(9)功和机械能——中考物理考前回归教材+答题模板
【中考必备知识点】
(一)功
1.功的必要因素:力学里所说的做功,包含两个必要因素,作用在物体上的力和物体在这个力的方向上移动的距离。
2.定义:功等于力物体在力的方向上移动的距离的乘积。
3.公式:
4.国际单位制:焦耳,简称焦,符号是J。
5.功的原理
使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时所作的功,也就是使用任何机械都不省功。
(二)功率
1.物理意义:表示做功的快慢
2.定义:功与做功所用时间之比
3.表达式:
4.国际单位制:瓦特,简称瓦,符号是W。
(三)机械能
1、能
如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。一个物体能够做的功越多,就表明这个物体的能量越大。
2.动能
定义:物体由于运动而具有的能。运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
3.势能
重力势能和弹性势能是常见的两种势能。
重力势能
(1)定义:物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能
(2)实例:悬挂的电灯、高山上的石头
(3)影响因素:质量、高度
弹性势能
(1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能
(2)实例:压缩的弹簧、拉开的弓
(3)影响因素:材料性能、弹性形变程度。物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能越大。
4.机械能:动能和势能统称为机械能。
一个物体可以有动能,也可以有势能,还可以同时具有动能和势能,动能和势能的和就是它的机械能。动能和势能可以相互转化。机械能可以转化为其他形式的能。
5.机械能守恒的条件
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,但两者的总和不变,或者说,机械能是守恒的。
机械能守恒是有条件的,只有动能和势能相互转化时,机械能才是守恒的。
【知识解读】
怎样解影响动能大小因素的探究问题?
(1)明确影响动能大小的因素:物体的质量和物体运动的速度。
(2)在实验中,让不同的小球在同一位置由静止释放的目的是控制不同的小球在撞击木块时速度相同,即研究动能与质量的关系时,保持速度相同。
(3)在实验中,让同一个小球在不同的位置由静止释放的目的是控制同一小球在撞击木块时速度不同,即研究动能与速度的关系,保持质量相同。
(4)实验中动能的大小无法测量,我们采用了动能产生的效果——对外做功的多少来反映动能大小,这是一种运用转换法进行实验设计的思想。
怎样解影响重力势能大小因素的探究问题?
(1)重力势能的大小与质量和被举高的高度有关,探究时运用控制变量法设计实验:控制质量不变,改变重物的高度,研究重力势能的大小与高度的关系;控制高度不变,改变重物的质量,研究重力势能的大小与质量的关系。
(2)运用转换法判断物体重力势能的大小,物体陷入沙中越深,重力势能越大。
【重点延伸】
判断力是否对物体做功的思路
功率的相关计算
计算功率时,公式适用于任何情况下功率的计算,而推导公式一般用于做匀速直线运动的物体。解答这类题目时要善于挖掘题干中的信息,题目中的“在平直公路上匀速行驶”相当于告诉了牵引力F与阻力f大小相等,这是解题的关键。
机械能及其转化的判断
分析动能和势能相互转化的一般步骤:①明确要研究的对象和所要研究的过程;②根据物体在初始状态的位置、速度、形变情况,确定物体具有的机械能类型及大小;③根据物体在最终状态的位置、速度、形变情况,确定物体具有的机械能类型及大小;④对比②③中的结论做出机械能类型转化的判断。
对机械能守恒的理解
判断物体的机械能是否守恒,一看过程:若只有动能和势能的相互转化,则机械能守恒,若有其他形式的能参与了转化,则机械能不守恒。二看标志:“物体只受重力作用,没有其他力的作用”“不计能量损失”“不计空气力及摩擦”等都是其他形式能量没有参与转化的标志。
【答题模板】
一、选择题
1.注意关键词。题目中的“匀速直线”“静止”“错误的是”“正确的是”“不正确的是”一定要圈出来,并且不停地提醒自己要重视。
2.选项要读懂了再做题。每个选项都要读,并且读懂了再进行选择。有的可能会更换一两个字,有的选项可能看上去前半句也对后半句也对,但是逻辑不通,也是错误的,冷静分析,小心陷阱。
3.仔细看清前面的选项字母。填涂答题卡时,填涂完后,检查一遍是不是涂错了地方或者涂错了题目。
二、填空题
1.选填词一致。要选填的题目,一定要看清括号里要填的词是什么,是“增大”“减小”还是“变大”“变小”,是“大于”“小于”“等于”还是“>”“<”“=”,括号里要求填什么词,就只能和括号内的词一样,多个字少个字错别字都不行,只要和要求不符,就拿不到分!
2.看清楚填数字还是数字加单位。如:“电流大小是**A”和“电流大小是**”这两个题目是有区别的,第一个的答案只能是数字,如“0.5”,若答题卡上写“0.5A”就是错误答案;第二个答案应该是数字加单位,即“0.5A”,若填写“0.5”就是错误的。
三、计算与简答题
一般电学一题、力学一题,能量转化掺杂在其中。前面小的计算题还是比较简单,一两个公式就能解决,公式要熟练。
解析题中的解释题,一定要按照以下思路进行:
题目中的变量关系是什么,与该题相关的物理公式或者物理原理要列出来,然后针对题目情况进行分析解释,注意控制变量的描述,如:为什么电加热器和导线放出的热量不同?解释为:电加热丝的电阻比导线电阻大,由焦耳定律可知:Q = I2Rt,当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的电热就越多,因此电加热丝产生的热量比导线产生的热量多,尽量解释完整清楚。
四、实验与探究题
一般是一道电学实验题、一道力学实验题、一道热学或光学实验题或者基础知识考查汇总题。
实验与探究题一定会考查物理学中的测量工具读数,这种题最简单也是送分题,但是这里重点拿出来说的原因是:部分同学在这里很容易失分,一定要先弄清楚分度值(一小格的数)再读数,不要着急。尤其要注意测量长度时,结果不能漏写零,如读数结果是“5.60cm”,若写成“5.6cm”就是错误的。
一般物理学的压轴题也是在这里出现,但是不要太担心,对于中考而言,难题的占比最多10分,那么这里能拿的分一定要拿。对于实验设计题,如果真的没思路,那就从给你的器材入手,思考这些东西究竟要干什么,注意一些隐含的不寻常的条件,如玻璃棒、大小适当的塑料杯,综合在一起,说不定思路就有了。
实验一 探究物体的动能跟哪些因素有关
实验器材:质量不同的钢球、木块、木板、斜槽等。
实验装置图
实验方法:
(1)控制变量法
(2)转换法:通过木块在水平木板上移动的距离的远近来反映钢球动能的大小
设计实验和进行实验
(1)将同一钢球分别从斜槽的不同高度由静止释放,观察木块被撞击后在水平木板上移动的距离。(目的是探究物体的动能大小与速度的关系)
(2)将质量不同的钢球从斜槽的同一高度由静止释放,观察木块被撞击后在水平木板上移动的距离。(目的是探究物体的动能大小与质量的关系)
分析与论证
(1)质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大。
(2)运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。
交流和讨论
(1)实验中将质量不同的钢球从斜槽的同一高度由静止释放的目的:使钢球到达水平木板上的速度相同。
(2)在钢球从斜槽上滚下的过程中,钢球的重力势能转化为动能。
(3)木块最终停下来的原因:木块受到水平木板的摩擦力。
(4)若水平木板绝对光滑,钢球和木块将在水平木板上做匀速直线运动,则不能通过比较木块在水平木板上移动的距离的远近来反映钢球动能的大小。
实验二 探究物体的重力势能跟哪些因素有关
实验器材:不同质量的重物、小方桌、沙子、沙槽、刻度尺等
实验装置图
实验方法:
(1)控制变量法
(2)转换法:通过桌腿陷入沙子的深度来反映物体的重力势能的大小
设计实验和进行实验
(1)将同一重物从不同高度由静止释放,撞击在桌面的中心部分,用刻度尺测量桌腿陷入沙子的深度,记录数据。(目的是探究物体的重力势能大小与高度的关系)
(2)将不同质量的重物从同一高度由静止释放,撞击在桌面的中心部分,用刻度尺测量桌腿陷入沙子的深度,记录数据。(目的是探究物体的重力势能大小与质量的关系)
分析与论证
(1)物体质量相同时,物体所处的高度越大,它具有的重力势能越大。
(2)物体所处的高度相同时,物体的质量越大,它具有的重力势能越大。
交流和讨论
不能用海绵代替沙子的原因:将同一重物从不同高度由静止释放,它撞击桌面后,观察到海绵的凹陷程度最终是相同的,所以不能通过比较海绵的凹陷程度来反映物体重力势能的大小。
五、命题隐含条件
静止=受平衡力,动能为零
轻小物体=质量可忽略不计
上升=重力势能增加
【物理通用 答题技巧及方法】
(一)概念学习——物理基础
物理概念和术语是学习物理的基础,只有熟练掌握才能抓住问题的实质和关键。学习物理概念的方法有五种:
1、分类法
对所学概念进行分类,找出它们的相同点和不同点,初中物理学的概念可分为四小类:
①概念的物理量是几个物理量的积,例如:功、热量;
②概念是几个物理量的比值,如:速度、密度、压强、功率、效率;
③概念反应物质的属性,例如:密度、比热、燃烧值、熔点、沸点、电阻率、摩擦系数等;
④概念没有定义式,只是描述性的,如力、沸点、温度。
2、对比法
对于反映两个互为可逆的物理量可用这种方法进行学习。
例如:熔解与凝固、汽化与液化、升华与凝华、有用功与额外功。
3、比较法
对于概念中有相同字眼的相似、相关概念,利用比较学习的方法可以找出相同点和不同点,建立内在联系。
例如“重力”与“压力”、“压力与压强”、“功与功率”、“功率与效率”“虚像与实像”、“放大与变大”等。
4、归类法
把相关联的概念进行分组比较便于形成知识系统。
例如:
①力、重力、压力、浮力、平衡力、作用力与反作用力。
②速度、效率、功率、压强。
③杠杆、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂、力的作用线。
④熔解、液化、蒸发、沸腾、汽化、液化、升华、凝华。
⑤串联、并联、混联。
⑥通路、短路、断路。
⑦能、机械能、功能、势能。
5、要点法
抓住概念中关键字眼进行学习,例如“重力”由于地球的吸引而受到的竖直向上的力叫重力,这个概念中“地球的吸引”“竖直向下”就是关键字眼,值得反复回味和理解。
(二)公式学习——物理钥匙
每一个公式都有一定的适用范围,不能乱用,每一个字母都有着特定含义,需要理解:
例如p=F/S中“S”指两物全接触的公共面积,这个公式既适用于固体,也可适用于液体和气体,而p=ρ物gh来说适用范围就更小,只适用规则固体物体放在水平面上产生的压强。
我们面对每一个公式不能机械记忆其等量关系,建议应从以下五个方面进行扩展,这样才能形成知识体系,提升学习物理的效率。
1、根据公式想物理概念,对于ρ=m/V,v=s/t,p=F/s,W=F·s,可以记:单位体积某物体的质量叫物质的密度。
2、根据公式记单位,记住物理量的国际单位、常用单位、单位进率。
3、根据公式想变形公式,多进行这样的训练有利于扩展思维,提高分析问题的能力。
4、根据公式记影响物理量的因素,例如从f=Fμ记影响滑动摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度,且成正比,又如通过p=F/S记影响压强大小的因素,其实质是乘积式或比值式的物理量都可以采用这种方法。
5、通过公式想实验
公式是实验的原理所在,从公式中想所要测的物理量,从所测物理量想所需的实验器材,再进一步想实验过程,操作过程中的注意事项。
(三)规律学习——物理关键
物理规律是人们通过长期努力从生活实践中总结出来的重要结论,必须深入领会,加强理解,为了帮助记忆,我们通过口诀方式归纳如下:
1、弹簧秤原理:弹性限度是条件,伸长缩短很关键,变化包括两方面,外力可拉也可压。
2、惯性定律:不受外力是条件,保持匀直或静止,平衡效果合为零,相当没有受外力。
3、阿基米德原理:物体浸在液体中,要受浮力不沉底,排开液体的重量,ρ液乘以gV排
4、功的原理:任何机械不省功,总功有用额外和,对物做功才有用,机械绳重摩擦额。
5、杠杆平衡条件:静止不动匀转动,力乘力臂积相等,支点受力画力线,作出力臂是关键。
6、反射定律:三线共面两角等,成像都是虚像的,物像镜面对称轴,镜面凹面均适用。
7、折射规律:两种媒质密不同,三线共面角不等,密度大中角度小,垂入射很特殊。
8、欧姆定律:同一导体同状态,电压电阻定电流,电阻导体本属性,材料长短粗细恒。
9、焦耳定律:通电导体产生热,I平方电阻乘时间,电能全部转热,纯阻两推经常用。
10、串联电路:串联电流路一条,电流大小处处等。总阻总压各部和,正比关系归电阻。
11、并联电路:并联电压处处等,干路电流支路和。总倒等于各倒和,反比关系归电阻。
12、安培定则:通电导体产生磁,电流方向定磁场。右手握螺旋管,四指电流拇指北。
13、滑动摩擦力:压力粗糙成正比,滑动大于滚动的,匀速直线或静止,根据平衡力来求。
14、大气压强:高度温度和湿度,晴和夏高于阴和冬。
15、物体沉浮:浮力重力相比较,也可比较物液密。物小漂浮悬浮等,物大液密必下沉。
16、决定电阻大小因素:温度一定看材料,长度正比截面反,拉长压缩很特殊,四倍关系要分清。
17、决定蒸发快慢的因素:蒸发吸热要制冷,快慢因素三方面,温度高低接触面,空气流动摇扇子。
18、影响沸点的因素:沸腾沸点要吸热,沸点高低看气压,高山气低沸点低,高压锅内温度高。
19、晶体熔解:吸热升温到熔点,熔解过程温度不变。熔点温度物状态,固态液态或共存。
(四)仪器学习——物理学工具
学习物理的基本方法是观察法和实验法。熟悉物理学中的各种仪器是进行观察实验的基础。能正确使用各种仪器,就能很好地学习物理。
1、总纲:根据需要选器材,范围零刻最小值,使用规则认真记,记录准确加估读。
2、刻度尺:水平放置零对齐,刻线紧贴视线垂。
3、弹簧秤:竖直静止匀速读,力的平衡替换的,调零观察最小值,使用不能超范围。
4、温度计:热胀冷缩是原理,接触范围不脱体,体温特殊可脱体,使用之前要先甩。
5、天平:水平放置游码零,刻盘指针对中央,左放物体右砝码,游码始终加右盘。
6、平面镜:物像相等镜对称,物动像动含2倍。
7、凸透镜:二倍焦距见大小,一倍焦距见虚正,实像物近像变大,像大必定像距大。实像倒立虚像正,物距像距反向变。
8、杠杆:匀速转动或静止,力和力臂积相等,支点支在支架上,调节螺母水平衡。用力最小力臂大,支点力点连线垂。
9、滑轮:轮上之力必相等,轴上之力轮2倍,省力必定费距离,轮上移距轴2倍。
10、定滑轮:固定不随物移动,支点轴上在圆心,力臂相等为半径,省力一半不变向。
11、动滑轮:动滑支点在轮上,竖直用力省力半,效率计算要计重,不变方向费距离。
12、伏特表:内阻很大电流忽,并联要测的两端,若是串接在电路,V表有数A无数。
13、滑动变阻器:改变电路的电阻,有效部位分清楚,无效不通或短路,滑片接伏三类型。
(五)联系生活——学习物理妙招
1、长度测量:太薄太短少积多,圆形弯曲细线法。
2、相对运动:月亮走啊我也走,巍巍青山两岸走。
3、蒸发:晾晒衣服吹风扇,水中不冷上岸冷。
4、液化:“白气”不是水蒸气,水气液化小雾滴,雾露石油液化气,蒸气烫手更厉害。
5、升华凝华:灯泡变黑霜和雪,冰冻衣服直晒干,人工降雨用干冰,下雪不冷化雪冷。
6、直线传播:小孔成像影形成,瞄准射击日月食。
7、平面像:镜子潜艇潜望镜,水中月亮镜中花。
8、折射:筷子变弯眼受骗,叉鱼河底像变浅。
9、增大摩擦:凹凸花纹洒灰渣,筷子夹米要挤压。
10、增大压强:磨刀宽带地基厚,履带大象和骆驼。
(六)思路学习——物理捷径
学习物理,要理顺解题思路,归纳起来就是一看二想三画图,根据模式去解题,具体来说,就是要:
首先看题,寻找题设中的关键字眼,理解这些字眼中的特殊含义;
二想就是要想该题属于哪个范围的题目,涉及哪些概念、规律或计算公式:
三画图就是要把抽象的文字信息变成不同的物理具体图形,最后建立解题模式。
1、下列字眼含义深刻,应该理解熟记,达到能快速提高的地步。
①匀速直线运动(静止):要么不受力,要么受平衡力,速度不变,动能不变。
②光滑水平面:不计摩擦,摩擦力为零。
③水平面上:压力在数值上等于重力。
④照明电路(电压等于220伏);正常工作:电压等于额定电压,电功率等于额定功率。
⑤导线电阻不计,电压表内耗电流不计,电流表内耗电压不计。
⑥没有特殊要求,物体都是实心的。 ⑦漂浮悬浮浸没
2、常见解题关键和模式
①光学问题抓“法线”
力学题目要从受力分析,两力平衡入手;解电学问题要分析电路的性质(是串联还是并联),弄清各个电表测量的是什么量入手(是总压还是分压,是总流还是分流),各个电键的作用是什么?
控制什么用电器(滑动变阻器有效部位是什么?抓住这些信息分析,问题大都可以迎刃而解)。
②解物理习题的思维程序
审题→文字翻译→记忆留痕→建立物理情景→找出隐含条件→排除干扰因素→确立解题关键→建立思维网络→列方程解题。
翻译和留痕就是在审题时首先用符号来表示物理量,并标在物理量上,建立物理情景就是运用示意图变抽象为具体。
(七)技巧学习——物理杠杆
学习物理的方法很多,综合和分析是一般的思维方式,有时采用特殊方法进行思考,可以使问题简单化。下面粗略介绍几种供同学们选择。
1、因素分析法,运用有关物理公式,列出与问题有关的各类关系式,了解不变因素,分析问题涉及的变量,作出解答,例如同一物体在同一水平面上分别以5米/秒的速度和1米/秒的速度作匀速直线运动,摩擦力的大小怎样变化。
2、图示法,认真审题,把题设景象通过画图表示出来,譬如力学中受力分析示意图,光学中的光路图,电学中的电路图。
3、极端法,有意扩大变量差异,扩大变化可使问题更加明显,以便加深对问题的讨论。例如测量中的误差。
4、整体法,把研究的几个相关联的对象作为一个整体考虑,可化简为易。
5、反证法,对一些命题举出反例给予否定。对于“一定”“肯定”等字眼特别有效。
【考前注意事项】
1、保持良好的心态。物理考试中,很多题目与日常生活紧密相关,因此不必过分担心,保持冷静和自信是成功的关键。
2、合理安排时间。做题时先从容易的题目开始,遇到难题时,如果短时间内没有思路,可以先跳过,最后再回来解决。
3、审题仔细。审题是解题的第一步,要仔细阅读题目,快速抓住关键点,确保理解题意。
4、考前准备。考前一周应保持清淡饮食,确保考试当天状态最佳。考试前一天要检查考试所需物品,包括文具、准考证等。
5、答题技巧。选择题要审完题后作答,填空题避免错别字,简答题要定位正确的物理原理,作图题保持整洁,实验题注意实验前后的联系。
6、基础知识。掌握物理公式和定律,理解物理概念和原理是基础。
7、实验和应用能力。中考物理考试注重实验和应用能力的考察,考生需要掌握实验方法和数据处理技巧。
8、思维能力。具备分析问题、解决问题和创新思维的能力是中考物理考试的重点。
9、多做题和多练习。提高解题能力和应试能力需要多做题、多练习。
10、合理安排时间,保持心态稳定。考试期间要合理安排时间,保持心态稳定,避免焦虑和压力。
中考到来莫慌张,愿你握紧“自信”的钢枪,扛起“淡定”的大炮,杀向“中考”的战场,祝你顺利夺取高地,轻松扫荡战场,吹响胜利号角,凯旋王者归来!