最新新人教版八年级下册物理第11章内能知识点全面总结.docx
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最新新人教版八年级下册物理第11章内能知识点全面总结
11功和机械能
11.1功
知识点一、力学中的功
1、力学中的功
问题探究：
观察图所示的两种情况，图中的同学正在做什么？
找找他们活动中的共同点。
探究发现：
力的作用有成效。
从图中可以看出，甲图中的同学在用力提小桶，小桶上升一段距离；乙图中的同学在用力推小车，小车前进一段距离。
他们活动中的共同点是都对其他物体施加了力的作用，并且物体在力的方向上都移动了一段距离，力的作用都有了成效。
物理学中就说甲同学提起小桶的力做了功，一同学推动小车的力做了功。
探究归纳：
如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了功。
2、做功的两个必要因素：
作用在物体上的力，物体在这个力的方向上移动的距离
判断一个里是否做了功，要看是否同时满足做功的两个必要因素，这两个因素缺一不可。
注意：
①物体在力的方向上通过了一段距离是指距离与力具有同体性、同向性和同时性，即物体移动的距离是沿力的方向移动的。
②判断一个力是否做了功就要分析它是否同时具有做功的两个必要因素，两者缺一不可。
3、力对物体不做功的三种情况：
①有距离无力：
物体因为惯性通过一段距离，运动方向上没有力对物体做功。
②有力无距离：
有力作用在物体上但物体没动，即物体没有在力的方向上的距离。
③力与距离垂直：
物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但通过的距离与力垂直，物体在力的方向上没有通过距离。
知识点二、功的计算
1、功的计算公式：
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积
即功=力×力的方向上移动的距离W=F·S
注意：
①要明确是那个力对物体做功或哪个施力物体对哪个受力物体做功
②公式W=Fs中的F是作用在物体上的力，s是物体在力F的方向上通过的距离。
③F是使物体沿力的方向通过距离S的过程中，始终作用在物体上的力，它的大小和方向都是不变的。
2、功的单位：
在国际单位制中，力的单位是牛（N），距离的单位是米（m），功的单位是牛·米（N·m），用专门的名称“焦耳”来表示，简称焦，符号J。
1J=1N·m物理意义：
1焦耳的能量就等于使物体在1牛的力的作用下在力的方向上前进1米所转移或转化的能量。
3、初中阶段研究力做功，主要指下列两种情况：
第一种：
力与物体运动方向一致，称为力对物体做功
第二种：
力和物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功，
11.2功率
知识点一、比较做功快慢
建筑工地上要把几百块转送到顶楼，如果用人工搬运需要几个小时，如果用起重机搬运，几分钟就可以。
在这个实例中，不管是用人工还是机械搬运，都是把质量相同的砖搬运到了相同的高度，由功的公式W=Fs=Gh可知，做功的多少是相同的，但两者做相同的功的过程中所需的时间是不同的。
也就是说，做功有快慢之分。
那么怎么表示做功的快慢呢？
通常比较做工快慢有两种方法：
1）若做功相同，比较做功时间的长短，所用时间越短做功越快；所用时间越长，做工越慢。
2）若做功时间相同，可比较做功的多少，做功越多，做功越快；做功越少，做功越慢。
通过以上两种方法的比较，说明做功的快慢与做功的多少和做功的时间这两个因素都有关系。
知识点二、功率
1、功率：
在物理学中，功与做功所用时间之比叫做功率。
物理意义：
功率是表示物体做功快慢的物理量，它在数值上等于单位时间内所做的功。
注意：
功率只反映做功的快慢，不能表示做功的多少；如功率大做功不一定多，因为还得比较时间；反之，做功多功率不一定大，因为时间不确定。
由此可以看出，比较功率大小时，要同时考虑做功多少和做功时间的长短。
2、功率的公式
功率的公式为：
式中各字母代表的物理量及单位分别是：
W→某个力做的功→焦耳（J）
t→做这些功所用的时间→秒（s）；P→这个力做功的功率→瓦特（W）或焦耳/秒（J/s）
注意：
1）在进行有关功率的计算时，要灵活运用功率的公式，如变形公式W=Pt，
。
2）计算功率的的另一个公式：
P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。
a.推导：
因为W=Fs，所以
b.应用：
驾驶功率一定的汽车，有经验的司机在上坡时总要减速行驶，原因是根据P=Fv可知，当功率P一定时，减小车速，可增大牵引力，这样更容易上坡。
c.利用该公式时要注意以下几点：
①拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；②计算时，v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是W，速度v跟拉力F必须对应，即v必须是收到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。
3、单位：
在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。
1W=1J/s，1W表示物体在1s内做的功为1J。
另外常用单位千瓦（kW）1kW=1000W，兆瓦（MW）1MW=106W。
4、速度与功率的比较
比较运动的快慢
比较做功的快慢
比较
方法
通过相同的路程，比较运动的时间
做相同的功，比较所用的时间
运动时间相同，比较路程
在相同的时间内，比较做功的快慢
物理
概念
速度
物理意义：
表示物体运动的快慢
功率
物理意义：
表示物体做功的快慢
概念：
物体通过的路程与时间之比
概念：
功与做功所用时间之比
公式：
公式：
功率
功
物理意义
表示做功的快慢
力在空间上的累积效果
概念
功与做功时间之比
力与物体在力的方向上移动的距离的乘积
符号
P
W
公式
W=Fs
单位
瓦特（W）
焦耳（J）
联系
W=Pt
5、功与功率的比较
11.3动能和势能
知识点一、能量
1、能量的概念：
发生形变的跳板能将人弹起，被拉弯的弓能将箭射出，跳板和弓都能对别的物体做功，即它们都具有做功的本领。
举高的重锤，它一旦落下来就可以把地面上的木桩打入地里，它可以对木桩做功，因此它具有做功的本领。
像发生形变的跳板、被拉弯的弓、被举高的重锤等物体能够对外做功，我们说这些物体都具有能量。
1）定义：
物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
2）实质：
物体做功的过程就是能的转化过程。
物体做的功越多，说明某种能转化为别的形式的能就越多，就表示这个物体的能量越大。
2、能量的单位：
物体做功的过程就是能的转化过程。
因此能的单位与功的单位相同，在国际单位制中，功的单位是焦耳（J），能的单位也是焦耳（J）。
注意：
理解能量与功的关系应注意以下三个方面：
①功是描述一个力对物体作用过程中取得成效的物理量，是相对于一个过程而言的，它是一个过程量。
一个物体能够做功，我们就说它具有能量。
能量是描述一个物体具有能够做功的本领的物理量，是一个状态量。
②物体能够对外做功我们就说这个物体具有能量，能量定义中的关键词“能够对外做功”并不等于正在做功。
能够做功的物体，即具有能量的物体，由于所处的条件不同，可能正在做功，也可能没有做功，但只要它能够做功，或者说它具有做功的本领，就具有能量。
也就是说有能量的物体不一定做功，但能够做功的物体一定有能量。
例如：
被举高的重锤在空中静止，它虽然现在没有做功，但当它下落时，可将木桩打入地下而做功，所以被举高的重锤具有做功的本领，他具有能量。
③一个物体能够对外做的功越多，它具有的能量就越大，例如：
同一个重锤被举得越高，落下时把木桩砸入地里越深，这说明被举得越高的重锤能够对外做的功越多，它具有的能量就越大。
因此，我们可以用能够对外做功的多少来衡量物体具有能量的大小。
知识点二、动能
1、动能：
物体由于运动而具有的能叫做动能，一切运动的物体都具有动能。
例如：
空中飞行的小鸟、地上运动的汽车、江中的流水等。
2、实验探究：
动能大小与那些因素有关？
提出问题：
动能的大小与那些因素有关？
猜想与假设：
能是表示物体具有做功的本领的物理量，动能大，表示物体由于运动而具有的能量大，所以动能可能与物体的运动速度有关，还可能与物体的质量有关。
设计并进行实验：
让钢球从斜面上滚下，撞到木块上，推动木块做功。
在同样的水平面上，木块被推得越远，钢球对木块做的功就越多，钢球的动能就越大。
让同一个钢球从不同高度滚下，看哪次木块被推得远，如图所示。
换用质量不同的钢球，让它们从同一高度滚下，看哪个钢球把木块推得远，如图所示，通过木块被推动的距离大小，判断钢球动能的大小，再分析动能大小与速度或质量之间的关系。
分析与论证：
①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。
高度越高，钢球滚下时速度越大，木块被推得越远，说明物体动能的大小与物体的速度有关。
②不同钢球从同一高度滚下，钢球碰撞木块时的速度相同，质量大的钢球将木块推得远，说明物体动能的大小与物体的质量有关。
结论：
物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关。
质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
方法技巧：
①让同一个钢球从不同的高度滚下，钢球到达水平面时的速度不同，速度越大，木块被推动的距离越大，说明钢球的动能越大，这是控制质量相同，来探究动能与速度的关系；换用质量不同的钢球，让它们从同一高度滚下，钢球到达水平面时的速度相同，而钢球质量越大，木块被推动的距离越大，说明钢球的动能越大，这是控制速度相同，探究动能与质量的关系。
这种研究方法被称为“控制变量法”。
②本试验中运用了转换法，利用钢球推动木块做功，通过木块被推动的距离大小判断钢球动能的大小。
评估、交流与合作：
在探究和理解动能大小与哪些因素有关时，应注意以下三点：
①因动能的大小与物体的质量、运动的速度等因素有关，所以要用控制变量的方法进行试验，并且运用转换法，利用钢球推动木块做功，通过木块被推动的距离大小判断钢球动能的大小。
②一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体的质量和其速度的大小决定，在讨论质量和速度对动能大小的影响时，必须注意两个因素的同时性，而不可忽略任何一个。
例如：
子弹和火车的动能比较。
③在分析有关物体动能大小的变化时，要同时考虑物体的质量和物体的速度是否发生变化，不能只考虑其中的一个方面。
例如：
公路上匀速行驶的正在洒水的洒水车，尽管速度没有变化，但它的动能还是在不断减小，因为洒水车的总质量在不断减少。
知识点三、势能
1、重力势能：
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
2、实验探究：
决定重力势能大小的因素
提出问题：
重力势能的大小与哪些因素有关？
猜想与假设：
能是表示物体具有做功的本领的物理量，被举高物体的质量越大，能够做的功就越多；同一物体位置越高，能够做的功也越多。
所以重力势能可能与物体的质量和物体的高度有关。
设计并进行实验：
a、如图所示，把质量为m的重物第一次从h高处由静止放下，第2次从2h高处由静止放下，比较两次把小桌子砸入的深度。
b、如图所示，把重物都从h高处由静止放下，第1次重物质量为m，第2次重物质量为2m，比较两次把小桌子砸入的深度。
探究分析：
重物的质量相等时，高度大的把小桌子砸入的深度大，说明质量相等时，高度大的重物的重力势能大。
重物的高度相等时，质量大的把小桌子砸入的深度大，说明高度相等时，质量大的重物的重力势能大。
探究归纳：
决定重力势能大小的因素是物体的质量和高度，在高度一定的情况下，物体的质量越大，它具有的重力势能越大；在物体的质量一定的情况下，高度越大，它具有的重力势能越大。
注意：
①在分析重力势能大小的变化时，要同时考虑物体的质量和高度两个因素，质量大的物体其重力势能不一定大；同理，高度大的物体，其重力势能也不一定大。
②在没有特别指明的情况下，“高度”一般是指相对于地面而言的。
在初中阶段，通常把地面上的物体所具有的重力势能看成零。
③由于决定重力势能大小的因素是物体的质量和高度，因此本实验运用控制变量法。
试验中通过观察比较小桌陷入沙子的深度来比较重力势能的大小。
3、弹性势能
随着社会经济、文化的飞跃发展，人们正从温饱型步入小康型，崇尚人性和时尚，不断塑造个性和魅力的现代文化价值观念，已成为人们的追求目标。
因此，顺应时代的饰品文化显示出强大的发展势头和越来越广的市场，从事饰品销售是有着广阔的市场空间。
①现象探究：
物体发生弹性形变与做功
运动员把弓拉弯，放手后拉弯的弓把箭射出去。
根本不知道□探究归纳：
拉完的弓把箭射出去，弓对箭做了功，我们说拉弯的弓具有能量。
②弹性势能：
物体由于发生弹性形变而具有的能。
标题：
上海发出通知为大学生就业—鼓励自主创业，灵活就业2004年3月17日③现象探究：
影响弹性势能大小的因素
弓拉的越弯能把箭射得越远；钟表的发条拧得越紧，指针走动的时间越长；弹弓皮筋拉得越长，弹丸被弹射的越远。
探究归纳：
影响弹性势能大小的因素是物体本身的材料和弹性形变的程度，在材料相同时，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
注意：
在分析弹性势能大小的变化时，一般分析同一个物体弹性势能大小的变化。
3．www。
oh/ov。
com/teach/student/shougong/④弹性势能的应用很广泛，如弹射座椅。
（一）大学生的消费购买能力分析注意：
不仅是弹簧具有弹性势能，只要是物体发生了弹性形变，此物体就具有弹性势能。
3、重力势能和弹性势能是常见的两种势能。
4、动能和势能的异同点
参考文献与网址：
区别
成功秘诀：
好市口＋个性经营类型
（一）对“漂亮女生”饰品店的分析概念
尽管售价不菲，但仍没挡住喜欢它的人来来往往。
这里有营业员们向顾客们示范着制作各种风格迥异的饰品，许多顾客也是学得不亦乐乎。
在现场，有上班族在里面精挑细选成品，有细心的小女孩在仔细盘算着用料和价钱，准备自己制作的原料。
可以想见，用本来稀奇的原料，加上别具匠心的制作，每一款成品都必是独一无二的。
而这也许正是自己制造所能带来最大的快乐吧。
特点
在上海，随着轨道交通的发展，地铁商铺应运而生，并且在重要商圈已经形成一定的气候，投资经营地铁商铺逐渐为一大热门。
在人民广场地下的迪美购物中心，有一家DIY自制饰品店--“碧芝自制饰品店”决定大小
的因素
共同特点
动能
物体由于运动而具有的能
一切运动的物体都具有动能
质量、速度
具有能的物体都能够做功，其单位都是焦耳（J）
势
能
重力
势能
物体由于受到中立并处在一定高度时具有的能
一切被举高的物体都具有重力势能
质量、高度
弹性
势能
物体由于发生弹性形变而具有的能
一切发生弹性形变的物体均具有弹性势能
形变程度、材料
11.4机械能及其转化
知识点一、机械能及其转化
1、机械能
①动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
机械能是和物体的机械运动紧密联系的能量。
机械能的单位是焦耳（J）。
②一个物体具有机械能时，可以表现为只有动能，没有势能，也可以表现为只有势能，没有动能。
一个物体既具有动能，又有势能，她的机械能等于它的动能与势能之和。
③机械能大小的决定因素：
质量、速度、高度、弹性形变量。
2、动能和重力势能的转化
①单摆
运动方向
高度
重力势能
速度
动能
能的转化
a到c
降低
减小
变大
增大
重力势能转化为动能
c到b
升高
增大
变小
减小
动能转化为重力势能
b到c
降低
减小
变大
增大
重力势能转化为动能
c到a
升高
增大
变小
减小
动能转化为重力势能
②滚摆
运动方向
高度变化→
重力势能变化
速度变化→
动能变化
能的转化
下降
降低→减小
变大→增大
重力势能转化为动能
上升
升高→增大
变小→减小
动能转化为重力势能
3、动能和弹性势能的转化
研究的过程
球的速度
动能
弹簧片形变程度
弹性势能
能的转化
木球压弯弹簧片
不断减小直至为零
不断减小直至为零
由小变大
不断增大
动能转化为弹性势能
弹簧片把木球弹回
由零不断增大
由零不断增大
由大变小
不断减小，
直至为零
弹性势能转化为动能
归纳：
动能和势能在一定条件下是可以相互转化的，转化过程就是一种形式的能量转化为另一种形式的能量的过程。
4、理解动能和势能的转化应注意的三个问题
①动能和重力势能的转化过程可分为上升段和下降段，上升段中动能转化为重力势能，下降段中重力势能转化为动能。
②分析动能和重力势能的转化问题时，不能只看表面现象，有时由于其他形式的能量参与了转化，会导致动能和重力势能之间没有发生转化。
如某物体从斜面上匀速滑下时，重力势能减小，动能不变，重力势能没有转化为动能。
③动能和弹性势能之间发生转化时，可以发生在同一个物体上，也可以发生在不同的物体之间。
如运动员进行蹦床表演时，运动员刚被弹起时，蹦床的弹性势能转化为运动员的动能；由高处落下的皮球在撞击地面发生形变的过程中，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复原状的过程中，他的弹性势能转化为动能。
规律总结：
正确分析动能和势能相互转化，可分以下几步进行：
1）明确研究对象和所要研究的过程；2）物体在起始位置所具有的动能、势能；
3）在运动过程中，物体的高度、形变、速度是否变化，如何变化，物体的重力势能、弹性势能、动能是否变化，如何变化；
4）得出结论：
一种形式的能减小必定有其他形式的能增加。
知识点二、机械能的守恒
1、机械能守恒：
大量研究结果表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
机械能守恒是有条件的，若考虑摩擦阻力等，机械能的总量就会变小，这是因为机械能转化成了其他形式的能，如落地的乒乓球越跳越低，最后静止在地面上，机械能的总量在减小。
2、判断机械能是否变化的方法
①除重力、弹力外无其他外力情况下的机械能转化（此时机械能守恒）
能的转化
判断依据
实例
速度
高度
形变
动能转化为重力势能
减小
增大
滚摆上升时，速度减小，高度增大，滚摆的动能转化为重力势能
重力势能转化为动能
增大
减小
过山车开始下降时，高度减小，速度增大，过山车的重力势能转化为动能
动能转化为弹性势能
减小
增大
运动的小球把弹簧压短，小球的动能转化为弹性势能
弹性势能转化为动能
增大
减小
把箭射出去，弓的弹性势能转化为箭的动能
②存在除重力、弹力外其他外力情况下的机械能变化，有“机械能=动能+势能”判断。
若质量和速度不变，高度增加，则动能不变，重力势能增大，机械能增大。
例如：
一辆汽车匀速驶上斜坡，在这个过程中，汽车的质量和速度都不变，动能不变，但高度增加，重力势能增大，汽车的机械能增大，因为汽车的牵引力对汽车做了功。
3、人造地球卫星的机械能转化
人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球中心最远的一点叫远地点，在这里卫星的势能最大；离地球中心最近的一点叫近地点，在这里卫星的势能最小。
我国成功发射的第一颗人造地球卫星，她的质量为173kg，近地点为441km，远地点为2368km，绕地球运转一周的时间为114min。
结论：
①卫星由远地点向近地点运行时，势能逐渐减小，速度增大，动能增大，能量转化是势能转化为动能。
②卫星由近地点向远地点运行时，势能逐渐增大，速度减小，动能减小，能量转化是动能转化为势能。
③在近地点时动能最大，在远地点时动能最小。
④人造地球卫星，围绕地球沿椭圆轨道运行的过程中，不受空气阻力，只有动能与势能相互转化，卫星的机械能守恒。
知识点三、风能和水能的利用
（1）风能：
空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。
风能的大小由风速和流动空气的质量决定。
（2）水能：
流动的水具有动能，高处的水具有势能，水所具有的机械能统称为水能。
水能的大小由流量、流速和水位差决定。
（3）风能与水能的利用：
我国是利用风能最早的国家之一，现在人们在风力大的地方建造风力发电站，风能是一种永不枯竭的清洁能源。
水能发电是水库上游的水冲击水轮机叶片时，把大部分动能传给水轮机，使水轮机转动起来，由此带动发电机发电。
水力发电的过程是水能转化为电能的过程。
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