第十二讲 功和机械能 课件 2025年中考物理总复习（贵州专版）

(共48张PPT)
第一部分
第十二讲　功和机械能
课时1　功　功率
思维导图 串考点
版本导航：沪科八年级P195～201《第十章机械与人第三节、第四节》；人教八年级下册P61～66《第十一章功和机械能第1节、第2节》
力
移动了一段距离
静止
惯性
Fs
做功所用时间
快慢
Fv
3.1.3结合实例，认识功的概念．知道做功的过程就是能量转化或转移的过程．
3.2.2知道机械功和功率．用生活中的实例说明机械功和功率的含义．
2024版课标内容要求
核心考点 精讲练
下列四种情境中，人对物体做功的是(　　)
A．踢出去的足球在草地上滚动
B．提着书包在水平路面上行走
C．推桌子未推动
D．将杠铃从地面举起
考点
1
功、功率的认识
1
例
D
如图，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．小孩对砖做功更多
B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多
D．大人对砖做功更快
2
例
例2题图
D
(2024人教教材新增习题改编)
如图所示，某次比赛中，运动员推着
冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松
手，随后冰壶沿冰道运动30m停在O
点，整个过程用时约20s．若运动员对冰壶的水平推力为9N，冰壶在运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N．从A点到O点冰壶沿直线运动，此过程中推力对冰壶做功为____J，冰壶克服阻力做功为____J，冰壶克服阻力做功的功率为______W．
考点
2
功、功率相关计算
3
例
冰壶赛场俯视图
例3题图
54
54
2.7
贵州真题·随堂测
命题点
1
功、功率相关分析(必考)
1．(2023贵阳)如图，在拆除立交桥的施工过程中，为最大程度减轻施工对道路交通和居民生活的影响，50台挖机同时工作，其目的是增大所有挖机总的(　　)
A．机械效率
B．功率
C．功
D．有用功
第1题图
B
2．(2024连云港)如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离．该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是(　　)
A．W1＜W2　P1＜P2 B．W1＞W2　P1＞P2
C．W1＝W2　P1＝P2 D．W1＜W2　P1＞P2
第2题图
C
如图甲，一个人用水平推力F，推着质量为m的物块A在水平面上做匀速直线运动，该力对木块所做的功WA随时间t变化关系的大致图像如图乙所示．现仅换用一个质量为2m的相同材质的物块B，从同一位置推着物块B以相同的速度移动了相同的距离，请在同一坐标中画出推力对物块B做的功WB随时间t变化关系的大致图像．
式
变
变式题图
甲 乙
WB
3．(2024安顺)自行车骑行是生活中一种环保的出行方式．小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长200m的平直路面，用时30s．若小明的质量为50kg，自行车重200N，骑行时受到的阻力为总重力的0．03倍．该过程中动力做功的功率是______W．(g取10N/kg)
命题点
2
功、功率相关计算
140
4．(2024广东改编)2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆．若返回舱质量为3×103kg，在着陆过程中，从距地面1m高处竖直向下落地，用时0．4s．求：(g取10N/kg)
(1)在这段时间内重力做的功．
解：返回舱的总重力
G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N，重力所做的功W＝Gh＝3×104N×1m＝3×104J．
(2)在这段时间内重力做功的功率．
解：重力做功的功率P＝ ＝ ＝7.5×104W．
第一部分
第十二讲 功和机械能
课时2　机械能及其转化
思维导图 串考点
版本导航：沪科八年级P206～212《第十章机械与人第六节》；人教八年级下册P67～74《第十一章功和机械能第3节、第4节》
对外做功
焦耳
运动
质量
速度
大
大
运动
受到重力
质量
位置
大
弹性形变
大
不变
守恒
重力势
动
3.1.1了解能量及其存在的不同形式．能描述不同形式的能量和生产生活的联系．
例1　列举几种与生活密切相关的能量．
3.1.2通过实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以相互转化．
例2　列举生活中能量转移和转化的实例．
3.2.1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．
例3　定性说明荡秋千过程中动能和势能的相互转化．
例4　分析《天工开物》中汲水装置工作时能量的相互转化．
2024版课标内容要求
如图所示，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，其主要目的是(　　)
A．增大箭的弹性势能
B．减小箭的动能
C．增大弓的弹性势能
D．使箭沿直线运动
1
例
核心考点 精讲练
例1题图
C
如图所示，是运动员投掷铅球的过程示意图，铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，d点是铅球落地点，不计空气阻力．铅球离手后运动的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．从b到c的过程中，铅球在c点的速度最小
B．从b到c的过程中，铅球的运动状态不变
C．从b到d的过程中，运动员对铅球做了功
D．从b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少
2
例
例2题图
A
农用无人机的出现(如图所示)，是对现代农业发展的一次重大革命，它改变了传统的打药方式，加速了农业的发展．请回答下列问题：(均选填”变大“”变小“或”不变“)
(1)无人机在空中沿竖直方向匀速上升时，动能_____，重力势能_____．
3
例
例3题图
不变
变大
(2)无人机在空中沿水平方向加速直线飞行时，动能______，重力势能______．
(3)无人机在空中沿水平方向匀速直线飞行进行喷洒农药作业时，无人机动能______，重力势能______，机械能______．
例3题图
变大
不变
变小
变小
变小
(2024绥化)如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，机械能是守恒的．当卫星从远地点向近地点运动时，下列说法正确的是(　　)
A．动能减小，重力势能增大
B．动能转化为重力势能
C．动能增大，重力势能减小
D．卫星的速度一直在减小
4
例
例4题图
C
如图甲所示，小球沿光滑的圆弧轨道AB滑下，滑上粗糙水平轨道，最终停在C点，请在图乙中画出小球从A点运动到C点的过程中，动能随时间变化的大致关系图像．(不计空气阻力)
5
例
甲 乙
例5题图
如图所示，小明同学在
荡秋千．他从A点自由出发，经
过最低点B，到达右侧最高点C
后返回．(阻力忽略不计)
(1)小明从A点摆到C点的过程中，
其动能和重力势能是如何变化的？
6
例
3
答：小明从A点摆荡到B点的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能；从B点摆荡到C点的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能．
甲 乙
例6题图
(2)请比较小明返回后到达左侧最高点A′的高度h1和出发点A的高度h2的大小关系，并说明理由．
甲 乙
例6题图
答：h1＝h2；在摆荡过程中，小明的动能和重力势能相互转化，机械能保持不变，所以h1＝h2．
重点实验 攻关练
实验
1
探究物体动能与哪些因素有关
如图是某学习小组利用小钢球A和B、木块、木板等器材探究物体的动能大小与哪些因素有关．小钢球沿光滑斜面由静止向下运动，撞击木块使木块在水平木板上移动一段距离后静止．
例题图
例
【设计与进行实验】
(1)实验中，探究的动能是指____(填序号)．
A．小钢球在斜面上的动能
B．小钢球撞击木块时的动能
C．小钢球撞击木块后的动能
D．木块被小钢球撞击后的动能
(2)实验中，通过观察_________
___________________________来判断物体的动能大小，这种研究方法叫________．
例题图
B
小钢球推
动木块水平移动的距离大小
转换法
【分析现象、数据，总结结论】
(3)如图甲所示①②两次实验，让质量不同的小钢球从斜面的同一高度处由静止滚下，目的是使两个小钢球到达水平面时具有相同的______；分析这两次实验，可初步得出结论：______________________________，物体的动能就越大．
例题图
速度
相同速度的不同物体，质量越大
(4)如图乙所示③④两次实验中，被同一小钢球由不同高度滚下撞击后，木块滑行过程中克服摩擦力做的功分别为W3和W4，则W3____(选填”＞“”＝“或”＜“)W4．
例题图
＜
(5)在探究动能的大小与质量的关系时，小组同学们完成了图甲所示①②两次实验后，为了寻找普遍规律，找来另一小钢球C重复刚才的实验，发现小钢球将木块撞出了木板，甲同学建议换用粗糙程度相同的但是更长的木板，乙同学建议换表面更粗糙的木块，丙同学建议降低小钢球在斜面的高度．你认为应当采用____(选“甲”“乙”或“丙”“)同学的建议．
例题图
甲
【交流与反思】
(6)由(3)中的结论，组内同学联想到某段道路限速牌上标明“100 ”和“80 ”字样，则________(选填“大客车” 或“小轿车”)的限速应该是80km/h．
例题图
大客车
(7)图丙是用挡板控制钢球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时应选择____方案．
拓
展
训
练
例题图丙
A
(8)如图乙所示③④两次实验中，让同一小钢球分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，小钢球运动到水平面时速度越 ，木块被撞得越远，钢球的动能越大．
(9)实验过程中，发现木块移动的距离比较接近，不易进行比较．对此请你写出一条改进措施： ．(合理即可)
例题图
大
换用质量更小的木块
(10)在小钢球从斜面滚下的过程中，小钢球的__________转化为动能，若水平面是光滑的，将______(选填“能”或“不能”)达到探究目的，原因是：____________________________．
例题图
重力势能
不能
小球和木块将做匀速直线运动
贵州真题 随堂测
命题点
1
机械能及其转化
1．(2024六盘水)如图所示是小明端午小长假在游乐园乘坐过山车时的情景，过山车在粗糙轨道的顶端由静止滑下，途中经过A、B、C三点，其中A点与B点等高，C点在水平轨道上．在此过程中保证绝对安全，不计空气阻力，下列关于过山车分析正确的是(　　)
A．重力势能全部转化为动能
B．A点和B点的速度相等
C．在B点时受三个力作用
D．在C点时受平衡力作用
第1题图
C
2．(2018贵阳)如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C．下列关于小球滚动过程的分析正确的是(　　)
A．整个过程只有重力在对小球做功
B．小球在A、B两点具有的动能相同
C．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC
D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
第2题图
C
3．(2018贵阳)如图所示，原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连．推动木块压缩弹簧，其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J，则木块运动过程中克服阻
力做的功是___J．整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于____
(选填“B“C”或“D”)点．
第3题图
24
B
式
变
变式(1)题图
如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，C点是弹簧保持原长时小球的位置．推动小球压缩弹簧，使小球处于A点后，释放小球，小球经过B点时所受合力F合＝0，然后经过C点，到达D点．(AC＞CD)
(1)画出此过程中小球所受合力F合随运动距离s变化的图像．
(2)画出此过程中小球的动能Ek随运动距离s变化的图像．
4．(2024贵阳) “十次事故九次快” 说
明汽车超速会带来危害，汽车”多拉快
跑“更是追尾事故中的罪魁祸首，超速
与超载严重危害了道路交通安全．
小明通过实验探究货车超速与超载
在追尾事故中的危害，用到的器材有：小
车(模拟货车)、木块(模拟被追尾车辆)、砝
码若干、坡度固定的斜面．将小车从如图
甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离．将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾．请回答下列问题：
命题点
2
机械能相关实验(贵州2024.20；贵阳3年2考)
第4题图
(1)探究货车超速的危害：如图乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速____(选填”会“或”不会“)产生追尾的危害．本实验可用木块运动的 反映追尾的危害程度．
第4题图
会
距离
(2)探究货车超载的危害：如图丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，仍从A处释放小车．观察小车的运动情况，逐次增加砝码个数重复实验，发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s0，均未与木块撞击．小明猜想：小车每次到达斜面低端时，虽其动能随______的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小车此时______还不够大．
第4题图
质量
速度
(3)由(2)问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车，但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生．请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作(木块仍置于B处)，证明货车追尾前车会因超载带来危害．
①操作：______________________________________________________
_________．
②请你对可能产生的现象进行合理预设，并指出仅因超载造成追尾的危
害程度在实验结果中是如何体现的？______________________________
______________________________________________________________
_______．
将装有砝码的小车放在斜面顶端释放，观察木块被撞击后运动
的距离
若木块运动的距离比乙图中木块运
动的距离更远，则木块两次运动距离之差即可体现仅因超载带来的危害
程度
5．(2023贵阳)小明在实验室看到一科学玩具－－牛顿摆，如图1甲所示，它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成，每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上，并紧挨着排列在同一水平直线上．拉起最左侧的钢球，释放后，它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球，仅把最右侧的钢球撞出，其他球几乎静止不动．
这引发了小明的思考：为什么碰撞后仅有一个球摆动，而其余球仍然保持静止？于是他提出问题：被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关？接着他作出以下猜想：
Ⅰ．可能与撞击球撞击时的速度大小有关
Ⅱ．可能与撞击球的数量多少有关
将牛顿摆等效为单摆模型，如图1乙所示是一个钢球撞击其他钢球的情形，五个钢球自左向右标为A－E球．若不考虑能量损失，请回答下列问题：
(1)将A球作为撞击球拉至一定的高度(保持细线绷直)，释放后，A球向右摆动过程中，将________能转化为动能．
甲 乙
第5题图1
重力势
(2)探究猜想Ⅰ时，为了改变撞击球撞击时的速度，你的操作办法是：______________________．释放后，当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出，由此可判断：被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度 (选填“有关”或“无关”)．
甲 乙 丙
第5题图2
改变撞击球拉起的高度
无关
(3)通过上述实验，小明还
是不明白为什么仅有一个
球被撞出，于是他向老师
请教，老师说：牛顿摆的
钢球间发生碰撞时，撞击
球的速度被大小不变地依
次“传递”给下一个球，所以最终只有一个钢球被撞出．根据老师的讲解，小明继续探究猜想Ⅱ，将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放，A、B球向右摆动并与C球相撞，则此时可观察到的现象是如图中2的____(选填”甲“”乙“或”丙“)；请阐述你选择的理由：____________________________________________．
甲 乙 丙
第5题图2
乙
撞击球的速度被大小不变地传递给下一个球