浙江省中考科學 第24課 功和功率 機械能復習課件

近三年浙江中考試題分布考點考點20152015年年20142014年年20132013年年1. 功2. 功率3. 機械能4. 機械能守恒杭州T28，4分溫州T27，3分溫州T33，4分 寧波T9，4分紹興T20，4分 湖州T20，3分湖州T35，2分金華、義烏T13，3分金華、義烏T36，2分衢州、麗水T35，4分湖州T12，3分湖州T14，3分臺州T34，3分 杭州T5，3分金華T31，3分 麗水T22，4分麗水T30，4分 衢州T36，6分寧波T30，2分紹興、義烏T15，4分嘉興、舟山T31，4分杭州T13，3分 杭州T34，4分湖州T14，3分 湖州T17，3分寧波T37，2分 紹興T7，4分紹興T24，3分 臺州T33，3分義烏T19，3分 溫州T21，2分溫州T34，3分 衢州T29，4分衢州T36，2分嘉興、舟山T20，4分嘉興、舟山T35，4分金華、麗水T20，3分金華、麗水T36，6分考點一功考點一功1. 科學上規(guī)定：功等于科學上規(guī)定：功等于力力跟物體在力的方向上通過的跟物體在力的方向上通過的距離距離的的乘積。功的公式為乘積。功的公式為 WFs。 特別關注特別關注 做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力；做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過了一段距離。二是物體在力的方向上通過了一段距離。 2. 有用功和總功的比值叫作有用功和總功的比值叫作機械效率機械效率。W有用有用表示有用功，表示有用功，W總總表示總功，表示總功， 表示機械效率，則表示機械效率，則 W有用有用W總總100%。 1. 功是能量轉化的量度。功是能量轉化的量度。 2. 功的單位是焦耳，簡稱焦，符號功的單位是焦耳，簡稱焦，符號 J。 3. 機械效率反映了有用功在總功中占的比例。機械效率越大，機械效率反映了有用功在總功中占的比例。機械效率越大，機械工作時能量利用率越高。機械工作時能量利用率越高。 物體做功的多少， 只與力物體做功的多少， 只與力F和在和在F的方向上通過的距離的方向上通過的距離s有關。有關。 特別關注特別關注 【典例【典例 1】 (2015江蘇南京江蘇南京)一名普通中學生從地上拿起一個一名普通中學生從地上拿起一個雞蛋， 并把它緩緩舉過頭頂， 此過程中他對雞蛋做的功約為雞蛋， 并把它緩緩舉過頭頂， 此過程中他對雞蛋做的功約為 ( ) A. 0.1 J B. 1 J C. 10 J D. 100 J 點評：點評：本題考查功的計算， 解題的關鍵是理解和掌握功的計算本題考查功的計算， 解題的關鍵是理解和掌握功的計算公式并熟練運用。公式并熟練運用。 解析：解析：一只雞蛋的質量約一只雞蛋的質量約 50 g，受到的重力為，受到的重力為 Gmg0.05 kg10 N/kg0.5 N，從地上拿起雞蛋，并把它緩緩舉過頭頂，從地上拿起雞蛋，并把它緩緩舉過頭頂，通過的距離大約為通過的距離大約為 2 m，所以人對雞蛋做的功大約為，所以人對雞蛋做的功大約為 WGh0.5 N2 m1 J。 答案：答案：B 考點二功率考點二功率單位時間內單位時間內完成的功完成的功叫作功率。功率反映物體叫作功率。功率反映物體做功做功的快的快慢，也可反映慢，也可反映能量轉化能量轉化的快慢。功率的定義式為的快慢。功率的定義式為 PWt。 特別關注特別關注 由由 PWt變形，可得變形，可得 PWtFstFv，此變形公，此變形公式給出了功率與力和速度的瞬時值的對應關系。當式給出了功率與力和速度的瞬時值的對應關系。當 P 一定時，一定時，F(xiàn) 與與 v 成反比。汽車上坡時，由于發(fā)動機的功率一定，司機采成反比。汽車上坡時，由于發(fā)動機的功率一定，司機采用降低速度的方法來獲得較大的牽引力，就是這個道理。用降低速度的方法來獲得較大的牽引力，就是這個道理。 功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號 W，會利用功率的定，會利用功率的定義式和變形式進行簡單計算。義式和變形式進行簡單計算。 【典例【典例 2】 (2015浙江金華浙江金華)如圖如圖 241 所示，所示，被稱為被稱為“世界最快的水陸兩棲車世界最快的水陸兩棲車”的的“美洲美洲豹豹”已經正式上市。該車車身質量約已經正式上市。該車車身質量約 1300 kg，長為，長為 4.6 m，可乘坐，可乘坐 4 人，水上速度可人，水上速度可達到達到 72 km/h， 陸上速度最高達， 陸上速度最高達 130 km/h。 “美洲豹美洲豹”車輪可車輪可通過液壓方式進入底盤，使用一個噴氣驅動控制桿從汽車通過液壓方式進入底盤，使用一個噴氣驅動控制桿從汽車切換成快艇只需短短切換成快艇只需短短 15 s。 (1)“美洲豹美洲豹”在陸地上以最高速度行駛在陸地上以最高速度行駛 0.5 h，通過的路程是，通過的路程是多少千米？多少千米？ (2)“美洲豹美洲豹”停在平直的公路上時，輪胎與地面的總接觸面停在平直的公路上時，輪胎與地面的總接觸面積大約為積大約為 0.1 m2，此時對地面的壓強約多少帕？，此時對地面的壓強約多少帕？ (3)“美洲豹美洲豹”以最高速度在水上行駛時，受到的阻力約是車以最高速度在水上行駛時，受到的阻力約是車重的重的 0.3 倍，此時發(fā)動機的功率約多少瓦？倍，此時發(fā)動機的功率約多少瓦？ 點評：點評：本題考查速度、壓強和功率的計算，解題的關鍵是掌握本題考查速度、壓強和功率的計算，解題的關鍵是掌握力學基本知識，還有速度、重力、壓強、功率的計算等。力學基本知識，還有速度、重力、壓強、功率的計算等。 答案答案： (1)svt130 km/h0.5 h65 km。 (2)FGmg1300 kg10 N/kg13000 N，pFS13000 N0.1 m21.3105 Pa。(3)Ff0.3 G0.313000 N3900 N，v72 km/h20 m/s，PFv3900 N20 m/s7.8104 W。 考點三機械能考點三機械能1. 物體由于物體由于運動運動而具有的能量稱為動能。質量相同的物體，而具有的能量稱為動能。質量相同的物體，運動速度越大，它的動能越大。運動速度相同的物體，運動速度越大，它的動能越大。運動速度相同的物體，質量質量越大，越大，動能動能也越大。也越大。 2. 物體由于物體由于被舉高被舉高或發(fā)生或發(fā)生形變形變而具有的能量稱為勢能。勢能而具有的能量稱為勢能。勢能包括重力勢能和彈性勢能。物體的包括重力勢能和彈性勢能。物體的質量質量越大，被舉得越越大，被舉得越高高，具有的重力勢能就越大； 物體的具有的重力勢能就越大； 物體的彈性形變彈性形變越大， 彈性勢能就越大， 彈性勢能就越大。越大。 特別關注特別關注 勢能勢能 重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量。重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量。彈性勢能：物體由于發(fā)生形變而具有的能量。彈性勢能：物體由于發(fā)生形變而具有的能量。 特別關注特別關注 探究影響動能和勢能的因素常用到控制變量法和探究影響動能和勢能的因素常用到控制變量法和轉換法。轉換法。 點評：點評：本題考查勢能的變化以及探究勢能變化的方法， 解題的本題考查勢能的變化以及探究勢能變化的方法， 解題的關鍵是正確理解勢能的概念。關鍵是正確理解勢能的概念。 (2)根據(jù)題意，兩種球的彈性大小比較方法一： 將兩球從相同高根據(jù)題意，兩種球的彈性大小比較方法一： 將兩球從相同高度由靜止同時釋放， 比較兩球落到同一桌面上彈起的高度得出度由靜止同時釋放， 比較兩球落到同一桌面上彈起的高度得出彈性大小。兩種球的彈性大小比較方法二：將兩球從相同高度彈性大小。兩種球的彈性大小比較方法二：將兩球從相同高度由靜止同時釋放， 比較兩球落到同一桌面上反彈次數(shù)得出彈性由靜止同時釋放， 比較兩球落到同一桌面上反彈次數(shù)得出彈性大小。這里用到的研究方法有控制變量法和轉換法。大小。這里用到的研究方法有控制變量法和轉換法。 答案：答案：(1)減小減小 (2)反彈次數(shù)反彈次數(shù) 考點四機械能守恒考點四機械能守恒物體的動能和勢能可以相互物體的動能和勢能可以相互轉化轉化，如果沒有摩擦阻力，動，如果沒有摩擦阻力，動能和勢能在相互轉化的過程中，機械能總量能和勢能在相互轉化的過程中，機械能總量保持不變保持不變。如果存。如果存在摩擦阻力，動能和勢能在相互轉化的過程中，機械能的總量在摩擦阻力，動能和勢能在相互轉化的過程中，機械能的總量會減少，減少的機械能轉化為摩擦產生的會減少，減少的機械能轉化為摩擦產生的熱熱能。能。 理解動能和勢能相互轉化及機械能守恒定律， 并能用機械理解動能和勢能相互轉化及機械能守恒定律， 并能用機械能守恒定律解釋簡單現(xiàn)象。能守恒定律解釋簡單現(xiàn)象。 特別關注特別關注 在利用機械能守恒知識分析問題時，不能簡單地在利用機械能守恒知識分析問題時，不能簡單地認為物體向上運動到達最高點的動能為零， 例如斜向上拋出一認為物體向上運動到達最高點的動能為零， 例如斜向上拋出一個物體，它在最高點時仍有速度，動能最小，但不為零。個物體，它在最高點時仍有速度，動能最小，但不為零。 點評：點評：本題考查動能和勢能的變化， 解題的關鍵是對能量轉化本題考查動能和勢能的變化， 解題的關鍵是對能量轉化的正確分析。的正確分析。 解析：解析：運動員從最低點開始向上時，先是彈性勢能轉化為動能運動員從最低點開始向上時，先是彈性勢能轉化為動能和勢能，當運動員與蹦床脫離時，動能達到最大，再上升到達和勢能，當運動員與蹦床脫離時，動能達到最大，再上升到達最高點的過程中，質量不變，高度增大，重力勢能增大，速度最高點的過程中，質量不變，高度增大，重力勢能增大，速度減小，動能減小。故整個過程中，動能先增大后減小，重力勢減小，動能減小。故整個過程中，動能先增大后減小，重力勢能增大。能增大。 答案：答案：C 【典例【典例 4】 (2015浙江杭州浙江杭州)如圖如圖 243 所示是蹦床所示是蹦床運動員表演的情景，運動員從最低點到達最高運動員表演的情景，運動員從最低點到達最高點的過程中，運動員的動能和重力勢能變化情點的過程中，運動員的動能和重力勢能變化情況分別是況分別是 ( ) A. 動能減小，重力勢能增大動能減小，重力勢能增大 B. 動能增大，重力勢能減小動能增大，重力勢能減小 C. 動能先增大后減小，重力勢能增大動能先增大后減小，重力勢能增大 D. 動能先減小后增大，重力勢能減小動能先減小后增大，重力勢能減小 功和功率是初中物質科學的重點。 功、 功率可以結合壓力、功和功率是初中物質科學的重點。 功、 功率可以結合壓力、壓強、杠桿等進行綜合考查；機械能、機械能守恒通常以選擇壓強、杠桿等進行綜合考查；機械能、機械能守恒通常以選擇題、填空題的形式考查；動能的影響因素、勢能的影響因素一題、填空題的形式考查；動能的影響因素、勢能的影響因素一般通過實驗探究題考查。般通過實驗探究題考查。 【例【例 1】 (2014廣西貴港廣西貴港)如圖如圖 244甲所示，質量不計的彈簧豎直固甲所示，質量不計的彈簧豎直固定在一壓力傳感器上，壓力傳感定在一壓力傳感器上，壓力傳感器是電阻阻值隨受到壓力的增大器是電阻阻值隨受到壓力的增大而減小的變阻器而減小的變阻器(壓力不超過最壓力不超過最大值大值)。壓力傳感器、電流表、定值電阻和電源組成一電路。壓力傳感器、電流表、定值電阻和電源組成一電路。壓力傳感器不受力時電流表示數(shù)是壓力傳感器不受力時電流表示數(shù)是 I0。在。在 t0 時刻，將一時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度由靜止落下，小球落到彈金屬小球從彈簧正上方某一高度由靜止落下，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度再落下，如此反復。整個過程中，不計能量損失，一定高度再落下，如此反復。整個過程中，不計能量損失，電流表示數(shù)電流表示數(shù) I 隨時間隨時間 t 變化的圖像如圖乙所示， 則在小球由變化的圖像如圖乙所示， 則在小球由靜止落下到靜止落下到 t1時刻這一過程，小球的重力勢能轉化為小球時刻這一過程，小球的重力勢能轉化為小球的的_能；能；t2t3這段時間內，小球與彈簧之間的能量這段時間內，小球與彈簧之間的能量變化情況是變化情況是_。 解析：解析：t1時刻是小球由靜止落下剛剛與彈簧接觸的過程，在此時刻是小球由靜止落下剛剛與彈簧接觸的過程，在此過程中小球的重力勢能轉化為小球的動能；過程中小球的重力勢能轉化為小球的動能；t2t3這段時間內這段時間內小球向上運動，但未離開彈簧，在此過程中，彈簧的彈性勢能小球向上運動，但未離開彈簧，在此過程中，彈簧的彈性勢能減少，小球的機械能增加。減少，小球的機械能增加。 答案：答案：動動 彈簧的彈性勢能減少，小球的機械能增加彈簧的彈性勢能減少，小球的機械能增加 【例【例 2】 (2015湖南益陽湖南益陽)如圖如圖 245 甲所示，甲所示，重重 500 N 的小車受到的小車受到 80 N 的水平推力，在的水平推力，在水平地面上做直線運動，其距離隨時間變化水平地面上做直線運動，其距離隨時間變化的圖像如圖的圖像如圖 245 乙所示。乙所示。 (1)小車運動的速度多大？小車運動的速度多大？ (2)10 s 內重力對小車做多少功？內重力對小車做多少功？ (3)10 s內人對小車做多少功？功率是多大？內人對小車做多少功？功率是多大？ 答案答案：(1)由圖像可知，小車在推力的作用下做勻速直線運動，由圖像可知，小車在推力的作用下做勻速直線運動，當當 t5 s 時，時，s6 m，小車的速度，小車的速度 vst6 m5 s1.2 m/s。 (2)10 s 內小車在重力的方向上沒有移動距離，因此，重力對小內小車在重力的方向上沒有移動距離，因此，重力對小車不做功。車不做功。 (3)由圖像可知，由圖像可知，10 s 內小車通過的路程為內小車通過的路程為 12 m，推力對小車做，推力對小車做的功的功 WFs80 N12 m960 J，功率，功率 PWt960 J10 s96 W。