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★2022年版课标 知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。知道机械能。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。
第4节　机械能及其转化
1．动能、重力势能和弹性势能统称为________。
2．苹果从高处下落，其________能转化为________能；弯弓射箭时，弓的________能转化为箭的________能；蹦床运动员从高处落下，在与蹦床床面接触后，床面发生弹性形变，运动员的________能转化为蹦床的________能。由此可见，动能和势能可以相互________。
3．若只有动能和势能相互转化，则机械能是________的。
4．从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量________能的天然资源。水电站发电时，上、下水位差越________，水的________能越大，能发出的电越多。
机械能
重力势
动
弹性势
动
动
弹性势
转化
守恒
机械
大
重力势
知识点 机械能及其转化
例1　一架载有救灾物资的飞机从机场起飞，在其加速升空的过程中，它的动能________，重力势能________，机械能________；飞机到达灾区上空后，在某一高度上水平匀速飞行并投放救灾物资，此过程中它的动能________，重力势能________，机械能________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
增大
增大
增大
减小
减小
减小
例2　观察下列情景，回答问题。
(1) 如图1所示，不考虑滚摆与空气的摩擦，请你分析滚摆运动时的能量变化。
①在最高点开始释放时，滚摆的速度为________，
此时它的________能最大，________能最小；
②下降过程：速度变________，高度变________，动能变________，重力势能变________，________能转化为________能；
图1
③上升过程：速度变________，高度变________，动能变________，重力势能变________，________能转化为________能。
零
重力势
动
大
小
大
小
重力势
动
小
大
小
大
动
重力势
(2)跳水运动员在练习跳水时用力压跳板，如图2所示，弯曲的跳板能把运动员向上弹起，此过程中________(选填“运动员”或“跳板”)的________能转化为________(选填“运动员”或“跳板”)的________能；跳板的弯曲程度越大，具有的________能越大。运动员在________(选填“离开跳板时”“最高点”或“入水处”)的动能最大。
图2
(3)由以上分析可知，动能、重力势能和弹性势能是可以相互________的。
跳板
弹性势
运动员
动
弹性势
入水处
转化
1．因为机械能＝动能＋势能，所以在分析物体机械能的变化情况时，要同时关注其动能和势能的变化情况。
2．判断机械能转化情况的方法：根据某过程中物体速度、高度和弹性形变程度的变化情况，判断得出物体动能、重力势能和弹性势能的增减情况，此过程中减少的能转化为增加的能。
知识点 机械能守恒
例3　 跳台滑雪运动中，运动员经过了多个不同的位置，如图3所示。不考虑摩擦和空气阻力，运动员从A点由静止下滑到达B点的过程中，其________能转化为________能，机械能________(选填“守恒”或“不守恒”)；运动员在D点时的速度________(选填“大于”“小于”或“等于”)其在B点时的速度。
图3
重力势
动
守恒
大于
一般情况下，由于物体受阻力的影响，存在机械能向其他形式能量的转化，机械能会减小，如下落的篮球弹起的高度越来越低。若只有动能和势能相互转化(如“不计一切阻力”“不计摩擦”“太空”或“光滑”等情况)，则机械能是守恒的。
知识点 水能和风能的利用
例4　(1)风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图4甲所示，请完成图乙所示风力发电的主要能量转化流 程图。
图4
机械能
电能
(2)水力发电是现代主要的发电方式之一。如图5，水电站修建拦河大坝的目的是________(选填“升高”或“降低”)上游水位，增加水的________能。为了能发更多的电，水电站最好建在图中的________(选填“A”或“B”)处。水往下流带动发电机发电时，水的重力势能________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
图5
升高
重力势
B
变小
1．(知识点1)如图6所示，小朋友匀速下滑的过程中，他的 (　　)
A. 重力势能减小，机械能不变
B. 动能不变，机械能减小
C. 重力势能减小，动能增大
D. 重力势能不变，机械能减小
图6
B
2．(知识点1)(2025德阳改编)荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图7所示，用细线把一个小球悬挂起来，小球从左侧点A由静止释放，经过最低点B摆到右侧最高点C的过程中，不计空气阻力，它的重力势能________________(选填“先减小后增大”或“先增大后减小”)，它在点A和点C的重力势能________(选填“相等”或“不相等”)，在点________的动能最大。
图7
先减小后增大
相等
B
3．(知识点1、2)如图8所示，杂技演员下落到蹦床，从接触蹦床到下落到最低点的过程中，杂技演员的________能转化为蹦床的________能；杂技演员离开蹦床上升的过程中，杂技演员的________能转化为________能，机械能________(选填“守恒”或“不守恒”)。(不计空气阻力)
图8
动
弹性势
动
重力势
守恒
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1．机械能　2.重力势　动　弹性势　动　动　弹性势　转化
3．守恒　4.机械　大　重力势
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例1　增大　增大　增大　减小　减小　减小
例2　(1)①零　重力势　动
②大　小　大　小　重力势　动
③小　大　小　大　动　重力势
(2)跳板　弹性势　运动员　动　弹性势　入水处
(3)转化
例3　重力势　动　守恒　大于
例4　(1)机械能　电能　(2)升高　重力势　B　变小
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1．B　2.先减小后增大　相等　B
3．动　弹性势　动　重力势　守恒(共21张PPT)
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★2022年版课标 知道动能、势能。
第3节　动能和势能
1．物体能够对外做功，我们就说这个物体具有________，简称________，其单位与功的单位相同，也是________。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越________。
2．物体由于________而具有的能，叫作动能。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越________；运动速度相同的物体，质量越________，它的动能越大。
3．在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫作____________。物体的________越大，位置越________，它的重力势能就越大。
能量
能
焦耳(J)
大
运动
大
大
重力势能
质量
高
4．物体由于发生__________而具有的能叫作弹性势能。物体的弹性形变越大，弹性势能就越________。________势能和________势能是常见的两种势能。
弹性形变
大
重力
弹性
知识点 研究物体的动能跟哪些因素有关
例1　物理小组在研究“物体的动能与哪些因素有关”。
(1)小组的两位同学根据生活常识提出了如下猜想：
①由“十次车祸九次快”可猜想：物体的动能可能与物体的________有关；
②由“安全驾驶莫超载”可猜想：物体的动能可能与物体的________有关。
图1
速度
质量
他们利用钢球、木块和斜槽等器材进行了如图1所示的实验探究。(钢球的质量M＞m)
(2)本实验通过木块______________来反映________(选填“钢球”或“木块”)的动能大小。这里运用的物理研究方法是________法。
(3)为了使钢球到达水平面时的速度相同，应将钢球从____________处由静止释放。
图1
被撞的远近
钢球
转换
同一高度
(4)比较甲、乙两图，可以探究物体的动能与速度的关系，根据实验现象可初步得出结论：当质量一定时，物体的速度越________(选填“大”或“小”)，动能越大。实验中控制钢球的质量相同，这里运用的物理研究方法是____________法。
(5)比较甲、丙两图，可以初步得出结论：______________________
____________________。
图1
大
控制变量
质量越大，动能越大
当速度一定时，物体的
(6)实验中，如果使用不带凹槽的斜面，可能会出现的情况是____________________________________。
图1
钢球的运动方向出现偏离(合理即可)
1．与用斜面相比，用斜槽进行实验的优点：能够控制钢球的运动方向，使其每次都撞击在木块的同一位置。
2．该实验用到的实验方法：
(1)转换法：用木块被撞的远近(即钢球对木块做功的多少)反映钢球碰撞木块时的动能大小。
(2)控制变量法：探究动能与速度的关系时，使用同一钢球，控制质量不变；探究动能与质量的关系时，将不同质量的钢球从斜槽上同一高度处由静止释放，控制碰撞木块时的速度相等。
知识点 动能和势能
例2　请根据所学知识填空。
(1)水平公路上行驶的货车具有________能；货车及货物
的总质量越________，速度越________，其具有的能量越大。
(2)打桩机举高的重锤具有________能；重锤被举得越________，重锤的质量越________，其具有的能量就越大，桩打得就越深。
(3)如图2，小元拉弓射箭的过程中，被拉弯的弓具有________能；弓被拉得越弯，其具有的能量越________，放开弓弦后箭射得越远。
图2
动
大
大
重力势
高
大
弹性势
大
例3　分析下列实例中物体动能和势能的大小变化情况。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(1)升旗仪式中，五星红旗匀速升起，其动能________，重力势能________。
(2)飞艇加速升空过程中，其动能________，重力势能________。
(3)无人机保持在某一高度匀速飞行并喷洒农药，其动能________，重力势能________。
(4)超市里，高度为30 cm的电动扫地车在水平地面上匀速行驶并将地上的杂物吸入车内，其动能________，重力势能________。
不变
增大
增大
增大
减小
减小
增大
增大
1．动能、重力势能和弹性势能的比较：
2.分析动能与重力势能的变化时，除了考虑速度和高度的变化，还要考虑质量的变化。特别要注意题目中隐含的质量变化的关键词，如“喷洒农药(质量变小)”“吸入垃圾(质量变大)”等。
能量 动能 重力势能 弹性势能
产生条件 具有一定速度 处于一定高度 发生弹性形变
影响因素 速度、质量 高度、质量 弹性形变程度
1．(知识点2) (2025广西)如图3所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗 (　　)
A. 动能增大
B. 动能减小
C. 重力势能增大
D. 重力势能减小
图3
C
2．(知识点2)飞行的子弹能击穿靶子是由于子弹具有较大的________能；禁止高空抛物是因为高处的物体具有较大的________能；被压缩的弹簧具有________能。
3．(知识点2)如图4所示，在网球比赛中，运动员用力击球，球拍因发生了____________而具有了弹性势能；网球被弹出的过程中，球拍的弹性势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，被弹出的网球________(选填“有”或“没有”)重力势能。
图4
动
重力势
弹性势
弹性形变
减小
有
4．(知识点2)自行车、摩托车和小汽车三种车辆以相同的速度在平直公路上匀速运动，它们中动能最大的是________；如果它们的动能相同，那么运动得最快的是________。
小汽车
自行车
5．(知识点1)小聪用钢球、斜面和木块等器材组装成了如图5所示的实验装置，以此来探究“影响物体动能大小的因素”。
(1)让同一小球从斜面的不同高度处由静止滚下，推动木块做功，目的是探究动能的大小与________的关系，这种研究方法是____________。
图5
速度
控制变量法
(2)为了探究质量和速度中哪个物理量对物体的动能大小影响更大，小聪借助速度传感器和其他仪器，通过实验得出了如表1、2所示的两组数据。分析表格中的数据可知：表1所对应的实验探究的是________对物体动能的影响程度；________对物体的动能大小影响更大。
表1(钢球撞击时的速度v＝8 cm/s) 表2(钢球的质量m＝100 g)
序号 钢球的质量/g 木块滑行的距离/cm
1 100 10
2 200 20
3 300 30
序号 钢球撞击时的 速度/(cm·s－1) 木块滑行
的距离/cm
1 8 10
2 16 40
3 24 90
质量
速度
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1．能量　能　焦耳(J)　大　2.运动　大　大
3．重力势能　质量　高　4.弹性形变　大　重力　弹性
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例1　(1)①速度　②质量 (2)被撞的远近　钢球　转换
(3)同一高度　(4)大　控制变量
(5)当速度一定时，物体的质量越大，动能越大
(6)钢球的运动方向出现偏离(合理即可)
例2　(1)动　大　大 　(2)重力势　高　大
(3)弹性势　大　
例3　(1)不变　增大　(2)增大　增大　(3)减小　减小　
(4)增大　增大
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1．C　2.动　重力势　弹性势
3．弹性形变　减小　有　4.小汽车　自行车
5．(1)速度　控制变量法　(2)质量　速度(共19张PPT)
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第1节　功
第十一章　功和机械能
★2022年版课标 结合实例，认识功的概念。知道机械功。用生活中的实例说明机械功的含义。
1．一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，则这个力对物体做了__________。
2．力学里所说的做功，包含两个必要因素：①作用在物体上的________；②物体在________________移动的距离。
3．功等于________与物体在力的方向上________________的乘积，功用符号________表示，功的表达式为W＝________。推导公式：F＝________；s＝________。
功
力
这个力的方向上
力
移动的距离
W　
Fs　
4．在国际单位制中，力的单位是________，距离的单位是________，则功的单位是________，它有一个专门的名称叫作________，简称________，符号是________。
牛
米
牛米
焦耳
焦
J
知识点 对做功的理解
例1　 图1所示的四个情景中，人对物体做了功的是 (　　)
A．图甲中，人搬石头但没有搬动
B．图乙中，人将地上的垃圾捡起
C．图丙中，人提着滑板水平匀速前行
D．图丁中，离手后的篮球继续飞行
图1
B
人对物体不做功的三种情形：
劳而无功(有力无距离) 不劳无功(有距离无力) 垂直无功(力与距离垂直)
用力推石头没有推动 踢出去的足球在空中飞行 背着书包在平直路面上匀速行走
知识点 功的计算和比较
例2　 如图2，小芳在平直的道路上推车，以1 m/s的速度匀速前进5 s，推车时受到的阻力恒为60 N。求：(1)小芳的推力；(2)车前进的距离； (3)小芳的推力做的功。
图2
例3　如图3甲所示，用50 N的水平推力F推光滑水平面上重200 N的箱子，推力做的功W1为500 J，此过程箱子移动的距离为________m，箱子的重力做的功为________J；如图乙所示，用同样大小的力F使箱子在粗糙水平面上移动相同的距离，推力做的功W2________W1；如图丙所示，用同样大小的力F使箱子在粗糙斜面上移动相同的距离，推力做的功W3________W2(后两空均选填“＞”“＜”或“＝”)。
图3
10
0
＝
＝
运用公式W＝Fs计算时需要注意：
(1)同时性：力F与移动的距离s对应同一时间段；(2)同向性：物体在力F的方向上移动距离s，即力F的方向与移动的方向一致； (3)统一性：物理量的单位必须统一，W—J、F—N、s—m。
1．(知识点1)图4是小白将箱子从水平地面上搬起的过程，他对箱子做功的阶段是 (　　)
A. 蓄力准备阶段
B. 搬起上升阶段
C. 站立静止阶段
D. 水平前行阶段
图4
B
2．(知识点2)如图5，甲、乙两人从地上举起相同质量的杠铃，此过程中 (　　)
A．甲做功较多
B．甲做功较少
C．甲、乙都不做功
D．甲、乙做功相等且不为零
图5
A
3．(知识点2)大扫除中，小丽先把重120 N的水桶从地面竖直匀速提升30 cm，此过程她对水桶做的功是________J；然后小丽提着水桶水平匀速前行，此过程她对水桶做的功是________J。若小天竖直匀速提起这桶水做的功是54 J，则小天将水桶提升________cm；若小乐用另一个水桶竖直匀速提水，提升水桶的高度与小天相同，做的功是72 J，则小乐所提水桶重________N。
36
0
45
160
4．(知识点2)如图6所示，某送餐机器人将质量为2 kg的餐盘竖直匀速提升0.3 m后，在水平地面上匀速直线运动3 s，前进3.6 m。机器人在水平运动过程中受到的阻力恒为30 N，g取10 N/kg。求其：
(1)在水平地面上运动的速度；
(2)对餐盘做的功；
(3)整个过程中做的功。
图6
解：(1)机器人在水平地面上运动的速度
(2)由二力平衡条件可知，机器人对餐盘的托力
F＝G＝mg＝2 kg×10 N/kg＝20 N
机器人对餐盘做的功 W1＝Gh＝20 N×0.3 m＝6 J
(3)机器人受到的牵引力F′＝f＝30 N
机器人的牵引力做的功W2＝F′s＝30 N×3.6 m＝108 J
整个过程中，机器人做的功：W＝W1＋W2＝6 J＋108 J＝114 J
答：(1)机器人在水平地面上运动的速度是1.2 m/s；
(2)机器人对餐盘做的功是6 J；(3)机器人在整个过程中做的功为114 J。
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1．功　2.①力　②这个力的方向上
3．力　移动的距离　W　Fs　　
4．牛　米　牛米　焦耳　焦　J
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例1　B
例2　解：(1)由二力平衡条件可知，小芳的推力F＝f＝60 N
(2)由v＝ 可得，车前进的距离s＝vt＝1 m/s×5 s＝5 m
(3)小芳的推力做的功W＝Fs＝60 N×5 m＝300 J
答：(1)小芳的推力为60 N；(2)车前进的距离是5 m；
(3)小芳的推力做的功为300 J。
例3　10　0　＝　＝
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1．B　2.A　3.36　0　45　160
4．解：(1)机器人在水平地面上运动的速度
(2)由二力平衡条件可知，机器人对餐盘的托力
F＝G＝mg＝2 kg×10 N/kg＝20 N
机器人对餐盘做的功 W1＝Gh＝20 N×0.3 m＝6 J
(3)机器人受到的牵引力F′＝f＝30 N
机器人的牵引力做的功W2＝F′s＝30 N×3.6 m＝108 J
整个过程中，机器人做的功：W＝W1＋W2＝6 J＋108 J＝114 J
答：(1)机器人在水平地面上运动的速度是1.2 m/s；
(2)机器人对餐盘做的功是6 J；(3)机器人在整个过程中做的功为114 J。(共22张PPT)
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★2022年版课标 知道功率。用生活中的实例说明功率的含义。
第2节　功率
1．在物理学中，功率表示_______________，用符号______表示。
2．________与做功所用________之比叫作功率，表达式为P＝________。推导公式：W＝________；t＝________。
3．功率的单位是________，简称________，符号是________。工程技术上还常用__________作为功率的单位，1 kW＝________W。
做功的快慢
P
功
时间
Pt
瓦特
瓦
W
千瓦(kW)
1×103
知识点 对功率的理解
例1　工地上，工人A(用挖掘机)和工人B(用铲子)正在用不同的方式挖土，如图1所示。
(1)图甲中，工人A、B同时挖土10 min，工人________做的功较多，由此可知工人________做功较快。
图1
A
A
(2)图乙中，工人A、B做同样多的功，工人________用的时间较长，由此可知工人________做功较快。
(3)图丙中，所用的时间和做的功都不相同时，用做的功与所用时间的________(选填“比值”或“乘积”)来比较做功的快慢，并把它定义为________。
图1
B
A
比值
功率
例2　在某工厂内，甲机器的功率为2 kW，乙机器的功率为1 kW。
(1)“甲机器的功率为2 kW”的物理意义是甲机器在________内做的功为________J。
(2)两台机器正常工作时，下列说法不正确的是_______。(选填字母)
A．甲机器做功一定比乙机器做功快
B．甲机器做功一定比乙机器做功多
C．做相同的功，甲机器用时较少
D．相同时间内，甲机器做功较多
1 s
2 000
B
判断做功的快慢有三种方法：①做相同的功，比较做功时间的长短；②在相同的时间内，比较做功的多少；③做的功和做功时间都不相同时，比较单位时间内所做功的多少。
知识点 功率的计算
例3　图2为一辆无人驾驶清扫车，某次任务中，清扫车在平直道路上以5 m/s的速度匀速直线行驶300 s后到达垃圾处理站，行驶过程中清扫车所受的阻力恒为1 600 N。
(1)求此过程中牵引力做的功。(2)求此过程中牵引力做功的功率。(3)若把清扫车牵引力做功的功率调整为1×104 W，
求清扫车匀速通过上述距离所需的时间(假设阻力
不变)。
图2
功的符号是W，功率的基本单位是瓦特(W)，要注意两个“W”的区别。
1．(知识点1)如图3，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 (　　)
A．大人对砖做功多
B．大人对砖做功快
C．小孩对砖做功多
D．小孩对砖做功快
图3
B
2．(知识点1)图4是甲、乙两个物体做的功与所需时间的关系图像，由图像可知，甲、乙两物体的功率关系是 (　　)
A．P甲>P乙
B．P甲C．P甲＝P乙
D．无法比较
图4
A
3．(知识点1)如图5，小亮利用小推车帮助农民伯伯搬运蔬菜瓜果，此过程中小亮 (　　)
A．推小推车的力越大，对小推车做的功越多
B．将小推车推得越远，对小推车做的功越多
C．推小推车的速度越快，做的功一定越多
D．推小推车的功率越大，做的功不一定越多
图5
D
4．(知识点2)如图6，水平地面上，工人用100 N的水平推力匀速推重150 N的箱子，使其在4 s内前进了6 m。该过程中工人对木箱做的功为________J，功率为________W；木箱所受重力做功的功率为________W。
图6
600
150
0
5．(知识点2)(2025苏州改编)叉车常用于货物的转运。如图7所示，叉车在10 s内将质量为300 kg的货箱匀速竖直提升3 m。(g取10 N/kg)
(1)求叉车对货箱所做的功；(2)求叉车对货箱做功的功率；(3)若叉车的最大提升功率为1 500 W，则叉车提升物体时，在0.5 min内最多可以做多少功？
图7
新知概要
1．做功的快慢　P　2.功　时间　　 Pt　
3．瓦特　瓦　W　千瓦(kW)　1×103
知识精练
例1　(1)A　A　(2)B　A　(3)比值　功率
例2　(1)1 s　2 000　(2)B
例3　解：(1)由v＝ 可得，清扫车在此过程中行驶的距离
s＝vt＝5 m/s×300 s＝1 500 m
由二力平衡可知，清扫车所受牵引力F＝f＝1 600 N
此过程中牵引力做的功W＝Fs＝1 600 N×1 500 m＝2.4×106 J
答：(1)此过程中牵引力做的功为2.4×106 J；
(2)此过程中牵引力做功的功率为8×103 W；
(3)清扫车匀速通过上述距离所需的时间为240 s。
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1．B　2.A　3.D　4.600　150　0
5．解：(1)货箱的重力G＝mg＝300 kg×10 N/kg＝3 000 N
叉车对货箱所做的功
W＝Fs＝Gh＝3 000 N×3 m＝9 000 J
(3)叉车提升物体时，在0.5 min内最多可以做的功
W′＝P′t′＝1 500 W×0.5×60 s＝4.5×104 J
答：(1)叉车对货箱所做的功是9 000 J；(2)叉车对货箱做功的功率是900 W；(3)叉车提升物体时，在0.5 min内最多可以做4.5×104 J的功。

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