浙江省中考科学一轮复习 第14讲 功和功率、机械能课件.ppt

第14讲功和功率 机械能 能的多种形式 能也称能量 能量是以多种形式存在的 常见的能量形式有 机械能 光能 内能 电能 化学能 核能 机械能 动能和势能统称机械能 1 动能 1 动能的概念 物体由于 而具有的能 2 动能大小的决定因素 物体的 越大 越大 动能也越大 2 重力势能 1 重力势能的概念 物体由于 而具有的能 2 重力势能大小的决定因素 物体的 越大 具有的重力势能就越大 3 弹性势能 1 弹性势能的概念 物体由于发生 而具有的势能 2 弹性势能大小的决定因素 物体的 越大 弹性势能就越大 运动 质量 速度 被举高 质量 越高 弹性形变 形变 4 物体的动能和势能可以相互转化 5 机械能守恒 1 如果没有摩擦阻力 动能和势能在相互转化的过程中 机械能总量 2 如果存在摩擦阻力 动能和势能在相互转化的过程中 机械能的总量会减少 减少的机械能转化为摩擦产生的 能 帮你理解功和能在本质上是一致的 做功的过程就是机械能与其他形式的能相互转化的过程 保持不变 内 功和功率1 做功的两个必要因素 和 要明确 在力的作用下 物体沿力的方向通过了一段距离 那么这个力就对物体做了功 2 功的公式 科学上规定 功等于作用在物体上的力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积 注意f和s必须 同一物体 同一时间 同一方向 3 功的单位 焦耳 简称 焦 符号是 j 1j 1n m 作用在物体上的力 物体在力 w fs 的方向上通过的距离 4 做功的实质 做功的过程就是 的过程 通过做功将一种形式的能量转化为另一种形式的能量 物体做了多少功 就有多少 发生了转化 功与能的单位一样 都是 5 功率的概念 叫功率 功率用来描述 也可反映能量转化的快慢 6 功率的公式 p 7 功率的单位 瓦特 w 千瓦 kw 焦 秒 j s 帮你理解功是指力在一定时间内产生的成效 功率是指所产生成效的快慢 因此做功多 但功率不一定大 能量转化 能量 焦耳 单位时间内做的功 物体做功快慢 w t 对接点一 功 例1 2013 杭州 在甲 乙两图中 甲图地面粗糙 乙图地面光滑 质量分别为m 2m的两个物体在大小为f的恒力作用下 在力的方向上前进了相同的距离 则下列结论正确的是 a 甲图中f做的功小于乙图中f做的功b 甲图中f做的功等于乙图中f做的功c 甲图中f做的功大于乙图中f做的功d 条件不足 无法确定甲 乙图中f做的功哪个大 解题流程 审立意 本题重点考查做功的两个必要因素和功的的计算公式 抓关键 解答此题的关键是理解做功的两个必要因素 作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距离 二者缺一不可 析选项 甲 乙两个物体在大小为f的恒力作用下 在力的方向上前进了相同的距离 根据功的计算公式w fs知甲图中f做的功等于乙图中f做的功 得结论 b 中考预测 1 如图所示的情景中 关于力对杯子做功的描述正确的是 解析做功的两个必要因素 作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距离 二者缺一不可 a b都有力但没有距离故没有做功 c有力但在力的方向上没有距离 也没有做功 d有力而且在力的方向上移动了一定的距离 做了功 答案d 对接点二 功率的物理意义 测量及计算 例2 中考体育测试跳绳的项目中 某同学在1min内跳了180次 每次跳的高度大约为5cm 他跳绳时的功率大约为 a 1000wb 100wc 10wd 1w解析首先估测出中学生的重力 而跳绳的过程是克服自身重力做功的过程 知道每次跳的高度 可利用公式w gh计算出所做的总功 又知道做功的时间 再利用公式p w t计算出跳绳时的功率 初中生体重大约为600n h 5cm 0 05m 做的总功为 w gh 600n 0 05m 180 5400j t 1min 60s 跳绳时的功率为 p w t 5400j 60s 90w 在上述四个答案中 只有100w最接近90w 所以b符合题意 答案b知识链接中考中经常结合生活中的具体运动如爬山 爬楼 举重 跳绳 引体向上等测量功率 这类题目主要考查对实验器材的选用 实验步骤的设计 功率的表达式以及对实验数据的分析 估算等 方法点拨这类问题主要考查功与功率的计算 本题的关键是重力的估测 同时还需注意的是跳绳所做的总功等于每次所做的功乘以跳绳的次数 在计算过程中要注意单位的换算 中考预测 2 鄂州是一座具有悠久历史和灿烂文化的城市 三国时期吴王孙权在此建都 以武而昌 当时称此地为武昌 千年往事人何在 遗迹犹存说仲谋 目前国内最大的孙权雕像矗立在鄂州江滩孙权广场 如图所示 该雕像用花岗岩雕刻而成 总高11 8m 质量150t 底座与地面的接触面积是30m2 求 1 雕像对地面的压强是多少 2 在搬运过程中 起重机在30s内将该雕像匀速竖直提高了2m 则起重机的拉力对雕像所做的功和功率分别是多少 答案 1 5 104pa 2 3 106j1 105w 对接点三 机械能及其转化 例3 为了使快速降落的 神舟十号 飞船返回舱安全着陆 在距离地面几米高处时 开始向下高速喷出高温高压气体 返回舱在从开始喷气到安全着陆的过程中 a 动能增大 重力势能减小 机械能不变b 动能不变 重力势能减小 机械能减小c 动能减小 重力势能减小 机械能减小d 动能减小 重力势能增大 机械能不变解析物体的动能跟物体的质量和速度有关 物体的重力势能跟物体的质量和高度有关 飞船从高空下落的过程中 质量不变 高度减小 所以重力势能减小 向下喷出高温高压气体 下落的速度会逐渐减小 故飞船的动能也减小 因此飞船的机械能减小 答案c 知识链接中考时常结合生活 生产中的具体实例考查动能和势能的相互转化以及机械能的变化情况 有时也以实验的形式探究影响动能 或重力势能 大小的因素 方法点拨解决这类问题需要从三个方面考虑 1 动能的影响因素是什么 2 重力势能的影响因素是什么 3 返回舱在从开始喷气到安全着陆的过程中 其高度和速度怎样变化 由此可以推断返回舱的动能和重力势能以及机械能怎样变化 中考预测 3 实验装置如图所示 在一个厚壁玻璃筒里放一块浸有少量乙醚 乙醚极易挥发 的棉花 用力把活塞迅速下压 棉花就会立即燃烧 根据该实验现象得出的下列结论正确的是 a 气体比液体更容易被压缩b 浸有少量乙醚可以降低棉花的着火点c 活塞迅速下压 乙醚蒸气液化放出热量 使棉花燃烧d 外界对物体做功时 物体的内能会增加 解析用力把活塞迅速下压 对玻璃筒内的乙醚蒸气做功 使乙醚蒸气内能增大 温度升高 达到乙醚的着火点 乙醚燃烧棉花就会立即燃烧 所以答案是d 答案d 易错点一误以为摩擦力会影响到力 f 的做功指点迷津解决这类问题的关键是理解做功的两个必要因素 学会从两个必要因素去分析思考 二者缺一不可 典例1 甲物体重100n 乙物体重50n 用20n的水平拉力分别拉甲 乙两物体 使甲物体在粗糙水平面匀速移动10m 使乙物体在光滑水平面加速移动10m 则拉力对甲 乙两物体所做的功较多的是 a 甲b 乙c 一样多d 无法判断 解析拉力在光滑水平面上和粗糙水平面上大小相同 移动距离相同 根据公式w fs可知 两种情况下做功相同 答案c 易错点二误以为物体上升时 一定是动能转化为重力势能指点迷津分析能量转化时不能想当然 要学会从影响动能和势能的大小因素去分析思考 同时还要注意考虑全面 不能只考虑一个因素 典例2 2012 成都 如图是运载火箭点火起飞的情景 在火箭离地升空的过程中 关于火箭中搭载的卫星的能量及能量转化 下