备战2022中考物理基础考点12 功与功率及机械能专题突破（解析版）

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基础考点 12—功与功率及机械能专题突破
★常考点一：功与功率
★常考点二：动、势能及机械能
★常考点三：影响动能的因素实验探究
考点突破
★常考点一：功与功率
功：(1)定义：如果一个有力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体
做了功。
(2)做功的两个必要因素：A：有力作用在物体上；B：物体在力的方向上移动距离。注：力和距离必须对
应，才能做功，如手用手平托物理课本，水平移动了 10m,由于此种情况下力和距离并不对应，因此手对
物理课本并不做功。
【帮你归纳】不做功的三种情况：
a：无距离无功：物体受到力的作用，但物体在该力的方向上没有移动距离。如图 A，用力推物体，但物
体推而未动，此时力 F对物体不做功。
b：无力无功：物体移动距离，但在运动方向上不受力的作用。如图 B，人将铅球推出去，球由于惯性继
续运动，不计空气阻力，水平方向上没有力对物体做功。
C：力和速度方向不对应无功：物体受力的方向与物体运动方向不对应，如图 C，力 F对物体不做功。
功的计算
(1)定义：力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
(2)公式：W=FS
(3)单位：牛·米，它有一个专门的名称叫焦耳，简称焦，符号是 J，1 J＝1 N·m。
【帮你归纳】中考常考的功：将地面上的物理课本捡起放到桌子上，人对课本做的功约为 2 J；从地上拿
起一个鸡蛋，缓缓举过头顶做功大约为 1 J；中学生走到三楼，重力做的功约为 3 000 J。
1
机械功原理：(1)内容：利用机械做功时，动力对机械所做的功与机械所做的功是相等的；即利用机械不
省功，也就是说省力的机械必费距离，省距离的机械必费力。
(2)使用机械的好处：使用机械虽不能省功，但它或可省力或可省距离，或可改变力的方向，给人类工作
带来很多方便。
(3)适用范围：功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。
功率 1. 物理意义：在物理学中，用功率表示做功的⑭________。
2. 定义：功与时间之比叫做功率，它在数值上等于单位时间所做的功。
3.公式：P=W/t=FV
4.单位：基本单位是瓦特，简称瓦，符号是 W，工程技术还常用千瓦，符号是 kW。
单位换算：1 kW＝103W。
5. 公式推导：当物体在力 的作用下以速度 匀速运动时，由 可得,。
中考常考的功率：人骑自行车时的功率为 60～80 W；普通中学生以正常速度爬楼的功率为 100 W；家用
轿车发动机的功率为 80 kW。动能和势能及机械能：
★常考点二：动、势能及机械能
1. 能量：物体能够做功，我们就说这个物体具有能量，简称能．能量的单位是焦耳。一个物体能够做的功
越多，表示这个物体的能量越大。
2. 动能：(1)定义：物体由于运动，而具有的能，叫做动能，一切运动的物体都具有动能。
(2)影响因素：动能只和物体的质量和速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运
动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大；动能对应的计算公式 E动=mv2/2
3. 势能：(1)常见的两种势能：重力势能和弹性势能。
(2)重力势能：定义：在地球表面附近，物体由于与地面的高度所决定的能，叫做重力势能。
影响因素：重力势能的大小只和物体的质量和位置有关。物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能
就越大；重力势能对应的计算公式为 E势=mgh.
(1) 弹性势能：定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。（注：弹性形变是指，当撤掉
外力时物体可以恢复原状）；
【易错警示】弹性势能的大小只和弹簧的弹性形变有关。物体的弹性形变越大，它力的弹性势能越大。
机械能及其转化
1：机械能：（1）一个物体只要能够做功我们就说物体具有能，应注意具有能的物体不一定正在做功，只
要具有做功的本领和能力即可。
（2）物体的动能与势能统称机械能，但应注意机械能虽然是动、势能之和，但一个物体只具有动能或只
具有势能均叫具有机械能。
（3）一个具有机械能的物体在一定条件下，物体的动、势能之间可以发生相互转化；如下落的物体通常
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是加速下落的，在此过程中动能增大，但重力势能减小，所以此过程中重力势能逐渐转化为动能；反之向
上抛出的物体在上升过程中，通常是减速上升的，在此过程中，动能减小，重力势能增加，动能转化为重
力势能。
（4）在有些情况下具有机械能的物体，动、势能之间不一定能相互转化，如匀速上升或匀速下落的物体
在匀速上升或匀速下降的过程中动能保持不变，因此匀速上升或匀速下降的物体动、势能之间不能相互转
化，此种情况下减小的机械能通常转化为内能。
（5）在某些特殊情况下，物体的动、势能可以同增、减，如火箭发射升空过程中，由于它是加速升空的，
因此它的动、势能同时增大，机械能也不断增大（质量不发生改变时），此过程中燃料燃烧产生的内能不
断的转化成机械能。
（6）对于一个物体，在动、势能转化的过程中，如不计空气阻力及摩擦物体的机械能总量是不变的，若
没有指明不计空气或不计接触面的阻力物体自身的机械能通常是减小，在运动过程中机械能通常转化为内
能。
2. 机械能内部转化情况
机械能内部转化情况可用图表示：(不计能量损失)
判断一个物体的动能、重力势能和弹性势能是否改变，看该物体质量、速度、被举高的高度、弹性形变是
否改变。
探究物体的动能跟哪些因素有关的实验：
【易错警示】当物体的高度发生变化是通常物体之间会发生动、势能的转化，若不计能量损失，物体的机
械能守恒；但匀速上升或下降的物体，动能一定不变，重力势能随物体的高度发生变化，因而其机械能总
量随重力势能的变化而变化，如匀速下降的物体，动能不变，重力势能减小，机械能总量减小。
动、势能转化应注意的问题：
1. 斜面应选择光滑长木板
2.此实验采用了“ 转换法”(通过水平面上的物体被推动的距离远近来反映物体动能的大小，推动距离越
远，动能越大)
3.此实验还运用了“控制变量法”：
(1)探究物体动能的大小与质量的关系(让质量不同的物体从斜面的同一高度释放,控制撞击速度相同)
(2)探究物体动能的大小与速度的关系(让同一物体从斜面的不同高度释放，控制物体的质量相同)
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