 物块经过AB段和BC段所用时间相等
B. 物块在BC段的平均速度等于在AB段的平均速度
C. 拉力F在BC段做的功等于在AB段做的功
D. 拉力F在BC段做功的功率等于在AB段做功的功率
第3题图
C
4. 在一次活动中，小明和小华先后在同一水平地面上，
水平拉着物体A做匀速直线运动，如图所示是物体A两次
运动的s－t图像。下列判断正确的是(　D　)
A. 物体两次运动的速度：v1＜v2
B. 物体两次所受的拉力：F1＞F2
C. 两人拉力对物体所做的功：W1＝W2
D. 两人拉力对物体做功的功率：P1＞P2
第4题图
D
考点2　功和功率的计算
5. 如图所示，是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂
伸”。若一个普通中学生在30 s内完成12次双杠屈臂伸，
该学生一次屈臂伸过程克服重力做功的功率最接近于
(　B　)
A. 600 W B. 60 W
C. 6 W D. 0.6 W
第5题图
B
6. (2025·成都改编)工人把重为200 N有轮子的箱子推到高处平台，如图所示。图中A、C、H是箱子在三段路面的起点，箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行。如表记录了箱子
在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。AB＝CF，BC＝FH，HK＝2 m，FG＝1.3 m，忽略箱子体积。则下列分析正确的是(　AD　)
AD
第6题图
路段 AB CF HK
推力(N) 10 17 10
时间(s) 13 20 12
A. 工人的推力在AB段做功为26 J
B. 工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等
C. 工人把箱子从C推到F处，箱子的重力没有做功
D. 工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为5∶6
7. (2025·达州)“奇思妙想”小组组装了如图所示装置，
测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面，在水平拉力
F＝5 N作用下向右做匀速直线运动，速度为0.15 m/s，
弹簧测力计的示数为2 N。拉力F的功率为 W，
B受到水平面的摩擦力为 N(不计绳重及绳与滑轮间
摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态)。
0.75
3
第7题图
8. 2024年1月，“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局
的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民
航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其
最大航程可达300 km。若该飞行汽车实现通航，从成都
市中心出发飞往天府国际机场，航程为68 km，仅耗时15
min，g取10 N/kg。
(1)求该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均
速度。
解：(1)该飞行汽车的平均速度：v＝＝
＝272 km/h
第8题图
解：(1)该飞行汽车的平均速度：v＝＝
＝272 km/h
答：(1)该飞行汽车的平均速度为272 km/h。
(1)求该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度。
2024年1月，“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其最大航程可达300 km。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为68 km，仅耗时15
min，g取10 N/kg。
(2)若飞行汽车载着质量为70 kg的乘客竖直匀速上升500
m，求汽车对该乘客做的功。
第8题图
解：(2)汽车对该乘客做的功：W＝Gh＝
mgh＝70 kg×10 N/kg×500 m＝3.5×105 J
答：(2)汽车对该乘客做的功为3.5×105 J。
2024年1月，“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其最大航程可达300 km。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为68 km，仅耗时15
min，g取10 N/kg。
(3)若该汽车从成都市中心到天府国际机场一直水平匀速
飞行，求汽车在飞行过程中对(2)中的乘客做功的功率。
解：(3)汽车在水平匀速飞行时，汽车的支
持力对乘客不做功，因此做功的功率为0。
第8题图
解：(3)汽车在水平匀速飞行时，汽车的支
持力对乘客不做功，因此做功的功率为0。
答：(3)汽车在飞行过程中对(2)中的乘客
做功的功率为0。
2024年1月，“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其最大航程可达300 km。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为68 km，仅耗时15
min，g取10 N/kg。
考点3　机械能及其变化
9. (2025·乐山)为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两
小时”的要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运
动。爬山区域等高线如图所示，不考虑重力变化，队伍
重力势能最大的位置是(　D　)
A. A处 B. B处 C. C处 D. D处
第9题图
D
10. 空中加油机在给战斗机加油的过程中，一直和战斗
机保持同一速度沿水平方向匀速行驶，如图所示。在这
个过程中(　C　)
A. 战斗机的动能不变
B. 战斗机的重力势能减小
C. 加油机的动能减小
D. 加油机的重力势能变大
第10题图
C
11. 荡秋千是一种喜闻乐见的运动，在越荡越高的欢乐
中，享受的是激情与健身的欢欣。如图所示，晨光同学
在荡秋千。他从A点自由出发，经过最低点B和与A点等
高的C点，到达右侧最高点D返回。经测量，D点高于A
点和C点。晨光同学从A点到D点的过程中，下列判断正
确的是(　D　)
D
A. A点和D点机械能相等
B. 到达B点时，受力平衡
C. 在此过程中，只有机械能与内能之间的转化
D. 从A点到D点，其机械能增加
第11题图
12. 如图所示，在蹦床运动中，A点是运动员到达的最低
点，B点是蹦床恢复原状的位置。运动员从A点运动到B
点的过程中(不计空气阻力)，下列判断正确的是(　D　)
A. 运动员的动能转化为蹦床弹性势能
B. 运动员的重力势能转化为动能
C. 运动员的动能逐渐增大
D. 运动员的机械能逐渐增大
第12题图
D
13. 图甲是小林从家到学校的一条水平公路，爱动脑筋
的他做了这样的设想：将从家到学校的路挖成一个
“U”形，如图乙所示，只要从家骑上自行车，不用刹
车也不用蹬脚踏板，等车停下来就可以到达学校了。请
你根据所学的物理知识回答：
第13题图
(1)在他设想的过程中动能和重力势能之间如何转化？
答：(1)将路挖成一个“U”形后，自行车下坡时，高度
降低，速度变大，重力势能转化为动能，上坡时，动能
转化为重力势能。
答：(1)将路挖成一个“U”形后，自行车下坡时，高度
降低，速度变大，重力势能转化为动能，上坡时，动能
转化为重力势能。
第13题图
(2)他的设想在现实中为什么不能实现？请写出一条让这
个设想实现的方法。
答：(2)因为自行车运动过程中受到摩擦阻力的作用，使
部分机械能转化为内能，机械能减少，所以不蹬脚踏板
时，不能到达学校；若想让设想实现，可以将起始点位
置抬高，高于学校位置，这样即使在运动过程中损失一
部分机械能，也会有足够的动能到达学校。
答：(2)因为自行车运动过程中受到摩擦阻力的作用，使
部分机械能转化为内能，机械能减少，所以不蹬脚踏板
时，不能到达学校；若想让设想实现，可以将起始点位
置抬高，高于学校位置，这样即使在运动过程中损失一
部分机械能，也会有足够的动能到达学校。
第13题图

展开更多......

收起↑