名师整理最新物理中考专题复习《功和机械能》精品教案.docx
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名师整理最新物理中考专题复习《功和机械能》精品教案
第十一章功和机械能
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.功
★★★★
1.理解机械功和功率的概念，知道做功的过程是能量转化或转移的过程。
2.知道影响动能、势能大小的因素。
3.理解动能和势能以及他们的转化和守恒。
4.能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。
本章内容常考：
功、功率计算、影响动能势能的因素、或与机械、机械能及其转化，功和功率常与压强、浮力综合计算，多以选择题、实验计算形式出现，分值约8分。
2.功率
★★★★
3.动能和势能
★★★★
4.机械能及其转化
★★★★
知识点一：
功
1.做功的两个必要因素：
一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上移动距离。
不做功的三种情况：
①有力无距，如一位同学推车未动；②有距无力，如足球离开脚后水平移动；③力距垂直，如提着水桶水平移动。
2.做功公式是W＝Fs，在国际单位制中功的单位是焦耳（焦），符号是J。
公式W＝Fs中F和s的同体性、同向性和同时性。
3.功的原理：
使用任何机械都不省功。
知识点二：
功率
1.功率：
物体做的功与所用时间的比叫做功率，它是表示做功快慢的物理量。
2.公式P＝
，其单位有瓦特（W）、千瓦（kW）。
还可以推导出公式P＝
＝
＝
＝Fv，由公式可知：
当功率一定时，减小速度，可以增大牵引力，如汽车上坡要换低速挡等。
3.测功率原理是P＝
，需测物理量有物重、上升高度、所用时间。
知识点三：
机械能
1.功和能的关系
（1）一个物体具有能量，可以用来做功，反过来，一个物体能够做功，它就具有能量。
可用做功的多少来衡量物体具有能量的大小。
（2）功是能量转化的量度，做功过程一定伴随能量转化，做了多少功，就有多少能量发生了转化。
（3）具有能的物体只表示物体可以做功，但不一定“正在做功”或“已经做功”。
2.能：
一个物体能够做功，就说这个物体具有能量（能），它是表示物体做功本领大小的物理量，其单位与功的单位相同，也是焦（J）。
3.动能：
物体由于运动而具有的能叫动能，其大小与质量和运动速度有关，一切运动的物体都具有动能。
4.重力势能：
物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其大小与质量和被举的高度有关。
5．弹性势能：
物体发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，同一物体发生弹性形变越大，具有的弹性势能越大。
6.机械能：
动能和势能统称为机械能。
7.机械能的转化：
动能和势能在一定条件下可以相互转化，若只有动能和势能之间的转化（不计各种阻力），机械能的总量不变，或者说机械能是守恒的。
如考虑阻力的影响，机械能的总量减小。
总机械能守恒（不计能量损失，物体质量不变）.
易错点1 在做功的两个必要因素的理解中，误认为沿斜面滚下的长度是物体重力做功时通过的距离。
典例1：
如图所示，将一个重3N的物体匀速拉到斜面顶端，人沿斜面向上的拉力为2N，物体沿斜面移动的距离为0.8m，上升的高度为0.4m，则物体重力做功为J．
【错解】2.4，理由：
克服物体重力所做的功：
W=Gh=3N×0.8m=2.4J。
【析错】
（1）克服物体重力所做的功是有用功，利用W=Gh计算拉力所做的有用功；
（2）使用任何机械都不省功，拉力所做的功是总功，利用W=Fs计算拉力所做的功；机械效率等于有用功与总功的比值．
【正解】1.2，理由：
（1）已知G=3N，h=0.4m，所以克服物体重力所做的功：
W=Gh=3N×0.4m=1.2J。
易错点2 若每层楼高3m，上到四楼误认为上升的高度是12m。
典例2：
（2019•武昌区一模）食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。
从能量转化与守恒角度来说，食物提供的________能会转化为________能和机械能等。
人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都有损于健康。
瘦猪肉所含能量约为“6×103J/100g”，一个60kg的中学生，从一楼步行至教学楼4楼（走了3个楼层），每层楼高3m，他克服重力做功________J（g=10N/kg），如果他上楼消耗能量完全来自他食用的瘦猜肉，他至少食用________g瘦猪肉。
【错解】答案为：
化学；内；7200；120。
理由：
从一楼到四楼（走了4个楼层），上楼高度：
h=3m×3=9m，上楼做功：
W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×4×3m=7200J；如果他上楼消耗能量完全来自他食用的瘦猪肉，则瘦猪肉提供的能量：
E=W=7200J，
瘦猪肉所含能量为6×103J/100g=60J/g，他需要食用瘦猪肉的质量：
。
【析错】
（1）判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量；
（2）根据W=Gh=mgh求出他克服重力做的功，然后根据瘦猪肉所含能量约为“6×103J/100g”求出需要瘦猪肉的质量。
【正解】答案为：
化学；内；5400；90。
理由：
（1）食物所提供的化学能可以转化为人体需要的内能和机械能等；
（2）从一楼步行至教学楼4楼时（走了3个楼层），克服重力做的功：
W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×3×3m=5400J；如果他上楼消耗能量完全来自他食用的瘦猪肉，则瘦猪肉提供的能量：
E=W=5400J，
瘦猪肉所含能量为6×103J/100g=60J/g，他需要食用瘦猪肉的质量：
。
易错点3 误认为做功多的机械功率一定大。
典例3：
（2019春•建瓯市校级月考）下列关于功率的说法正确的是（ ）
A．功率越大，物体做功越多B．功率越大，物体做功时间越短
C．功率越大，物体做功时间越长D．功率越大，物体做功越快
【错解】选A，理由：
做功多的机械，功率一定大。
【析错】物体在单位时间所做的功叫功率，是描述物体做功快慢的物理量。
物体做功的多少与功率大小和做功时间都有关系。
【正解】选D，理由：
A、做功的多少与功率大小和做功时间都有关系，功率越大，物体做功不一定越多，故A错误；BC、不知道做功的多少，功率越大，物体做功时间不一定越短，也不一定越长，故BC错误；D、功率是描述物体做功快慢的物理量，功率越大，表示物体做功越快，故D正确。
故选：
D。
易错点4在分析动能和势能变化时，往往容易忽略质量的变化。
典例4：
（2019•金水区校级模拟）在党的十九大以后，中国空军开始了“飞没有飞过的航线，到没有到过的区域”的远离陌生区域的作战训练，如图所示，是在一次训练中，空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油，则空中加油机的（ ）
A．.动能不变，势能不变，机械能不变B．.动能不变，势能减少，机械能减少
C．动能减小，势能减小，机械能减小D．.动能增加，势能增加，机械能增加
【错解】选A，理由：
空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油，则空中加油机质量不变，速度不变，高度不变，动能不变，重力势能不变.
【析错】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．
（2）重力势能大小的影响因素：
质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．
【正解】选C,理由：
加油机仍以原来的高度和速度匀速飞行，给战斗机加油过程中，由于加油机的油量减少，质量减少，所以加油机的动能减小；加油机的质量减小，高度不变，其重力势能减小；机械能等于动能与势能的总和，加油机没有发生弹性形变，不考虑弹性势能；加油机的动能减小，重力势能减小，则机械能减小。
故C正确。
故选：
C。
易错点6 在蹦极现象，误认为橡皮绳只要伸长，人的动能一定减小。
典例6：
（2019•芜湖二模）如图所示情景是一种蹦极游戏，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。
图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是游戏者所到达的最低点。
对于游戏者离开跳台到最低点的过程中，下列说法错误的是（ ）
A．游戏者的动能一直在增加B．游戏者的重力势能一直在减少
C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能D．游戏者到b点时，他的动能为零
【错解】选B，理由：
橡皮绳伸长，人的动能一定减小，人的重力势能增加.
【析错】从游戏者的动能和重力势能大小的影响因素考虑，从弹性绳的弹性势能考虑。
动能大小的影响因素：
质量和速度，质量不变时，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：
质量和高度，质量不变时，高度越小，重力势能越小。
弹性势能大小的影响因素：
弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度。
形变越大，越难，弹性势能越大。
【正解】选A，理由：
A、游戏者从最高点到a时，重力势能转化为动能，重力势能越来越小，动能越来越大。
从a点到c点的过程中，上段受到向下的合力改变物体的运动状态，速度越来越快，动能越来越大；下段受到向上的合力改变物体的运动状态，速度越来越慢，动能越来越小，最低点时速度为零。
所以整个过程中，游戏者的动能先增大后减小，最后动能为零。
故A错误。
B、游戏者在下落的过程中，质量不变，高度不断减小，重力势能不断减小。
故B正确。
C、游戏者通过a点后，绳子逐渐被拉长，具有弹性势能，故C说法正确。
D、游戏者到达最低点时，速度为零，则动能为零。
故D正确。
故选：
A。
易错点6 不注意题目条件，误认为机械能转化过程中机械能的总量总是不变的。
典例6：
（2019•安徽模拟）如图所示为游乐园里的过山车，下列说法正确的是（ ）
A．过山车运动的整个过程中机械能守恒B．过山车在下滑的过程中动能转化为重力势能
C．过山车冲上坡时，动能、重力势能均增大D．过山车运动到最低点时动能最大
【错解】选A，理由：
机械能转化过程中机械能的总量总是不变的，A说法正确。
【析错】机械能是指动能和重力势能的和，动能与物体的速度有关，重力势能与物体的高度有关。
【正解】D,理由：
A、由于过山车与轨道间有摩擦，需要克服摩擦力做功，故机械能不守恒，故A错误；B、过山车在下滑的过程中重力势能转化为动能，故B错误；C、过山车冲上坡时动能减小，重力势能增大，故C错误；D、过山车运动到最低点时，重力势能最小，动能最大，故D正确。
故选：
D。
知识点一：
功
典例1：
（2019•株洲）在篮球比赛中，运动员对篮球没有做功的过程是（ ）
A．运球B．扣篮C．擦板D．跳投
【考查方向】力是否做功的判断．
【名师点睛】本题要抓住做功的两个必要因素：
作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可．
【答案】C
【解析】擦板是运动员将篮球投出后，利用篮板改变篮球的运动方向；在擦板时，球已经离开了手，运动员对篮球没有力的作用，所以运动员对篮球没有做功；
而运球、扣篮、跳投时，运动员对篮球均有力的作用，且篮球沿力的方向移动了距离，运动员都对篮球做了功，故C符合题意，ABD不符合题意；故选：
C。
典例2：
（2019•长沙）下列关于功的说法正确的是（ ）
A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功
B．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功
C．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功
D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功
【考查方向】力是否做功的判断．
【名师点睛】做功的两个必要因素：
作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）；二者缺一不可。
【答案】D
【解析】A、用力推发生故障的汽车而未推动时，只有力没有距离；故推力对汽车没有做功；故A错误；B、吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，拉力方向竖直向上，移动距离的方向水平向前；两个方向相互垂直，故吊车的拉力对重物没有做功；故B错误；C、足球在水平地面上滚动一段距离时，移动距离的方向水平向前，重力的方向竖直向下；两个方向相互垂直，故重力对足球没有做功；故C错误；D、运动员从地面将杠铃举起的过程中，力的方向竖直向上，移
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