八年级物理全册单元讲析与提高专题11.1 功和机械能（单元讲析与提高）（解析版）

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第十一章 功和机械能单元讲、析与提高（解析版）
对本章知识点进行提炼、总结和详解
★知识点一：功及其计算
1.功的定义：一个力作用在物体上，使物体在 力的方向上通过一段距离，这个力就对物体做
了功。
2.功的两个必要条件：①有力作用在物体上；② 物体在力的方向上通过了距离。
3.不做功的三种情况：有力无距离（如图（1）静止在桌面上的茶杯，受到重力和桌面对它的
支持力的作用）；有距离无力（如图（2），小球在光滑的桌面上运动，小球不受力的作用力）、
力和距离垂直（如图（3）小球在光滑桌面上匀速运动，重力和支持力与运动方向垂直）。
图（1）茶杯受到重力和支持
力作用，但无运动
图（2）在光滑的桌面上匀速运
动的小球不受力的作用
图（3）沿水桌面运动的小球，
它受到的重力和支持力与运动
方向垂直
4.功的公式：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式： 。
5.功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是 J，1J=1N·m 。
6.功的公式的应用：①分清哪个力对物体做功，计算时 F 就是这个力；②公式中 S 一定是在力
的方向上通过的距离，强调对应；③功的单位“焦”（牛 ·米 = 焦），不是力和力臂的乘积
（牛·米，力臂单位不能写成“焦”）。
★知识点二：功率及其计算
1.定义：单位时间里完成的功；或说成：单位时间内力作做的功。
2.功率的物理意义：功率是表示力做功快慢的物理量；即单位时间内完成的功。
3.公式： 。
4.单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特，符号是 W 。常用单位还有千瓦（kW）、马力。
换算关系： 。
1
5.功率公式的解释：（1）物体在拉力
F
的作用下，以速度
v
沿拉力的方向做匀速直线运动，
则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积，即 。
（2）利用该公式时要注意：拉力 F 必须是恒力，且物体运动的速度应不变；v 的单位必须用
m/s，这样算出的功率单位才是 W；速度 v 跟拉力 F 必须对应，即 v 必须是受到拉力的物体在拉力的
方向上移动的速度。
★知识点三：动能和势能
1.什么是动能：物体由于运动而具有的能。如图（1）所示，物体都具有动能。
行驶的汽车 飞翔的小鸟 空中的客机 自由下落的小球
图（1）运动的物体
2.影响动能的因素
物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量
一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小；具有相同运动速度的物体
质量越大动能越大，质量越小动能越小。
3.动能是“由于运动”而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”，不
运动的物体也具有能量，但不具有动能。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式
的能量。
4.重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
（1）重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越
大。
（2）重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的
能量叫重力势能”，被举高的物体具有重力势能，同时也具有其他形式能量。例如在空中飞行的飞
机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。
5.弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。如图（ 2）所示，撑杆跳高
时弯曲的杆、拉开的弓箭都具有弹性势能。
弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；形变程度越大，其弹性势能越大。
2
撑杆跳高 拉开的弓箭
图（2）物体的形变
★知识点四：机械能及其转化
1.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
2.动能与势能的相互转化
（1）在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高
处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能，后又是重力势转化为动能。
（2）在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳水运动员，在起跳的过程中，
压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。
（3）机械能守恒：如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变，
这个规律叫做机械能守恒。
（4）水能和风能的利用：自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。利用水能发
电，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。利用风能发电，在
风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田”联在一起供电。
对本章常考热点、考查方式和考题类型进行剖析
☆考点 1：功及其计算
功、功率和机械能是初中物理重点内容，也是分值高、考查形式多样、问题变化较多的内容，
所以做好本部分的专题复习尤为重要。从近几年的中考试题来看，对于“功”主要考查学生对概念
的理解和掌握程度，主要内容有：功概念的认识以及简单计算，能解释生活中做功例子等。
功在中考中出现概率较高，主要题型以填空题、选择题和计算题为主，常见题型是选择题和计
算型填空题，均属于基础题型，试题难度以中等为主；难度较高主要集中判断物体（力）做功，通
过对功的计算考查学生对功的理解程度。
典例一：（2020·北京）如图所示的情境中，人对物体做功的是（ ）。
A. 用力搬石头没有搬动；
B. 人将重物从地面拉到高处；
3
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