第12讲 功和机械能
一、复习目标
1、理解做功的两个必要因素。
2、理解功和功率的概念，会用功和功率的计算公式进行计算，知道功和功率的单位。 3、知道动能、势能及机械能的概念，能量的转化及守恒定律。 4、通过师生共同理顺知识结构，培养学生归纳总结能力。 二、课时安排 2课时
三、复习重难点
1、功的两个必要因素及功的计算 2、功率的意义及计算 3、机械能及其转化 四、教学过程 （一）知识梳理 知识点一 功
（1）定义：在物理学中，把力和在力的方向上移动的距离的乘积叫功。 （2）做功的两个必要因素
作用在物体上的力 F；物体在力的方向上通过的距离 s （3）公式：功=力X距离 W=F·S W--功--焦（J） F--力--牛（N） S--距离--米（m） 单位：焦耳（J） 1J=1N·m
（4）功的原理：使用任何机械都不省功。
省了距离的一定费了力，费力的一定省了距离。 但力和距离的乘积（功）不变。 （5）不做功的三种情况
①有力，但在力的方向上通过的距离为零； ②通过了距离，但在距离的方向上没有力的作用； ③有力且通过距离，但力和距离的方向相互垂直。 知识点二 功率
（1）定义：单位时间内所做的功。用P表示。 （2）物理意义：反映物体做功快慢的物理量。
1
（3）公式：P?W tP—功率—瓦特（W） W—功—焦耳（J） t—时间—秒（s） （4）单位：瓦（W） 另外还有：千（KW） 1W=1J/s
注意：做的功多不一定功率大，所用的时间短也不一定功率大；只有相等的时间内做的功越多，功率才大。
P?在力F作用下做匀速直线运动时，有知识点三 动能和势能 1、动能
（1）动能：物体由于运动而具有的能。
WFs??Fvtt
（2）动能大小的决定因素：由速度和质量共同决定。物体的运动速度越大，质量越大，动能越大。
（3）比较动能的大小：质量相同，速度大的动能大；速度相同时，质量大的动能大。做匀速运动的物体，动能不变。
2、势能
（1）在地球表面附近，物体由于高度所决定的能叫重力势能。
重力势能大小的决定因素：由高度和质量共同决定。物体的质量越大，位置越高，重力势能越大。
（2） 物体由于弹性形变而具有的能叫弹性势能。
弹性势能大小的决定因素：由材料和弹性形变共同决定。材料相同时，物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。
知识点四 机械能及其转化 1、机械能：动能和势能之和。 一个物体可以既有动能又有势能。 2、动能和势能的相互转化：
如图：A点：重力势能最大，动能为零。 B点：动能最大，重力势能最小（不一定为零） A—B：重力势能转化为动能。
2
3.机械能守恒
如果只有动能和势能的转化，机械能的总和保持不变。
人造地球卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。 4.人造地球卫星的机械能转化
卫星在远地点时的势能最大，当它从远地点向近地点运动时势能减小、动能增大，速度也就增大。当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能增大、动能减小，速度也就减小。
（二）题型、方法归纳
选取经典选择题和填空题以及计算题的形式，给学生讲解，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。采用启发、诱思、讲解和讨论相结合的方法使学生充分掌握这一模块的知识
（三）典例精讲 考点一 功
【例1】某同学用20N的力将重50N的铅球沿水平方向扔出，球在地面上滚动了10m后停下。在铁球滚动的过程中，人对球做的功是 J，重力对球做的功是 J。
【解析】因为是在球滚动的过程中，所以人并没对物体施加力，人对球做功为零；又因为物体只是在水平方向移动，在竖直方向并没移动距离，所以，重力没有做功。
【答案】0；0 考点二 功率
【例2】甲、乙两台抽水机的功率分别为500W和800W，下列说法正确的是（ ） A．甲抽水机做功比较少 B．乙抽水机做功比较多 C．甲抽水机做功比较快 D．乙抽水机做功比较快
【解析】功率是表示做功快慢的物理量，甲机械的功率为500W，乙机械的功率为800W，甲的功率小于乙的功率，说明乙做功比甲快，故C错误，D正确；不知道做功时间，无法比较功的大小，故AB错误。
【答案】D
【例3】小强同学家住北园小区3号楼五楼，放学后，他从一楼到五楼共用了20s，若小强及书包总重为480N，每层楼的高度为3m，则他上楼的功率为 W。
【解析】小强及书包总重为480N，每层楼的高度为3m，一楼到五楼高为四个楼高3m×4=12m，
3
他从一楼到五楼共用了20s，上楼的功率：
P?WGh480N?3m?4???288Wtt20s
【答案】 288 考点三 动能和势能
【例4】如图所示，用质量不同的钢球A、B，从同一斜面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块C。
（1）让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的 ；
（2）本实验研究的是钢球具有动能大小跟 的关系； （3）实验可得结论： 。
【解析】实验通过观察木块被撞击后移动的距离的大小来间接判断物体动能的大小。 （1）让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的速度；
（2）本实验研究的是钢球具有动能大小跟质量的关系；
（3）观察图可以发现：小球的质量越大，木块移动的距离越大，因此此实验的结论是：在速度一定时，运动物体的质量越大，动能越大。
【答案】 （1）速度；（2）质量；（3）速度相同时，运动物体的质量越大，动能越大 【例5】2016法国欧洲足球赛正在火热地进行中，如图是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能 （填“大于”、“小于”或“等于”）B点的重力势能．若不计空气阻力，足球在下落的过程中机械能 （选填“守恒”、“不守恒”）。
【解析】由图可见A点的高度小于B点的高度，球的质量不变，因此A点重力势能小于B点的重力势能；
足球在下落过程中，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，因此由重力势能转化动能．因不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能全部转化为动能，故机械能的总量守恒。
【答案】小于；守恒 知识点四 机械能及其转化
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【例6】拉满的弓箭射出，是弓的 能转化为箭的 能。手在拉弦的同时感到弦也在拉手，这是由于物体间力的作用是 的。
【解析】拉弯的弓把箭射出的过程中，弓的形变变小，弹性势能减小，箭的速度增加，动能增大，因此弓的弹性势能转化为箭的动能；
手拉弦，手对弦施加力的同时，弦也对手有力的作用，因此人觉得弦也在拉手，能说明物体间力的作用是相互的．
【答案】弹性势；动；相互
【例7】（2016?长春）如图所示，分析小球从A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A．小球从A点摆动到B点的过程中动能转化为重力势能 B．小球摆动到最低点B时动能为零 C．小球摆动到C时重力势能最小 D．小球在整个过程中的机械能守恒
【解析】小球从A点摆动到B点的过程中，质量不变，高度减小，所以重力势能减小；速度增大，所以动能增大，此过程中重力势能转化为动能，A选项错误；小球摆动到最低点时速度最大，所以动能最大，B选项错误；小球摆动到C点时，高度最大，所以重力势能最大,C选项错误；不考虑空气阻力，小球往复摆动过程中动能和重力势能相互转化，但总能量（机械能）保持不变，也就是机械能守恒，D选项正确。
【答案】D 五、板书设计
12.功和机械能
一、功 1、功的概念 2、功的两个必要因素 3、功的计算公式：W=Fs 二、功率
1、功率的概念及物理意义
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2017届中考物理一轮复习第12讲功和机械能教案
