第15讲_功和机械能

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2023年安徽中考物理总复习专题：第15讲机械能及其转化

√
【例2】(2022青海改编)2022年4月，神舟十三号载人飞船安全着陆.飞船在减速着陆过程中，下列说法正确的是( )
A.动能不变 B.重力势能不变 C.机械能不变 D.机械能减小
√
例3题图
【例3】(2022马鞍山二模)如图所示，用力将小球压至点（弹簧处于弹性限度内），撤去力后，小球从静止开始向上运动，位置时小球所受弹力大小等于重力，位置是弹簧自身长度的位置，位置是小球到达的最高点.整个过程不计空气阻力，下列说法中正确的是( )
大客车
请勿超载、超速（或超载、超速，危机四伏，合理即可）
第一部分按模块复习考点
第15讲机械能及其转化
【2022版课标】
1.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.
核心考点梳理
【版本导航】人教:八下P67~74 沪科：八年级P206~212 沪粤：九上P14~20
考点1 动能和势能
动能
【例1】(2022荆州)打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示.下列说法正确的是( )
例1题图
A.篮球经过相同高度的、两点时，机械能相等B.篮球第一次反弹后到达最高点时，动能为0C.篮球经过、两点时，动能可能相等D.篮球在整个过程中机械能守恒
钢球没有从同一高度滚下
【创新装置】
（7）某同学用图2的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的钢球从不同高度由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断钢球动能的大小，这种实验方法的错误之处是：______________________________.
没有控制水平面的粗糙程度相同

第15讲内能的利用

答案：ACD
11．(2015·北京)下列说法中正确的是( ) A．电饭锅工作时，将内能转化为电能 B．电风扇工作时，将机械能转化为电能 C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能 D．在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能
特点：一个工作循环的四个冲程中，活塞往复运动 2 次，曲轴转动 2 周，对外做功 1 次．
4．汽油机与柴油机的主要区别
考点二热机的效率 1．燃料的燃烧是一种化学变化，在此过程中化学能转化为内能． 2．燃料的热值：物理学中，把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值．热值在数值上等于 1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量．在国际单位制中，热值的单位：焦每千克，符号是：J/kg，气体燃料的热值单位通常用 J/m3 表示．
6．如图所示，小球从左端最高点 A 摆至最低点 B 的过程中，重力势能转化为动能．在转化的过程中，不计空气阻力，小球的机械能总量不变(填“增大”“减小”或“ J/kg，现有汽油 2 kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是 4.6×107 J，剩余汽油的热值是 4.6×107 J/kg.
答案：D
2．关于热机，下列说法中正确的是( ) A．效率越高的热机功率也越大 B．汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火的方式也相同 C．汽油机工作时汽油在汽缸里燃烧，汽油属于二次能源 D．使用热值高的燃料可提高热机的效率
【解析】本题考查热机和热机效率．热机的效率是指热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越大，则效率越高，所以热机的效率与热机功率无关，A 错误；汽油机是点燃式，柴油机是压燃式，B 错误；汽油是由石油加工转化得到的二次能源，C 正确；热机的效率与燃料的热值没有关系，提高燃料的利用率是提高热机效率的关键，D 错误．故选 C.

功和机械能单元教学设计

功和机械能单元教学设计《功和机械能单元教学设计》一．教材分析《功和机械能》是高中物理教学大纲规定的重要内容，本单元的主要内容是功的定义及其计算，包括地心引力下的体系功，机械能定义，机械能守恒定律及其应用，动能守恒定律及其应用，热能定义及其转化等内容。

本单元内容贴近实际，理论联系实际，内容有较强的可操作性，且容易引起学生学习动机和兴趣。

二．教学目标1.掌握功的定义及其变化规律；2.熟悉机械能定义、机械能守恒定律及其应用；3.理解动能守恒定律及其应用；4.了解热能的定义及其转化；5.培养学生综合推理能力，学会解决实际问题。

三．重点和难点重点：功的定义，机械能定义及其守恒定律，动能守恒定律及其应用，热能定义及其转化。

难点：功的变化规律，机械能守恒定律的应用，动能守恒定律及其应用，热能定义及其转化。

四．教学方法1.提问法：引导学生进行思考，提出问题，解决实际问题；2.讨论法：学生间就本单元内容进行讨论阐述，激发思维，丰富视野；3.证明法：展示公式，定理，原理，实例证明；4.实验法：利用实验操作，观察实验现象，收集实验数据，数据分析，引导学生探究知识规律。

五．教学过程Step1：复习1.复习力学中的势能，引导学生正确理解力学中的势能、动能概念。

2.复习体系中的作用功，引导学生正确理解力学中的作用功概念。

Step2：提出功的定义1.引入体系功计算，让学生讨论构成体系和外界之间作用力的有关问题，理解功的定义及其变化规律；2.利用示意图和实验演示，引导学生自主思考，掌握功的力学定义，计算作用功和功的变化规律。

Step3：引入机械能定义1.通过实验演示，引入机械能的概念，理解机械能的含义；2.分析多体系统，引导学生认识动能、势能的概念，学习动能、势能的定义。

Step 4：引入机械能守恒定律1.利用实例，引导学生认识机械能守恒定律的含义；2.就状态方程、动能方程两种方式，讲解机械能守恒定律的推导，进一步理解机械能守恒定律的含义；3.学习和掌握机械能守恒定律的应用及其实际运用。

2013全品中考复习方案第六单元物理

第14课时┃ 归类示例 (2) 最小动力的作法： ①先找到(作出)最大动力臂． ②过动力作用点作最大动力臂的垂线(动力作用线)． ③根据实际情况确定动力的方向(如图甲中F3、图乙中F1即为最小动力)．
甲
类型二杠杆平衡条件命题角度： (1)探究“杠杆平衡条件”． (2)区分杠杆的三种类型及其应用． (3)杠杆平衡条件在生活中的应用． (4)利用杠杆平衡条件解答简单的计算题．
第15课时┃ 考点聚焦
3. 功的计算力距离功等于________跟物体在力的方向上通过的____________的乘 Fs 积．公式：W＝________. 4. 功的单位：__________，1 J＝ 1 N·m. 焦耳(J) 5. 感受功的大小：把一个鸡蛋举高 1 m 所做的功大约是 0.5 J. [注意] 应用功的公式时： (1)分清哪个力对物体做功，计算时 F 就是这个力． (2)公式中的 s 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应关系． (3)功的单位“J”(1 N·m＝1 J)不要与力和力臂的乘积单位 (N·m，不能写成 J)混淆． (4)做功的多少由 W＝Fs 决定，与物体做匀速运动还是变速运动无关．
F1 l2 力臂(F1l1＝F2l2 或＝ )． F2 l1
第14课时┃ 考点聚焦考点3 滑轮
名称定义
定滑轮
动滑轮
轴固定不动的滑轮
轴可以随物体一起运动的滑轮
特点不省使用定滑轮________力，但可以等臂 _________杠杆改变力的________ 方向动力臂为阻力二倍臂________的杠杆一半使用动滑轮能省________力，但费一倍距离，且动滑轮不能改变 ____________ 力的方向 ①在忽略滑轮与轴之间的摩擦和绳重的情况下，使用滑轮组时，重物和动滑轮总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就等于总几分之一重的____________ ②可以达到既省力又改变力的方向的目的

九年级物理动能、势能和机械能知识精讲

九年级物理动能、势能和机械能【本讲主要内容】动能、势能和机械能这讲我们来继续学习动能、势能和机械能，重点讲解动能、势能和机械能概念的辨析，机械能的转化，以及动能、势能和机械能的解题方法指导和中考典型试题的分析。

【知识掌握】【知识点精析】在新课标中，这一部分知识的要求属于理解水平。

具体是理解动能、势能和机械能的概念，能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。

下面我们来复习有关动能、势能和机械能的知识。

首先复习基本概念。

一、基本概念：1. 动能、势能和机械能概念：A、动能是由于物体运动而具有的能。

动能的大小由物体的质量和速度决定。

物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能越大。

B、重力势能是由于地球对物体有吸引力和物体被举高而产生的。

重力势能的大小是由物体的质量和被举高的高度决定的。

质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大；物体被举的高度相同时，质量越大的物体重力势能越大。

通常，物体被举的高度是以水平地面为零势能参考面，物体离地面的高度就是物体被举高的高度。

或者选取最低位置为零势能参考面。

如把一个物体沿斜面推向顶端，物体被举的高度就是斜面的高度。

C、弹性势能是物体发生弹性形变的结果。

对同一物体，它的弹性势能由其弹性形变的程度决定；物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大；对不同的物体，弹性形变大小相同，弹性势能一般也不同。

物体的弹性势能只有在物体的弹性形变发生变化时才表现出来。

D、一个物体可以同时具有动能和势能（包括重力势能和弹性势能），把物体的动能和势能相加，就是物体的机械能。

动能、势能的单位是焦耳，机械能的单位是焦耳。

2. 动能和势能的相互转化：动能和势能是可以相互转化的，动能可以转化为重力势能、弹性势能；重力势能、弹性势能可以转化为动能。

变大的能由变小的能转化而来。

二、功和能的区别：功和能是有区别的。

一个物体能够做功，我们就说他具有能，不是说一个物体做了功，我们说他具有能。

一个物体具有能，表明这个物体具有做功的本领，但并不表明这个物体正在做功或者做了功。

机械能和内能课件

机械能和内能
一、能量物体能够做功的本领.一个物体能够做功, 就说这个物体具有能量.
物体做的功越多,物体消耗的能量也越多.
1、动能: 物体由于运动而具有的能量. 运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大.
2、重力势能: 高的物体具有的能量. 物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能就越大
3、弹性势能发生弹性形变的物体具有的能量
2019SUCCESS
POWERPOINT
2019/5/25
2019SUCCESS
THANK YOU
2019/5/25
6、热传递（1）定义（2）条件（3）实质
7、燃烧值:1千克某种燃料完全燃烧放出的热量, 叫做这种燃料的燃烧值.燃烧值的单位是焦耳/千克, 简称焦/千克.
• 例6：关于热量、温度和内能下列说法正确的是（ D ）
A.一个物体的内能增加，一定是吸收了热量；
B热有内.一量，能而是个是一就物吸个是体收过多吸或程内和少放量收能热出，；也了的传多不有改递多少能可变两少热讲可种能量含热以方是做通式量过，功，这做具里功有的
例4、跳伞运动员在“中华第一高楼”——上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345米的高度跳下，下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动。在整
个下落过程中，运动员和降落伞的（ C ）
A．势能不断减少，动能不断增加，机械能不变 B．势能不断减少，动能不断增加，机械能减少 C．势能不断减少，动能先增加然后保持不变，机械能减少 D．势能不断减少，动能先增加后减少，机械能不变
模拟
蹦极
例5、模拟“蹦极” 的实验中。橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是系上小石块后自然下垂下端所在位置，d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块从a点到d点运动的过程中

高三力学复习十五讲--动能定理的应用

力学复习十二一、动能定理的应用[知识点析]1、用动能定理求变力做的功由于某些力F 的大小或方向变化，所以不能直接由公式W=FScos α计算它们做的功，此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F 做的功。

2、在不同过程中运用动能定理由于物体运动过程中可能包括几个不同的物理过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一整体过程，往往对全过程运用动能定理比较简便。

[例题析思][例题1]一列质量为M=5.0×105kg 的火车，在一段平直的轨道上始终以额定功率P 行驶，在300S 内的位移为 2.85×103m ，而速度由8m/s 增加到火车在此轨道上行驶的最大速度17m/s 。

设火车所受阻力f 大小恒定，求1、火车运动中所受阻力f 的大小；2、火车头的额定功率P 的大小。

[解析]火车的初速度和末速度分别用V 0和V t 表示，时间用t 表示，位移用S 表示，根据动能定理有：Pt-fs=2022121mV mV t -火车速度达到最大时，牵引力等于阻力f ，根据瞬时功率的计算公式有：P=fV e 。

NS V V V M f t t 4225202105.2)285030017(2)817(100.5)(2)(⨯=-⨯⨯-⨯⨯=--= N fV P t 541025.417105.2⨯=⨯⨯==[思考1]总质量为M 的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m ，中途脱节，司机发觉时，机车已行驶L 的距离，于是立即关闭发动机滑行，设运动的阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的，当列车的两部分都停止时，它们的距离是多少？[提示]法一：脱节的列车整个运动过程有两个阶段，先做匀加速运动，后关闭发动机滑行做匀减速运动，运用动能定理，从全过程考虑有：FL-K(M-m)gS 1=0-20)(21V m M -对末节车厢根据动能定理有-kmgS 2=0-221mV ，由于原来列车匀速，故有F=kmg ，则m M ML S S S -=-=∆/21法二：由于脱节后列车比末节车厢多行驶的那段距离内，克服阻力所做的功等于牵引力在L 这段距离内所做的功，所以有：)/()(m M ML S S g m M K KMgL -=∆∆-=[例题2]如图6-25所示，ABCD 是一条长轨道，其中AB 段是倾角为θ的斜面，CD 段是水平的，BC 是与AB 和CD 都相切的一小段圆弧，其长度可以不计。

题型15 功和机械能(解析版)

主题二力学专题题型15功和机械能（解析版）题型归纳题型一功的概念和计算题型二功率的概念和计算题型三动能和势能及其影响因素题型四机械能及其转化题型一功的概念和计算1．（2022•潍坊）如图所示，某同学用锤子敲击钉子，将钉子钉入木板中，下列有关分析正确的是（）A．钉子尖很尖锐是为了减小压强B．钉入木板后的钉子没有惯性C．敲击过程中钉子对锤子没有作用力D．敲击过程中锤子对钉子做功【答案】D。

【解答】解：A、钉子尖很尖是为了在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A错误；B、惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都有惯性，故B错误；C、敲击过程中，锤头对钉子的作用力和钉子对锤头的作用力是相互作用力，故C错误；D、敲击过程中锤子对钉子有力的作用，钉子在力的方向上通过了距离，所以锤子对钉子做了功，故D正确。

故选：D。

2．（2022•杭州）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。

F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（）A．W甲＞W乙＞W丙B．W甲＜W乙＜W丙C．W甲＝W乙＝W丙D．W甲＝W乙＜W丙【答案】C。

【解答】解：先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W＝Fs；即W甲＝W乙＝W丙；故C正确；ABD错误。

故选：C。

3．（2022•海门市二模）2022年冬奥会单板滑雪大跳台比赛在北京赛区进行，我国少年运动健将苏翊鸣在比赛中一举夺冠为国争光。

如图所示是苏翊鸣完成某次动作的部分路径示意图，从A点运动到B点的过程中，苏翊鸣的重力所做的功最接近（）A．8.2×103J B．4.8×103J C．2.4×103J D．1.2×103J【答案】B。

【解答】解：苏翊鸣的高度大约为1.7m，从A到B点的距离大约为苏翊鸣身高的5倍，约为8.5m，苏翊鸣的重量大约为600N，故苏翊鸣的重力所做的功：W＝Gh＝600N×8.5m＝5.1××103J，故B最接近。

高一物理功和能公式总结

⾼⼀物理功和能公式总结功和能在普通物理学中是教师难于讲解和学⽣难于接受的课题，⾼⼀新⽣要想学好这部分内容，就要掌握相关物理公式，下⾯是店铺给⼤家带来的⾼⼀物理功和能公式总结，希望对你有帮助。

⾼⼀物理功和能公式 1.功：W=Fscosα(定义式){W:功(J)，F:恒⼒(N)，s:位移(m)，α:F、s间的夹⾓｝ 2.重⼒做功：Wab=mghab {m:物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a与b⾼度差(hab=ha-hb)} 3.电场⼒做功：Wab=qUab {q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb｝ 4.电功：W=UIt(普适式) {U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝ 5.功率：P=W/t(定义式) {P:功率[⽡(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所⽤时间(s)｝ 6.汽车牵引⼒的功率：P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率，P平:平均功率} 7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最⼤⾏驶速度(vmax=P额/f) 8.电功率：P=UI(普适式) {U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝ 9.焦⽿定律：Q=I2Rt {Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝ 10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt 11.动能：Ek=mv2/2 {Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝ 12.重⼒势能：EP=mgh {EP :重⼒势能(J)，g:重⼒加速度，h:竖直⾼度(m)(从零势能⾯起)｝ 13.电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)(从零势能⾯起)｝ 14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)： W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK {W合:外⼒对物体做的总功，ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝ 15.机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2 16.重⼒做功与重⼒势能的变化(重⼒做功等于物体重⼒势能增量的负值)WG=-ΔEP 注: (1)功率⼤⼩表⽰做功快慢,做功多少表⽰能量转化多少; (2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(⼒的⽅向与位移(速度)⽅向垂直时该⼒不做功); (3)重⼒(弹⼒、电场⼒、分⼦⼒)做正功，则重⼒(弹性、电、分⼦)势能减少 (4)重⼒做功和电场⼒做功均与路径⽆关(见2、3两式);(5)机械能守恒成⽴条件：除重⼒(弹⼒)外其它⼒不做功，只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2，与劲度系数和形变量有关。

初中物理基础知识1第十章《功和机械能》

第十章功和机械能
考点梳理考点 1 功
1．力学中的功 (1)定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了距离，就说这个力对物体做了功． (2)功包含的两个必要因素(缺一不可)：一个是___作__用__在__物__体__上__的__力_____；另一个是__物__体__在__这__个__力__的__方__向__上__移__动__了__距__离___.
(RJ八下P71图11.4－2)
第十章功和机械能
命题点：机械能转化、惯性 5. 如图所示，小明把悬挂的铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回，铁锁下摆过程中，__重__力__势__能转化为____动____能；当铁锁摆到最低点后继续上升，是因为铁锁具有___惯__性___，不计空气阻力，铁锁摆动过程中机械能总量__不__变____(选填“ 变大”“变小”或“不变”)，所以摆回时___不__会___(选填“会” 或“不会”)碰到鼻子．
势能的能
越大，具有的弹性势能越大
第十章功和机械能
考点 4 机械能及其转化(必考)
1．动能、重力势能和弹性势能统称为__机__械__能__． 2．动能和势能可以相互___转__化___．转化关系如下：
增大减小
减小减小
第十章功和机械能
3．机械能守恒：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__保__持__不__变__，或者说，机械能是守恒的． 4．水能和风能的利用：从能量的角度来看自然界的流水和风都是具有大量__机__械____能的天然资源．让水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉；船靠风力鼓起帆航行；水能和风能都可用来发电
第十章功和机械能
考点 3 动能和势能

初中物理八年级上-《火线100天》中考物理(第15讲)功和机械能(含答案)

第15讲功和机械能（2014·安徽）攀岩是一项挑战自然，超越自我的惊险运动.一位攀岩者体重为520 N，背着质量为8 kg的背包，用时40 min登上高为9 m的峭壁.在此过程中攀岩者对背包做功______J，他做功的平均功率是_______W.（g取10 N/kg）1.（2013·常德）甲乙两种机械所做的功W随时间t变化的图像如图所示，则从图像可以判断( )A.甲比乙做功多B.甲比乙做功少C.甲比乙做功快D.甲比乙做功慢2.（2013·绵阳）体重60 kg的王健做引体向上，在1 min时间内完成了10个，每次上拉，身体重心上升30 cm，则他每完成一次引体向上做功______J，1 min内的平均功率是______W.（g取10 N/kg）3.（2014·枣庄）俯卧撑是一种常见的体育活动，运动身体可视为杠杆，如图是小华同学做俯卧撑时的示意图.小华重500 N，每做一次将身体撑起，肩部上升0.4 m.小华身体可视为杠杆，在某次测试中，他1 min钟内完成30个俯卧撑，已知O点为支点，A′点为重心，OA=0.9 m，AB=0.6 m.求：（1）地面对手的支持力；（2）小华将身体撑起一次所做的功；（3）小华做功的功率.命题点2 机械效率（2014·安徽）工人师傅使用一个动滑轮将400 N的重物匀速提升到3 m高处，假如所用的拉力方向竖直向上、大小为250 N，则( )A.拉力所做的功为750 JB.机械的效率为80%C.若用该动滑轮提升更重的货物，机械效率将保持不变D.若采用轻质滑轮完成原任务，机械效率将保持不变1.（2013·漳州）下列关于机械效率的说法正确的是( )A.机械效率不可能达到100%B.随着科学技术的发展，机械效率可能会大于100%C.滑轮组机械效率一定大于动滑轮机械效率D.杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率2.（2014·枣庄）如图所示，利用滑轮组匀速拉动水平地面上重为300 N的物体，拉力F 的大小为30 N，若物体和地面间的摩擦力大小为45 N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为( )A.45，50%B.45，75%C.60，50%D.60，75%3.（2014·呼和浩特）已知斜面倾角为30°，斜面高为2 m.小兵同学用绳子沿斜面将重为400 N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端.拉力大小为300 N，绳重不计.求：（1）小兵对木箱做的有用功；（2）斜面的机械效率；（3）斜面对物体施加的摩擦力.命题点3 机械能及其转化（2014·庆阳）如图是一同学正在体育课中进行实心球投掷训练，投出的实心球在上升过程中( )A.动能不变重力势能增加B.重力势能不变动能增加C.动能转化为重力势能D.重力式能转化为动能1.（2014·荆州）物体受平衡力作用时，对于它所具有的机械能的判断中，正确的是( )A.机械能一定不变B.动能一定不变C.势能一定不变D.动能可能增加2.（多选）（2014·潍坊）在索契冬奥会上，我国选手贾宗洋在自由式滑雪比赛中获得铜牌.他在比赛过程中运动的轨迹（a→b→c→d→e）如图所示，如果不计空气阻力，则贾宗洋( )A.从a点下滑到b点过程中，动能增加B.从b点运动到c点过程中，重力势能增加C.在c点的机械能等于d点的机械能D.在a点的重力势能等于c点的重力势能3.（2013·镇江）如图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片.由图可知，下落过程中，皮球的速度______，离开地面上升的过程中，皮球的重力势能，动能减小.皮球运动过程中的机械能_______.（填“增大”“减小”或“不变”）实验命题点1 探究滑轮组的机械效率（2013·苏州）某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猜想进行验证.（1）如果影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作________________.（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：猜想A：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想B：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关.（3）为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验.①按图___滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想A，若实验测得两个滑轮组的机械效率大小______（填“相等”或“不相等”），则可初步判断猜想A是错误的；②按图____ 滑轮组准备做的两个实验用来验证猜想B，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想B是______（填“正确”或“错误”）的.（4）接着，小组进行了实验验证.实验次数物体重力/N 动滑轮重力/N 拉力/N 承重绳子的段数n机械效率1 2 1 1 3 67%2 4 1 1.73 78%3 4 2 2 3 67%4 4 1 2.5②分析上面表格，由第2次和第3次实验可知，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越___________ .命题点2 探究影响动能和势能的因素（2013·抚顺）如图所示是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验，请补全下面实验过程：（1）在探究动能大小与物体质量关系时，应使小球的质量_______（填“相同”或“不同”），到达斜面底端时的_________相同；（2）如图1、2所示，质量为m的小球与质量为2m的大球，从同一斜面的同一高度由静止释放，观察到大球将木块推出的距离较远，由此可得到的结论是：当速度相同时，质量越大，_____________.图1中木块被推动时所受摩擦力大小_______（填“大于”“小于”或“等于”）图2中木块被推动时所受摩擦力大小；（3）在探究动能大小与物体运动速度的关系时，应将____图与____图比较，其中____图中木块被推动的距离较远.（4）根据实验探究结论，我们明白了机场周围不允许有鸟类飞行，以免撞毁飞机，是由于小鸟相对于飞机的_______很大，因而具有很大的_______能.1.基础过关一、选择题1.（多选）（2014·株洲）在排球运动中，跳发球（图）是最具威力的发球方式，其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程有( )A.抛球B.腾空C.击球D.落地2.（2014·广州）如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间t ab＞t cd，运动距离s ab=s cd，比较两种情况下拉力所做的功和功率( )A.ab段做功较多B.ab段与cd段的功一样多C.ab段功率较大D.ab段与cd段的功率一样大3.（2014·威海）小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端，若两个斜面光滑、等高，甲斜面长4 m，乙斜面长5 m，所做的功分别为W甲·W乙，则下列说法正确的是( )A.使用甲斜面比使用乙斜面要省功B.甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率C.拉力F甲与F乙之比为5∶4D.两个拉力做功W甲与W乙之比4∶54.（2014·宁波）利用如图所示的装置，工人用力F把重为100 N的物体以0.2 m/s的速度匀速提升6 m.若不计绳重和摩擦，则这一过程中( )A.拉力F的大小为50 NB.绳子自由端的速度为0.4 m/sC.拉力F所做的功为600 JD.拉力F的功率为10 W5.（2014·株洲）在小球从O点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中，小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图像如图所示.若不计空气阻力，那么这种能量是( )A.重力势能B.动能C.机械能D.弹性势能6.（2014·荆州）一根细长绳的下端系一个金属小球，上端固定，就制成一个摆.把小球拉离竖直位置松手，让它摆动起来，如图所示，可以观察到小球在摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小，最终会停下来，对于小球在摆动过程中的能量转化情况，下列说法中不正确的是( )A.小球从高处向低处摆动过程中，势能部分转化为动能B.小球从低处向高处摆动过程中，动能部分转化为势能C.小球在摆动过程中，机械能守恒D.小球依次经过最低点时，动能会逐渐减少二、填空题7.（2013·株洲）工人用力F水平推重为200 N的物体，在4 s内水平推力F与物体沿力的方向移动距离s之间的关系如图所示.在这过程中，水平推力做的功为_______ J，推力做功的功率为 ________W.8.（2014·南京）如图所示，搬运工人用滑轮组在20 s内将重为540 N的重物匀速提升3 m，所用拉力为200 N，则他所做的有用功是______J，额外功是______J，拉力的功率是______W，滑轮组的机械效率是________.9.（2014·德州）如图所示，在斜面上拉一重50 N的木块到0.3 m高处，木块沿斜面向上移动了1 m，共耗时5 s.已知拉力为20 N，则拉力的功率为_____W，此斜面的机械效率为______.10.（2013·遵义）2012年6月16日“神舟九号”载人飞船成功发射，完成任务后宇航员乘返回舱安全返回，返回舱到达离地面一定高度时打开降落伞，受到空气的阻力而匀速下落，在匀速下落过程中，返回舱的动能______，机械能_______.（填“增大”“不变”或“减小”）11.（2014·广州）滚摆从如图的位置1静止释放，下降经过位置2，继续下降，再上升到达最高点3，这三个位置：滚摆重力势能最大的是_____、动能为零的是_____、机械能最大的是______.（填写位置序号）三、实验探究题12.（2014·台州）利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验.用两根细绳将小球悬挂起来，拉起小球，当细绳与竖直方向成θ角后松手，小球撞击水平木板上的木块，记下木块移动的距离s.改变角度θ的大小，重复实验.（1）利用如图两根细绳悬挂小球，而不用一根细绳，其好处是_____________________ . （2）本实验探究的问题是物体的动能大小与____________________的关系.（3）利用上述实验，同时还可以探究的问题是_____________________________________ .四、计算题13.（2014·凉山）某人用如图所示的滑轮组用100 N的拉力F将180 N的重物在4 s内匀速提高5 m，若不计绳重和摩擦.求：（1）拉力做功的功率；（2）该滑轮组的机械效率.2.能力提升一、选择题1.（多选）（2013·成都）如图1所示，建筑工人用滑轮组提升重为285 N的水泥桶，动滑轮重为15 N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图2所示.由此可知( )A.水泥桶匀速上升的速度为3 m/sB.0～10 s内建筑工人对绳的拉力做的功为900 JC.0～8 s内建筑工人对水泥桶做的功为684 JD.建筑工人对绳的拉力的功率为30 W2.（2014·泸州）如图所示，某同学用大小为F的水平推力，推着重力为G的木箱m在水平地板上向右做匀速直线运动，当木箱运动的距离为s时，下列关于做功的判断正确的是( )A.木箱受到重力做功的大小为GsB.木箱受到地板的摩擦力做功大小为FsC.木箱受到合力做功的大小为FsD.木箱受到地板的支持力做功大小为（F+G）s3.（2014·汕尾）如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法正确的是( )A.他受到的重力不做功B.他的重力势能减少C.他的动能增加D.他的机械能不变二、填空题4.古时候，有端午节吃桃子的习俗.桃子从树上落下，先后经过A、B、C三点，且AB=BC（如图示）.在AB和BC过程中桃子重力所做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则有W1____W2；P1_____P2.（填“大于”“等于”或“小于”）5.（2013·雅安）电动自行车已成为大众化的一种交通工具，小乔对家里的电动自行车进行了测试，他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图像.已知匀速行驶时，电动机输入电压48 V，输入电流5 A，由图可知，7～12 s电动自行车受到的摩擦力为______N；电动自行车匀速行驶时，电能转化为机械能的效率为_______%.6.（2014·杭州）用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零.已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是___________；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为.B位置到C位置的过程中铁球所受的重力______（填“大于”“小于”或“等于”）弹簧所施加的弹力.（整个过程中不计能量损耗）三、实验探究题7.（2014·雅安）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示.实验次数物理量 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4绳端移动距离s/m 0.3 0.4机械效率η74.1% 62.5%（1）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，使钩码上升．（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用____（填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验.（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率_____（填“越高”“不变”或“越低”）. （4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s= _____m，机械效率η= ______.（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，____________________. .四、计算题8.（2014·荆州）建筑工地上常用电动机通过“龙门吊”提升重物，电动机带动绕有钢索的轮轴转动，与钢索相连的重物就被匀速提升，如图所示.如果轮轴的周长L=40 cm，电动机带动轮轴每秒钟转1圈,被提升的重物质量m=600 kg,电动机的电功率P=4 kW，g取10 N/kg，求：（1）在1 min内重物被提升的高度；（2）在1 min内钢索对重物所做的功；（3）这套设备的机械效率为多少？第15讲功和机械能考点解读考点1 1. 力力的方向力物体在力的方向上移动的距离 W=Fs焦耳 J 2.功做功所用时间做功快慢W/t 瓦特 W 千瓦 kW 103考点2 1. W总= W有+ W额2. 有用功总功ηη=W有/W总小于小于1 无关η=W有/W总=Gh/Fs 竖直匀速高低省减小摩擦增加考点3 做功能量能焦耳 J 运动木块被推动的距离速度高度使两球到达水平面时的速度相同高度质量举得越大举高的高度物体质量发生弹性形变弹性形变越大考点4 动能重力势能弹性势能焦耳 J 动重力势重力势动不变各个击破例1 720 2.25题组训练 1. C 2. 180 30 3.（1）动力臂OB=OA+AB=0.9 m+0.6 m=1.5 m,阻力臂OA=0.9 m, 由杠杠平衡条件得：F1L1=F2L2,F1×1.5 m=500 N×0.9 m,F1=300 N, 所以地面对手的支持力是300 N;（2）小华将身体撑起一次所做的功：W=Fs=300 N×0.4 m=120 J；（3）小华做功的功率：P=Wt=120 J×3060 s=60 W.例2 B题组训练 1.A 2.B3.（1）W有=Gh=400 N×2 m=800 J；（2）斜面长2h,η=W有/W总=W有/F·2h=800 J/300 N ×4 m=66.7%；（3）W额外=W总-W有=F·2h-W有=1 200 J-800 J=400 J，克服摩擦力做功400 J，∵W额外=F·2h，∴F=W额外/2h=400 J/4 m=100 N.例3 C题组训练1. B 2. ABC 3. 增大增大减小实验突破例1 (1)控制变量法 (3)①1、3 相等②1、2或3、4 正确拓展训练(5) 2 80% 低例2（1）不同速度（2）动能越大等于（3）1 3 1拓展训练（4）速度动整合集训基础过关1.AC2.B3.C4.C 5 .B 6.C 7. 120 30 8.1 620 180 90 90% 9.4 75% 10.不变减小11.位置1 位置1 位置112.（1）便于控制小球的撞击方向（或便于撞准木块等）（2）速度（3）物体重力势能大小与高度有什么关系？或重力势能大小与高度的关系13.（1）由图知，n=2，s=2h=2×5 m=10 m，拉力做功：W总=Fs=100 N×10 m=1 000 J，人拉绳子的功率：P=Wt=1 000 J4 s=250 W；（2）W有用=Gh=180 N×5 m=900 J，滑轮组的机械效率为：η=W有用/W总=900 J/1 000 J=0.9=90%.能力提升1. BC2.B3.B4.等于小于5.35 87.56.Gh Gh 小于7.（1）匀速（2）乙（3）越低（4）0.3 83.3% （5）提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高8.（1）轮轴在1 min内转过的圈数N=nt=1×60=60转，故重物上升的高度h=NL=60×0.4 m=24 m；2）钢索对重物做功W=mgh=600 kg×10 N/kg×24 m=1.44×105 J；（3）电动机在1 min消耗的电能W总=Pt=4 000 W×60 s=2.4×105 J，该装置的机械效率为η=WW总=1.44×105 J/2.4×105 J=60%.。

机械功与机械能(知识点串讲+针对性练习)

什么是功1．学会从物理现象中归纳简单的规律，知道功的概念。

2．知道做功的两个必要因素。

3．理解功的计算公式W=Fs，知道功的单位，能用功的公式进行有关计算。

教学重点：经历建立机械功概念的过程，学会用公式对功进行简单的计算。

教学难点：理解功的概念，会用功的两个必要因素判断力对物体是否做功。

故事引入：大华同学是一个品学兼优的好学生，不仅学习好，在家里也经常帮爸爸妈妈做一些力所能及的家务。

星期天，大华上午去买了30斤大米，午饭后又帮妈妈收拾碗筷，接着又去井边帮爸爸把一大桶水提回家，累得满头大汗。

大华的爸爸是个物理教师，他说：“大华今天很辛苦、很劳累，但从物理学的角度来看，你今天做这几项家务活时，并没有做功！”。

大华百思不得其解。

大华的爸爸说得对吗？如何从物理学角度来理解这个问题呢？（一）怎样才叫“做功”1．通过实验，体验“做功”学生实验1：用力沿水平方向推着小车前进（如图1所示）。

描述观察到的现象：小车在水平推力作用下，移动了一段距离。

要求：用示意图表示出小车所受的推力以及运动过程情况。

点拨：此例中小车在水平推力F作用下，移动了一段距离S。

学生实验2：用力将地上的物体拿到桌面上来。

描述观察到的现象：物体在力的作用下，向上移动了一段距离。

要求：用示意图表示出物体所受的拉力以及运动过程情况。

点拨：此例中物体在拉力F作用下，向上移动了一段距离S。

2.找找共同点，建立功的概念仔细观察两示意图，比较一下，看看有什么共同点：（1）这两幅图中同学的活动有什么共同点？（2）物体为什么会移动一段距离？（3）移动的距离和力之间有何关系？共同点：物体作用，并沿这个力的方向。

3. 功的概念：物理学中规定：作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了机械功（简称“做功”）(二) 如何判断力是否对物体做功：1．做功的两个必要的因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离。

2．分析下列物体受到的力，并指出力对物体是否做功。

第15讲三相异步电动机的机械特性及各种运转状态

动基
sm
R2 R12 ( X1 X 2 )2
础
同步转速ns不变 Tmax、Tst、Sm将随Rf增大而减小也用于笼型异步电动机的减压起动。
22
（五）转子电路接入并联阻抗
起动初期，转子频率sf1较大，
Xst=2πsf1Lst较大，转子电流的大部分
电机
将流过电阻Rst； Rst决定了起动电流和起动转矩；
础机械特性
物理表达式
参数表达式
实用表达式
3
一、物理表达式
机械特性的物理表达式：
电
T CT1mI2 cos 2
机 CT1 ——异步电动机的转矩系数及拖 Φm ——异步电动机每极磁通
CT 1

pm1N1kw1 2
动基 I 2 ——转子电流的折算值
础 cos2——转子电路的功率因数
2
R12

(
X1

X 2
)2

2s ( X1 X 2 )
拖
动基结论：础 1）当电动机各参数及电源频率不变时，Tmax与Uφ2成正比，
sm则保持不变，与Uφ无关；
2）当电源频率及电压不变时，sm与Tmax近似地与X1+X2′成反比；
3）Tmax与R2′之值无关，sm则与R2′成正比。
因此
I 22
1 sN
I22z
1 sz
T

Pe
s

1
s
m1 I 22
R2 s
由于n下降→ sz＞sN，故I2z′＞ I2N′，即U φ降低后电动机电流将大于额定值，电动机如长时连续运行，最终温升将超

第15讲内能内能的利用(共49张PPT)

知识点五热机的效率一、燃料的热值 1.定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。 2.单位：焦每千克（J/kg）。 3.性质：热值是燃料本身的一种属性，它只跟燃料的种类有关，与燃料多少、体积大小、温度高低以及是否完全燃烧等均无关。 4.公式：Q放=mq，式中q为燃料的热值，m为燃料的质量；或Q放=Vq，式中V为气体燃料的体积。
3.固态、液态和气态的特征
物态固态
微观特性
宏观特性
分子间作用有无一定形有无一定体
分子间距离
力
状
积
很小
很大
有
有
液态
较大
较大
无
有
气态
很大
很小
无
无
示例1 端午时节，空气中弥漫着粽子的香味，“粽叶飘香”说明了分子做无规则运动；在吃粽子时，米粒和粽叶不容易分开，这说明分子间存在
引力。“花气袭人知骤暖”说明分子的运动与温度有关。
第十二讲内能内能的利用
01
考点梳理知识点
知识点一分子热运动
一、物质的构成常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。分子很小，通常以10-10m为单位来量度分子。二、分子热运动 1.扩散：不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。它表明了分子在不停地做无规则运动。 2.分子热运动：由于分子的无规则运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。温度越高，分子运动越剧烈。
热传递和做功都能改变物体的内能，它们在改变物体的内能上是等效的
2.热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。热量的单位是焦耳（J）。
示例2 关于物体的内能，下列说法错误的是( C ) A．一切物体，不论温度高低，都具有内能 B．钻木取火是利用做功来改变内能的 C．物体温度不变，内能一定不变 D．热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体

高考物理一轮6章机械能第15讲功和功率考点1恒力做功的分析和计算

考点1 恒力做功的分析和计算(基础考点·自主探究) 1．判断力是否做功及做正、负功的方法判断根据适用情况根据力和位移的方向的夹角判断常用于恒力做功的判断根据力和瞬时速度方向的夹角判断常用于质点做曲线运动根据功能关系或能量守恒定律判断常用于变力做功的判断2.合力做功的计算方法方法一：先求合力F合，再用W合＝F合l cos α求合力做的功。

方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3、…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功。

方法三：利用动能定理W合＝E k2－E k1，求合力做的功。

3．两个常用推论(1)恒力做功等于力与物体在力的方向上位移的乘积，与运动路径无关。

(2)如图所示，物体由A滑到D克服摩擦力做的功W＝μmg·BD。

【跟踪训练】(力是否做功及正、负功的判断)为了节能，商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行。

有人站上去后，扶梯开始加速，然后匀速运动。

如图所示，下列说法正确的是( C )A．匀速下行过程中，人的动能不变，扶梯对人不做功B．加速下行过程中，扶梯对人的支持力大于人所受的重力C．加速下行过程中，人受到的摩擦力方向水平向左D．加速下行过程中，支持力对人做正功，摩擦力对人做负功[解析]匀速下行过程中，由平衡条件可知，人和扶梯间没有摩擦力，人所受重力做正功，人的动能不变，可知扶梯对人做负功，故A错误；加速下行过程中，竖直方向分加速度向下，人处于失重状态，所以扶梯对人的支持力小于人所受的重力，故B错误；加速下行过程中，水平方向分加速度向左，水平方向只有摩擦力提供加速度，根据牛顿第二定律的同向性可知人受到的摩擦力方向水平向左，故C正确；加速下行过程中，人所受支持力与人的运动方向夹角大于90°，支持力做负功，摩擦力与人的运动方向夹角小于90°，摩擦力对人做正功，故D 错误。

(恒力做功的计算)(多选)如图所示，一个质量m ＝2.0 kg 的物体放在倾角α＝37°的固定斜面上，现用F ＝30 N 、平行于斜面的力拉物体使其由静止开始沿斜面向上运动。