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(共53张PPT)
第一部分　教材复习篇
第八单元　功和机械能
第15课时　功和机械能
　　教材链接：人教版物理八年级第十一章　功和机械能，1课时。
　　1. 通过复习做功的必要因素以及功、功率的大小计算和比较，发展物理
运算能力和分析问题的能力。
2. 通过复习物体所具有的动能和势能的变化，能解释生活中与机械能变
化相关的现象，发展理论联系实际的能力。
3. 通过复习机械能的转化及守恒条件，知道判断机械能守恒的方法，发
展科学思维能力。
　　1. 完成任务一、二（指向目标1）
2. 完成任务三、四、五（指向目标2、3）
明概念——做功的必要因素
【例1】如图，重为G的物体均受到大小和方向不变的拉力F作用，并移动相
同距离s。
（1）甲图，物体在粗糙的水平面做匀速直线运动。力F做的功W＝ ，
重力对物体做的功WG＝ 。
Fs　
0 J　
（2）乙图，物体在光滑斜面上做匀速直线运动（力F的方向始终与斜面平
行），力F做的功W＝ ； 斜面对物体支持力做的功W支＝ ；克
服物体重力做的功WG＝ 。
Fs　
0 J　
Gs1　
解析：（1）（2）做功的两个必要因素是力和物体在这个力的方向上移动的距离；判断某力是否做功要看在该力方向上物体是否有移动距离。甲图物体没有在重力方向上移动距离，重力没有做功；乙图物体没有在支持力方向上移动距离，支持力没有做功。乙图物体在重力方向上移动了s1。
（3）丙图，物体沿竖直向上的方向做匀速直线运动，在图中标出物体运动
的距离s；力F做的功W＝ 。如图所示
（3）题答案图
解析：功的计算公式W＝Fs，物体移动的距离如图所示。
Fs　
如图所示
【例2】世界杯历史上第一座可完全拆解、可再利用的体育场“974球场”，
由974个“中国造”的集装箱拼装而成，图2是运载集装箱时的简化图（忽略
空气阻力）（g取10 N/kg）。将质量为30 t的集装箱匀速水平向右移动经过B
点，到达C点后用时10 s匀速下降到D点，求集装箱：
（1）从A到D过程，重力做的功；
解：从 A到D过程中，从A到C，重力方向与运动方向垂直，重力不做功，
从C到D，重力做功 WG，移动距离为hCD＝6 m。
m＝30 t＝3×104 kg，G＝mg＝3×104 kg×10 N/kg＝3×105 N。
则WG＝GhCD＝3×105 N×6 m＝1.8×106 J，
即从A到D过程，重力做的功为1.8×106 J。
（2）从C到D过程，重力做功的功率。
解：从C到D，重力做功的功率为PG＝＝＝1.8×105 W。
解析：功的计算公式W＝Fs、W＝Pt，要根据已知条件灵活运用。在利用W
＝Fs计算时要注意s指的是力的方向上移动的距离。本题中物体在AC段水平
移动时，在重力方向上没有移动距离，因此重力做功为0 J。在计算过程中，
如果遇到单位不统一的情况要化成统一单位再进行运算。
知方法——功和功率的计算
【例3】如图所示，AD为水平路面，其中BD段路面相同。同一物体在水平拉
力作用下沿直线运动，其中AC段匀速。AB段F1做的功为W1，功率为P1；BC
段F2做的功为W2，功率为P2。
（1）计算W1和W2。
解：由已知条件得，W1＝F1s1＝3 N×4 m＝12 J，W2＝F2s2＝2 N×6 m＝
12 J，因此W1＝W2。
（2）根据题目的信息，分析P1和P2的大小关系。
解：物体在AC段做匀速直线运动，速度v不变，由图得路程sAB＜sBC，根据t
＝，AB段运动时间t1和CD段运动时间t2的大小关系为t1＜t2；根据P＝，W1
＝W2， t1＜t2，则P1＞P2。
解析：功的计算公式W＝Fs、W＝Pt，要根据已知条件灵活运用。在分析判
断的过程中，要写上公式或者规律作为依据进行判断。
【例4】如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方
向的力F。物体经过M点开始计时，每经过0.1 s时间，用虚线框记录物体的
位置。物体在MO段做匀速直线运动。后改用另一个大小始终不变的水平拉
力F2继续运动到P。若MN段拉力F1所做的功为W1，功率为P1，OP段拉力F2
所做的功为W2，功率为P2。
（1）计算W1和W2。
解：由已知条件得，W1＝P1t1＝45 W×0.2 s＝9 J，W2＝P2t2＝90 W×0.1 s＝
9 J，因此W1＝W2。
（2）根据题目的信息，分析F1和F2的大小关系。
解：根据F＝，W1＝W2，由题意知MN段和OP段移动距离s1＝s2，因此F1
＝F2。
解析：功的计算公式W＝Fs、W＝Pt，要根据已知条件灵活运用。本题目中
每经过0.1 s记录一次物体位置，因此MN段物体运动的时间为0.2 s，OP段物
体运动的时间为0.1 s。
会判断——动能、势能的变化
【例5】图中重物在拉力作用下从地面上升过程经过 M、N、O、P点，其速
度在 MN段不断增大，在 NO 段不变，在 OP 段不断减小，忽略空气阻力，
则重物在：
（1）M到N段动能的变化： ，判断依据是：
。
（2）O到P段重力势能的变化： ，判断依据是：
。
动能变大　
重物质量不变，
运动速度增大，动能变大　
重力势能变大　
重物质
量不变，离地面高度变高，重力势能变大　
（3）N到O段重物所受拉力对重物是否做功？ ；N到O段机械能的变
化： ，判断依据是：
。
（4）能否比较M到N段机械能的变化？说明理由。
。
是　
变大　
N到O段重物重力势能变大，动能不变，机械
能为动能和重力势能的总和，因此变大　
能，M到N段重物重力势能变大，动能变大，因此机械能变大　
解析：动能的大小与其质量、速度有关。物体的质量越大，速度越大，具有
的动能就越大。重力势能的大小与其质量、所处高度有关。物体质量越大，
位置越高，具有的重力势能越大。动能和势能的总和称之为机械能。可根据
动能和势能的变化判断机械能的变化。拉力对物体做功，物体机械能变大。
【例6】中国选手包揽第32届奥运会蹦床项目女子决赛冠、亚军。训练中，
运动员在蹦床上弹跳几下，增加腾空高度，以完成后续动作，在前后两次弹
起经过M、S点的动能和重力势能如图所示，则（　B　）
B
A. 在M点的速度等于在S点的
B. 在M点的机械能小于在S点的
C. 在M点的高度小于在S点的
D. 经过M、S两点时机械能相等
解析：A. 动能大小与质量和速度有关，在质量不变时，速度越小，动能越
小。由图知，M点的动能小于S点的动能，故在M点的速度小于在S点的速
度，故A错误。BD. 动能与势能统称为机械能。M点和S点重力势能相同，而
M点的动能小于S点的动能，故在M点的机械能小于在S点的机械能，故B正
确，D错误。C. 重力势能与质量和所处高度有关，因质量不变，M点和S点
重力势能相同，故在M点的高度等于在S点的高度，故C错误。故选B。
巧分析——动能、势能及机械能的变化
【例7】蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，是2023年杭州亚运会的比赛
项目之一，也是深受广大青少年喜爱的健身运动。如图为蹦床运动简化示意
图，O点是运动员由最高点开始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变
时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是
运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则（　B　）
B
A. 从O点到A点的过程中，运动员的机械能增大
B. 从A点到C点的过程中，蹦床的重力势能一直减小
C. 从A点到C点的过程中，蹦床的弹性势能一直减小
D. 从O点到C点的过程中，在C点处运动员的动能最大
解析：A. 从O点到A点的过程中，忽略空气阻力，运动员的机械能守恒，机
械能不变，故A错误；B. 从A点到C点的过程中，蹦床的高度越来越小，它的
质量不变，故蹦床的重力势能一直减小，故B正确；C. 从A点到C点的过程
中，蹦床的弹性势能一直增大，故C错误；D. 从O点到C点的过程中，运动
员的速度先增大，再减小，在B点处运动员的动能最大，故D错误。故选B。
【例8】小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动。
（1）如图甲所示，小球从A点静止释放，到达C点时速度是否为
零？ 。
解析：小球在A点动能为零，势能最大，A点势能和C 点势能相等，根据
能量守恒定律，A 点和C 点机械能相等，所以动能相等，C 点动能为
零，速度为零。
是　
（2）将轨道BC段改为水平，如图乙所示。小球仍从A点由静止释放，小球
经过M点时的机械能大于、小于还是等于其在A点的机械能？ 。
解析：小球没有受空气阻力和摩擦，根据能量守恒定律，机械能保持不变。
等于　
会应用——判断物体机械能的变化
【例9】篮球从M点以速度v0竖直下落，经水平地面反弹后恰好回到与M点等
高的N点，如图所示。设在M点时篮球的机械能为E，动能为Ek1，重力势能
为Ep1；回弹到N点时篮球的重力势能为Ep2。
（1）请比较：Ep1 （选填“＞”“＝”或“＜”）
Ep2。
解析：由于M点与N点等高，所以M点和N点重力势能
相等，故Ep1＝Ep2。
＝　
（2）从水平地面回弹到N点过程中，篮球动能 （选填“减小”“不
变”或“增大”）。
解析：从水平地面回弹到N点过程中，篮球的质量不变，篮球的速度越来越小，所以篮球动能减小。
减小　
（3）M到N过程中减少的机械能E损＝ （选填“E－Ep1”或“E－Ek1”）。
解析：篮球在M点具有的机械能E＝Ek1＋Ep1，由于篮球在N点的动能为0，
所以篮球在N点具有的机械能为Ep2，且Ep1＝Ep2，故M到N过程中减少的机械
能E损＝E－Ep1。
E－Ep1　
【例10】如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以
某一速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N。
（1）球接触台面后，从发生了最大弹性形变到恢复的过程， 能
转化为 能。
解析：球以一定速度从M点抛出，下降过程，重力势能转化为动能，动能增
大，重力势能减小。
弹性势　
动　
（2）经台面反弹后上升过程球的重力势能 ，动能 （前两
空均选填“增大”“不变”或“减小”），N （选填“可能”或
“不可能”）比M高。
解析：球接触台面的过程，动能转化为弹性势
能及内能；反弹过程，弹性势能转化为动能，
但此时的动能比接触台面时的动能小；上升过
程，动能转化为重力势能，到达M点时，重力势能与下降时相同，动能一定比下降时的小，但不一定为0，那么球仍可向上升，直到速度为0，所以
N点可能比M点高。
增大　
减小　
可能　
（3）球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经反弹
后，到达的最高点P （选填“可能”或“不可能”）比N高。
解析：小球从N点下降时，初速度为0，与台面接触的过程，有部分机械能转
化为内能，则再次上升过程，速度为0时，高度小于N点。
不可能　
【例11】（2024·广州中考节选）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置
后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。
位置 机械能/J 重力势能/J
甲 13 6
乙 12 10
篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞
过程损失的机械能为 J，在乙位置时的动能为 J。
解析：根据表格信息，篮球与地面碰撞过程损失的机械能ΔE＝13 J－12 J＝1 J；
机械能等于动能与重力势能之和，篮球在乙位置时的动能Ek＝12 J－10 J＝2 J。
1　
2　
A. 基础练
1. 如图所示是环保卫士小明在进行垃圾分类，下列各环节中小明对瓶子做功
的是（　A　）
A. 从地上拾起瓶子
B. 保持瓶子在水平方向上走到可回收垃圾桶
C. 拿着瓶子站在垃圾桶旁不动
D. 瓶子离开手后掉落桶中
A
2. 如图所示，两位同学正在爬楼梯，若他们爬相同的楼层，下列说法正确的
是（　B　）
A. 体重大的一定做功慢 B. 体重小的做功一定少
C. 用时短的做功一定快 D. 用时长的一定做功多
B
3. （教材改编）马拉着质量是2 000 kg的车在水平路上前进400 m，马的水平
拉力做了4×105 J的功，马的水平拉力是多大？
解：由W＝Fs，得马的水平拉力F＝＝＝1 000 N。
4. 如图所示，钢珠在竖直平面上的轨道ABCDE上运动（忽略一切阻力）。
（1）钢珠从A点静止释放，钢珠 （选填“能”或“不能”）通过E
点冲出轨道。
解析：钢珠在A点时，具有一定的重力势能，动能为零；由于E点和A点等
高，故在E点时它的重力势能与在A点时相同；由于忽略一切阻力，机械能守
恒，故此时它的动能为零，不能冲出轨道。
不能　
（2）钢珠从C点运动到D点过程中，钢珠的机械能 ，重力势能
，动能 。（均选填“变小”“变大”或“不变”）
解析：从C点运动到D点过程中，忽略一切阻力，则机械能守恒，故机械能总
量不变。从C点运动到D点过程中，钢珠的高度变小，故钢珠的重力势能变
小。从C点运动到D点过程中，钢珠的速度变大，故钢珠的动能变大。
不变　
变
小　
变大　
B. 提升练
5. 如图所示，竖直平面是由两块粗糙程度相同但厚度不同的铁板组合而
成的，分界点为O点，一块较小的磁块（可忽略体积带来的影响）质量
为0.1 kg，在该竖直平面上同一铁板任意位置与磁块相互吸引力相同。
磁块从N点上方轻轻竖直向下推动释放，先后经过了N、M、O、P、Q
各点，每相同的时间记录它的位置（在图中用虚线框表示），磁块通过
NM段时做匀速直线运动，（g取10 N/kg）以下说法中，正确的是（　B　）
A. 磁块从N运动到M过程中机械能守恒
B. 磁块从N运动到M过程与从O运动到P的过程重力做的功相等
C. 磁块从N运动到M过程与从O运动到P的过程中，重力做功的功率
相等
D. 磁块从O运动到P过程与从P运动到Q的过程中，重力做功的功率
相等
【答案】B
6. （1）运送救灾物资的飞机一直在某一水平高度匀速飞行，当它把救灾物
资投下后，飞机的动能 （选填“变大”“不变”或“变小”），重
力势能 （选填“变大”“不变”或“变小”），机械能
（选填“变大”“不变”或“变小”）。
变小　
变小　
变小　
解析：从动能和势能大小的影响因素进行判断：动能大小的影响因素：
质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。势能大小的影响因素：
质量、相对高度。质量越大，相对高度越高，势能越大。动能和势能统
称为机械能。
运送救灾物资的飞机在某一水平高度匀速飞行，当它把救灾物资投下
时，物资在下落过程中，质量变小，速度不变，高度不变，所以动能将
变小；同时重力势能减小；重力势能和动能都将减小，动能和势能统称
为机械能，因此机械能也减小。
（2）如图1所示，一小球从固定轨道A处静止下滑，经过B处，再向上运动到
轨道右端的最高点C处（图中并未画出，轨道足够长），整个过程只有动能
和势能之间的转化。小球从A运动到B的过程中，动能和势能的总和
（选填“变大”“不变”或“变小”）；小球在C处的位置应该在图2中
的 处（填写序号）。
不变　
②　
解析：整个过程只有动能和势能之间的转化，故机械能守恒，故小球从A运
动到B的过程中，动能和势能的总和不变；由于机械能不变，故小球将达到
原来的高度，故小球在C处的位置应该在图2中的②处。
7. 篮球运动轨迹如图1所示。篮球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重
力势能的参数如图2所示。
（1）通过数据计算可得，篮球在M点时的机械能为 J。
（2）篮球在M点时离地高度 篮球在N点时的离地高度；在M点时的
速度 N点时的速度。（均选填“大于”“等于”或“小于”）
（3）在整个运动过程中，篮
球的机械能 （选
填“守恒”或“不守恒”）。
320　
小于　
小于　
不守恒　
8. 把木块沿斜面匀速拉动时，测得数据如下表。
木块的重力G/N 斜面的高度h/m 沿斜面的拉力F/N 斜面长s/m 支持力F支/N
10 8 5 8
若所需时间为10 s，且重力的功率为3 W。求：
（1）拉力所做的功和功率；
解：木块受到沿斜面的拉力F＝8 N，斜面长度s＝
5 m，拉力所做的功W＝Fs＝8 N×5 m＝40 J，拉力做功的功率P＝＝＝
4 W。
解析：由于动能和重力势能的总和为机械能，由图2中M点的相关信息可知，
M点的重力势能为240 J，占机械能的75％，则M点的机械能为＝320 J，
同理可知篮球在N点时的机械能为＝500 J。
（2）支持力做的功；
解：支持力与物体运动方向垂直，所以支持力不做功。
解析：由图2可知，篮球在M点时的重力势能为240 J，
在N点时的重力势能为500 J×60％＝300 J，M点时的重力势能小于N点时的重力势能，篮球的质量一定，因此篮球在M点时离地高度小于篮球在N点时的离地高度。篮球在M点时的动能为320 J－240 J＝80 J，篮球在N点时的动能为200 J，篮球在M点时的动能小于在N点时的动能，而篮球的质量一定，因此篮球在M点时的速度小于在N点时的速度。
（3）斜面的高度。
解：木块重力做功WG＝PGt＝3 W×10 s＝30 J，
斜面的高度h＝＝＝3 m。
解析：由于篮球在M点的机械能小于篮球在N点时的机械能，所以篮球的机
械能不守恒。
9. 如图甲，吊机将重为6 000 N的货物从地面A处竖直匀速提升40 s到达B处，
再水平匀速运送到C处，最后竖直放到楼顶D处。货物从C到D用时50 s，路程
随时间变化图像如图乙所示。g取10 N/kg。
（1）求BC段吊机对货物的拉力做的功。
解：BC段吊机对货物的拉力竖直向上，货物没有在拉力的方向上移动距离，所以拉力没有对货物做功，BC段吊机对货物的拉力做的功是0 J。
（2）求CD段货物所受重力做功的功率。
解：由图可知，货物在CD段运动的距离是5 m，CD段货物所受重力做的功W
＝Gh＝6 000 N×5 m＝30 000 J，功率P＝＝＝600 W。
1. 复习完本课时，能否整理知识、考点，总结解决问题的思路？
2. 复习完本课时，没有掌握透彻的知识点有哪些？还需要加强的方面有
哪些？
1. A　2.B
3. 解：由W＝Fs，得马的水平拉力F＝＝＝1 000 N。
4. （1）不能　（2）不变　变小　变大
参考答案
解析：（1）钢珠在A点时，具有一定的重力势能，动能为零；由于E点和A
点等高，故在E点时它的重力势能与在A点时相同；由于忽略一切阻力，机械
能守恒，故此时它的动能为零，不能冲出轨道。
解析：（2）从C点运动到D点过程中，忽略一切阻力，则机械能守恒，故机
械能总量不变。从C点运动到D点过程中，钢珠的高度变小，故钢珠的重力势
能变小。从C点运动到D点过程中，钢珠的速度变大，故钢珠的动能变大。
5. B
6. （1）变小　变小　变小　（2）不变　②
解析：从动能和势能大小的影响因素进行判断：动能大小的影响因素：
质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。势能大小的影响因素：
质量、相对高度。质量越大，相对高度越高，势能越大。动能和势能统
称为机械能。运送救灾物资的飞机在某一水平高度匀速飞行，当它把救灾物资投下时，物资在下落过程中，质量变小，速度不变，高度不变，所以动能将变小；同时重力势能减小；重力势能和动能都将减小，动能和势能统称为机械能，因此机械能也减小。
解析：（2）整个过程只有动能和势能之间的转化，故机械能守恒，故小球
从A运动到B的过程中，动能和势能的总和不变；由于机械能不变，故小球将
达到原来的高度，故小球在C处的位置应该在图2中的②处。
7. （1）320　（2）小于　小于　（3）不守恒
解析：（1）由于动能和重力势能的总和为机械能，由图2中M点的相关信息
可知，M点的重力势能为240 J，占机械能的75％，则M点的机械能为＝
320 J，同理可知篮球在N点时的机械能为＝500 J。
解析：（2）由图2可知，篮球在M点时的重力势能为240 J，在N点时的重力
势能为500 J×60％＝300 J，M点时的重力势能小于N点时的重力势能，篮球
的质量一定，因此篮球在M点时离地高度小于篮球在N点时的离地高度。篮
球在M点时的动能为320 J－240 J＝80 J，篮球在N点时的动能为200 J，篮球
在M点时的动能小于在N点时的动能，而篮球的质量一定，因此篮球在M点时
的速度小于在N点时的速度。
解析：（3）由于篮球在M点的机械能小于篮球在N点时的机械能，所以篮球
的机械能不守恒。
8. 解：（1）木块受到沿斜面的拉力F＝8 N，斜面长度s＝5 m，拉力所做的
功W＝Fs＝8 N×5 m＝40 J，
拉力做功的功率P＝＝＝4 W。
（2）支持力与物体运动方向垂直，所以支持力不做功。
（3）木块重力做功WG＝PGt＝3 W×10 s＝30 J，
斜面的高度h＝＝＝3 m。
9. 解：（1）BC段吊机对货物的拉力竖直向上，货物没有在拉力的方向上移
动距离，所以拉力没有对货物做功，BC段吊机对货物的拉力做的功是0 J。
（2）由图可知，货物在CD段运动的距离是5 m，CD段货物所受重力做的功
W＝Gh＝6 000 N×5 m＝30 000 J，
功率P＝＝＝600 W。(共5张PPT)
第一部分　教材复习篇
第八单元　功和机械能
年份 题号 内容 题型 分值
2025 7 摩擦力大小、功的大小比较 选择题 3
12（3） 功和机械能 非选择题 1
2024 12 估测长度、重力、受力分析、机械能 非选择题 6
16 固体压强、速度、功率、机械效率 非选择题 11
2023 7 重物机械能的变化判断 选择题 3
14 速度、摩擦力、功和功率的计算 非选择题 7
　　1. 你可以跟着老师、同学们一起以“功和功率、机械能”为主线整理本
单元知识。
2. 本单元难点内容是理解功、功率的概念，并能用公式进行计算以及物
体机械能的大小及变化判断等。从功能关系上理解很重要，另外对运算能力
有一定的要求，希望你能利用所学知识解决和解释生产生活中的相关问题。
3. 你还可以利用以下或其他的网络资源来达成学习目标。
（1）国家智慧中小学精品课堂
（2）粤教翔云数字课堂
（3）广州共享课堂
必要因素：有力(F)、在力的方向上移动距离（s)
功
公式：W=Fs
单位：焦耳(J)
定义：功与做功所用时间之比。单位：瓦特(W)
功率
意义：表示做功快慢的物理量
功和机械能
公式：
定义：物体由于运动而具有的能
动能
大小与其质量、速度有关。物体的质量越大，速度越大，具有的动能
就越大
定义：物体由于受到重力并处在一定高度时具有的能
重力
势能
大小与其质量、所处高度有关。物体质量越大，位置越高，
机械能
具有的重力势能越大
势能
弹性
定义：物体由于发生弹性形变而具有的能
势能
同一物体，发生弹性形变程度越大，具有的弹性势能越大
动能和势能可以相互转化，如果只有动能和势能相互转化
机械能及其转化
机械能的总和不变（机械能守恒）

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