第8講 功和機械能專題復習

孫志富

本專題由兩大知識板塊組成，一個是功、功率和機械效率，另一個是動能、勢能、機械能及其轉化.中考涉及的考點有：（1）理解機械功及功率概念，了解功率在實際中的應用，能用公式（）進行功和功率的相關計算.（2）理解機械效率的概念，能進行相關的計算，在生活中有提高效率的意識.（3）能用實例說明物體的動能和勢能以及它們的轉化.（4）能用實例說明機械能和其他形式的能的轉化，

本專題的重點是功率、機械效率和機械能的轉化，涉及功率、機械效率和機械能轉化的綜合性試題是中考難點.

第1節 功

重點考點

本節的考點是結合實例認識功的概念，知道做功的過程就是能量轉化或轉移的過程.記住功的單位，熟練掌握公式W=Fs的應用，理解做功的兩個必要因素F和s的物理意義：F是作用在物體上的力，s是在力的方向上通過的距離，功的原理：使用任何機械都不省功，不省功包括兩種情況：一種是理想情況下，使用機械做的功等于不用機械做的功：另一種情況是對于非理想機械而言，使用機械做的功大于不使用機械做的功，即費功.

中考考查重點是判斷力對物體是否做功，找出功的兩個因素F、s，用公式W=Fs進行相關的計算.

中考常見題型

中考中聯系生活有關事例如踢球、搬東西、滑輪、杠桿、斜面等場景進行分析.常見的題型是選擇題、填空題和綜合應用題，

例l （2014.菏澤）如圖1所示，光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC分別將同一重物從它們的底部拉到頂部，所需拉力分別為F1和F2，所做的功分別為W，和W2，則（）.

A. F1

B. F1

C. FI>F2，W1>W2

D. F1>F2，WI=W2

思路分析：（1）斜面光滑說明摩擦力為零，就是說使用光滑的斜面沒有額外功，無論是沿斜面B，4還是CA勻速拉同一物體，由于其高度相同，由功的原理可知沿斜面所做的功都等于不用機械而直接用手所做的功，即W1=W2.（2）根據圖示可知，（），而W1=W2，由W=FL可知，（），即F1

第2節 機械效率

重點考點

本節主要考點是理解力學中的三種功：有用功、額外功和總功.理解機械效率的意義，由于W有

重點是機械效率的計算，簡單機械機械效率的測定及影響因素.

中考常見題型

中考常聯系前面學過的各種簡單機械，如用滑輪組提起重物，用杠桿撬起物體，利用斜面把物體推到高處等來計算不同場景下的機械效率，常見的題型有填空題、選擇題、實驗探究題和綜合應用題.解這些題目中的關鍵足弄清楚什么是有用功、額外功和總功，有用功W有是塒人們有用的功，額外功W額 是人們為達到目的并不需要但又不得不做的功，總功W總 是人們為達到目的實際做的功，他們之問的關系是W 總=W有十W額.即在使用簡單機械時，機械對物體做的功是有用功，克服機械自重或摩擦做的功是額外功，人對機械做的功是總功.在計算過程中，注意各個力和距離之間的對應關系，分析誰對準做功是一個易錯點，

探究影響斜面機械效率和影響滑輪組機械效率的因素這兩個實驗是中考?？键c，應引起足夠重視.影響斜面機械效率的因素有：斜面的傾斜程度，斜面的粗糙程度.影響滑輪組機械效率的因素有：提升的物重，動滑輪的白重，各部件間的摩擦與繩重，實驗過程中要重視科學方法——控制變量法的應用，注意對實驗數據的分析和對比，從而得m正確的實驗結論.

例2 （2014.廣元）有兩個人利用斜面共同將木箱拉上汽車，為了提高斜面的機械效率，下列做法中可取的是（）.

A.以較快的速度將木箱勻速拉上汽車

B.以較慢的速度將木箱勻速拉上汽車

C.改由一個人將木箱勻速拉上汽車

D.板長不變，改用光滑的斜面板，將木箱勻速拉上車

思路分析：固由機械效率公式（）可知，要想提高機械效率，應減小拉力做的功，如果板長不變，則應使拉力減小.A、B、C三項中物體都是勻速運動的，故拉力都應是相等的：只有D項，在光滑的斜面上勻速拉動物體，沒有了摩擦力，拉力變小，拉力做的功減小，故機械效率增加，選D.

第3節 功率

重點考點

本節重點有：理解功率的概念及功率的物理意義，知道功率只反映做功的快慢，不能表示做功的多少.掌握功率的單位及計算公式，能進行相關計算，知道功率的定義式（）和導出公式P=Fv，并理解公式P=Fv的意義，要理解功率和機械效率這兩個物理量的物理意義完全不同且毫無關系，不要混淆.

功率是力學中重要的物理量，準確理解概念，靈活運用公式進行計算，重視各部分知識問的相互聯系，才能更好地解決實際問題.

中考常見題型

本考點常涉及功、功率、機械效率的綜合性計算題，試題中往往條件較多，不同的力、距離、時問之間關系較為復雜，解題時要認真審題，明確所求的未知量，找出一一對應的關系，再根據公式進行計算.

例3 （2014.宜昌）下列關于功率的說法止確的足（）.

A.功率大的機器做的功一定多

B.功率大的機器做功時間一定短

C.功率大的機器做功一定快

D.功率大的機器機械效率一定高

思路分析：物體在單位時間完成的功叫功率，功率是描述物體做功快慢的物理量，等丁功和做功時問的比值；功率和機械效率沒有必然的聯系，功率等于功和做功時間的比值，做功多，時間不確定，功率大小不確定，故A錯誤；功率等于功和做功時間的比值，時間短，功多少不確定，功率大小不確定，故B錯誤；功率是比較物體做功快慢的物理量，做功快，說明功率大，故C正確；功率和機械效率之間沒有關系，故D錯誤，選C.

第4節 、動能和勢能

重點考點

本節考點是理解動能、重力勢能和彈性勢能的概念，知道它們大小各與什么因素有關，并能解釋簡單的現象，能判斷物體在運動過程中的動能和勢能如何變化，

中考常見題型

本考點是一個熱點考點，中招常以填空題、選擇題和實驗探究題出現，?？嫉膬热萦校号袛嗍裁礃拥奈矬w具有能量及一個物體具有何種形式的機械能：比較物體具有的動能、重力勢能或彈性勢能的大??；探究影響動能、勢能大小的因素.關于探究實驗類試題，應重視實驗過程及科學方法——控制變量法和轉換法的應用，

例4（2014.昆明）草原發生大面積蝗災時，農業部門利用飛機噴灑農藥消滅蝗蟲，當飛機在某一高度水平勻速飛行噴灑農藥時，它的（）.

A.動能不變，勢能不變

B.動能減少，勢能增加

C.動能增加，勢能減少

D.動能減少，勢能減少

思路分析：動能的影響因素是質量和速度，重力勢能的影響因素是質量和高度，動能和勢能統稱機械能.當飛機在某一高度水平勻速飛行噴灑農藥時，其質量在不斷減小，高度和速度不變，因此，由動能和重力勢能的影響因素可知，其動能和重力勢能均減少.故只有選項D的說法正確，符合題意.選D.

例5 （2014.蘭州）如圖2所示是“探究物體動能的大小與什么因素有關”的實驗裝置.

（1）該實驗利用了轉換法，通過觀察________來判斷________（填“小球”或“木塊”）動能的大小.

（2）讓同一小球從斜面的不同高度由靜止滾下，推動木塊做功，目的是為了探究動能的大小與________ 的關系.

（3）換用質量不同的小球，使它們從斜面的________（填“相同”或“不同”）高度由靜止滾下，推動木塊做功，目的是為了探究動能的大小與________的關系.

思路分析：（1）實驗中，通過小球推動木塊運動距離的大小來反映小球動能的大小.（2）實驗表明動能的大小與物體的速度和質量有關；若探究速度對動能的影響，應使小球的質量相同，速度不同，所以需使同一小球從斜面的不同高度由靜止滑下.（3）若探究質量對動能的影響，應使小球的速度相同，質量不同，所以需使質量不相同的小球從斜面的相同高度由靜止滑下，

答案：（1）木塊移動的距離 小球 （2）速度 （3）相同 質量

第5節 機械能及其轉化

重點考點，

通過實例說明動能和勢能的相互轉化，能解釋機械能和其他形式能的相互轉化.

本考點在中考試題中多以生活、生產中的實例為背景材料進行考查.若外界沒有對物體做功或物體沒有對外界做功，那么物體的動能與勢能之和即機械能就保持不變，如衛星繞地球運行.而物體在運動過程中往往有能量的損耗，則有機械能轉化為其他形式的能.因此，判斷物體的動能和勢能的轉化，應對日常生活中常見的能量轉化實例加以討論，客觀地分析動能和勢能及機械能和其他形式能的相互轉化，從中理解機械能守恒的條件.

中考常見題型

動能和勢能都是不可直觀的物理量，只能通過與它們相關的物理量來判斷它們的變化.方法是：先明確物體在起始位置所具有的動能、勢能，然后根據物體運動過程中速度、高度、質量的變化來判斷動能和勢能的變化.依據動能、重力勢能、彈性勢能的相互轉化規律去分析、解釋一些物理現象，例如過山車、人造衛星等，多以填空題、選擇題等題型考查.

例6（2014.濰坊）（多選）在索契冬奧會上，我國選手賈宗洋在自由式滑雪比賽中獲得銅牌.他在比賽過程中運動的軌跡（α→b→c→d→e）如圖3所示，如果不計空氣阻力，則賈宗洋（）.

A.從α點下滑到b點過程中，動能增加

B.從b點運動到c點過程中，重力勢能增加

C.在c點的機械能等于在d點的機械能

D.在α點的重力勢能等于在c點的重力勢能

思路分析：從α點下滑到b點過程中，高度減小，重力勢能減小，速度增大，動能增大，重力勢能轉化為動能，故A正確；從b點運動到c點過程中，高度增加，重力勢能增大，速度減小，動能減小，動能轉化為重力勢能，故B正確；從c點下落到d點過程中，賈宗洋處于騰空狀態，與雪之間沒有摩擦，在不計空氣阻力的情況下，機械能保持不變，故C正確：α、c兩點高度不同，重力勢能不同，故D錯誤.選ABC.

例7 （2014.廣州）滾擺從圖4中的位置1靜止釋放，下降經過位置2.繼續下降，再上升到達最高點3.這三個位置中，滾擺重力勢能最大的是________ .動能為零的是________ ，機械能最大的是________ .（均填位置序號）

思路分析：滾擺是重力勢能和動能相互轉化的機械，故滾擺升到最高點后，放開手，可以看到滾擺旋轉著下降，越轉越快，到最低點時滾擺轉而上升，直到回到接近原來的位置；滾擺在最高點位置時重力勢能最大，動能為零，在最低點時動能最大；開始釋放的位置最高，所以圖示三個位置中位量1的重力勢能最大，動能為零，機械能最大，

答案：位置1 位置1和位置3 位置1

小結：本專題知識在中考試卷的各種題型中均時常出現，在復習中要重視概念的理解，重視計算、實驗能力和綜合解決問題能力的提高.其中功和功率、機械效率是?？贾R點.節能減排，提高能源利用效率等社會熱點問題也要引起大家注意.