第十章 功与机械能单元整理与复习—初中物理八年级全一册 同步教学课件+教学设计+同步练习（沪科版2024）

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初中物理｜沪科版（2024）｜八年级全册整理与复习第十章 功与机械能本章学业要求1.能结合实例认识机械功、功率、动能、势能等物理概念；能用能量转化观点解释常见的自然现象，解决日常生活中的有关问题。 2. 能用功和能的知识对生产生活中的问题进行归纳推理；能寻找证据支持自己的观点；能有依据地质疑。 学习要点本章学业要求3.能基于日常生活提出与动能、势能有关的问题；能收集证据、形成结论，并作出解释；有团队意识，能主动参与讨论交流。 4.知道机械能的守恒与转化需要一定的条件；能体会节约能源的重要性，有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。 学习要点 学列思维导图快速翻看本章，回忆每节内容，列出思维导图。 导入新课考点一 功 1.功的概念： 力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，用W表示。 2.做功的两个必要条件： 有作用在物体上的力；物体在这个力的方向上移动一段距离。 新课学习考点一 功 3.不做功的三种典型情况： （1）有力，但是在力的方向上通过的距离为零。 （2）有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。 （3）有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的。 新课学习考点一 功 3.不做功的三种典型情况：新课学习考点一 功 4.功的计算： 力对物体所做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 功=力×距离 W=FS W：功，F：力，s：力方向上移动的距离。 5.功的单位： 焦耳，简称焦，用符号J表示。 1 J = 1 N·m。 新课学习考点一 功 6.常见功的估测： （1）将两个鸡蛋举高1 m，做功约1 J； （2）将一瓶500 mL的矿泉水从地上拿起并举过头顶，做功约10 J； （3）将一袋10 kg的大米从地面扛到肩上，做功约150 J。新课学习考点小练　 【例题1】 学校邀请摄影师携带无人机来进行航拍。如图所示，当无人机悬停在空中时，升力 （选填“大于”或“等于”“小于”）无人机的重力；当无人机水平飞行时，升力对无人机 （选填“做功”或“不做功”）；为了纪念英国物理学家 而把他的名字命名为功的单位。 【解析】[1]当无人机悬停在空中时，处于平衡状态，升力等于重力。[2]升力的方向竖直向上，当无人机水平飞行时，没有在升力的方向上通过距离，升力对无人机不做功。[3]焦耳通过研究得出了焦耳定律，后来用他的名字命名功和能量的单位。课堂练习考点小练　【例题2】如图甲所示，人用力推车，车未动，则人的推力对车 功；如图乙所示，汽车的牵引力使汽车沿水平方向移动一段距离，则汽车的牵引力对汽车 功，汽车的重力对汽车 功。（以上均选填“做了”或“没做”）。 【解析】[1]人用力推车，车未动，人对车施加了作用力，车没有在力的方向上移动一段距离，则人的推力对车没做功。[2]发动机对车施加了牵引力，车在牵引力方向上移动了一段距离，牵引力对汽车做了功。[3]汽车移动的距离和重力方向垂直，车的重力对汽车没做功。课堂练习考点小练　 【例题3】下列有关力做功的说法中正确的是（   ）A．举重运动员举着杠铃不动，举力做了功；B．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功C．在光滑的水平冰面上滑动的冰块，有力对物体做了功D．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功。 【解析】A．举重运动员举着杠铃不动，没有移动距离，所以举力没有做功，故A错误；B．用水平力推着购物车前进，购物车在推力方向上移动了一段距离，所以推力做了功，故B正确；C．在光滑的水平冰面上滑动的冰块，受到重力和支持力，这两个力都是竖直方向的，但冰块在竖直方向上没有移动距离，所以没有力做功，故C错误；D．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球没有施加力的作用，所以脚对足球不做功，故D错误。课堂练习考点小练　 【例题4】 起重机将重4000N的原木匀速提高10m后，又沿着水平方向匀速移动5m，起重机的钢丝绳的拉力对原木做的功为（   ）A．4×104J B．2×104J C．6×104J D．0【解析】物体匀速提升时，物体处于平衡状态，起重机对物体的拉力和物体本身的重力是一对平衡力，大小相等，拉力F=G=4000N；拉力做功W=Fs=4000N×10m=40000J=4×104J当物体匀速水平移动时，在拉力方向上没有移动距离，拉力不做功；所以在整个过程中，拉力对物体只是在物体竖直向上提起时对物体做了功，大小为4×104J。故选A。课堂练习考点小练　 【例题5】两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程-时间（s-t）图像如图所示，下列判断正确的是（　　）A．两次物体所受的摩擦力f₁v₂D．0~8s两次拉力对物体所做的功 相等。 【解析】A．同一物体，则重力相等，对水平面的压力相等；同一水平面上，则接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等，即f₁=f₂，故A错误；B．由于物体做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两次物体所受的拉力相等，即，故B错误；C．由图像可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，可知v₁>v₂，故C正确；D．由图像可知，0~8s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又知两次拉力相等，根据W=Fs可知，0~8s两次拉力对物体所做的功相等，故D错误。课堂练习考点二 功率 1.功率的概念： 功与做功所用的时间之比叫做功率，用字母P表示。 2.功率的意义： 功率表示做功的快慢，它在数值上等于力（或物体）在单位时间内所做的功。 3.功率的计算公式： 功率=功/时间 P=W/t 新课学习考点二 功率 3.功率的计算公式： 功率=功/时间 P=W/t 拓展延伸：对于做匀速直线运动的物体 因为P=W/t，W=FS，V=S/t； 所以P=FV新课学习考点二 功率 4.功率的单位： 瓦特，简称瓦，用符号W，即焦/秒（J/s）。 （1 W = 1 J/s），表示1S内做功1J。 常用单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW） 1 kW = 1 03 W；1 MW = 1 06 W。新课学习考点小练　 【例题1】功率是用来描述物体做功 （选填“多少”或“快慢”）的物理量；用50N的水平推力使一个重为200N的木块沿水平地面移动了6m，用时10s，此过程中，重力对木块做的功为 J，推力对木块做功的功率为 W。 【解析】[1]功率等于物体在单位时间内所做的功，物理学中，用功率表示做功的快慢。[2]物体在水平方向上移动了一段距离，竖直方向上没有移动距离，故重力对木块做的功为0J。[3]推力对木块做功W=Fs=50N×6m=300J推力对木块做功的功率。课堂练习考点小练　 【例题2】 下列关于功和功率的说法中，正确的是（　　）A．物体做功时间越短，功率越大B．物体做功越多，功率越大C．物体做功越快，功率越大D．物体做功时间越长，做功越多，功率就越大。 【答案】A．做功时间越短，所做的功多少不确定，功率大小不确定，故A错误；B．做功越多，但是时间不确定，功率不一定大，故B错误；C．功率是单位时间内做的功的多少，表示做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故C正确；D．物体做功时间越长，做功越多，功与时间的比值不一定大，功率不一定大，故D错误。故选C。课堂练习考点小练　 【例题3】 骑行是一种健康自然的运动旅行方式。当胡老师以6m/s的速度在水平路面上骑行时，人和车受到的阻力是人和车总重的0.02倍，则他骑行时做功的功率最接近于（　　）A．6W B．12W C．100W D．600W。 【解析】徐老师的质量约为70kg，整车质量约为30kg，人与车的总重力G=m总g=(70kg+30kg)×10N/kg=1000N匀速骑行时处于平衡状态，根据二力平衡可知，动力等于受到的阻力F=f=0.02G=0.02×1000N=20N则骑行时做功的功率P=Fv=20N×6m/s=120W故选C。课堂练习考点小练　 【例题4】如图所示，是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像。由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较，正确的是（　　）A．P甲>P乙 B．P甲W乙，根据公式P=W/t可知，P甲>P乙。故A正确，BCD错误。故选A。课堂练习考点小练　 【例题5】小红同学和大家一样是一名要参加中考的初三学生，她正在进行跳绳运动。小红的质量为50kg，她1min跳了168次，跳起一次的平均高度为5cm，求：(1)小红跳起一次克服重力所做的功；(2)1min内小红跳绳的功率。 【答案】(1)25J；(2)70W课堂练习考点三 动能和势能 1.能量： （1）概念： 一个物体能对另一个物体做功，就表明这个物体具有能量，简称能。 （2）能量的实质： 物体做功的过程就是能的转化过程。（3）能量的单位： 能与功的单位相同，都是焦耳（J）。新课学习考点三 动能和势能 2.动能： （1）概念： 物体由于运动而具有的能量叫做动能。 （2）影响动能大小的因素： 物体的动能与物体的质量和速度有关。质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大。速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大。新课学习考点三 动能和势能 2.动能： 新课学习考点三 动能和势能 3.重力势能： （1）概念： 物体由于处于一定的高度所具有的能叫做重力势能。 （2）影响动能大小的因素： 物体的重力势能与物体的质量和它所在位置的高度有关。质量相同时，越高的物体具有的重力势能越大。高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越大。新课学习考点三 动能和势能 4.弹性势能： （1）概念： 物体因发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 （2）影响动能大小的因素： 物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大；另外弹性势能大小还与物体的材料有关。新课学习考点小练【例题1】飞机把救灾物资运往地震灾区，到达灾区后飞机做水平匀速飞行，在物资空投的过程中，飞机的动能将 ，飞机的重力势能将 。（均选填“增大”、“不变”或“减小”） 【答案】[1][2]动能的大小与物体的质量、速度有关；重力势能的大小与物体的高度、质量有关。飞机做水平匀速飞行，其速度、高度不变，在物资空投的过程中，飞机的质量减小，因此飞机的动能减小，重力势能也减小。课堂练习【例题2】如图为“会跳的卡片”，A为卡片外侧，B为卡片内侧，实验时应把 （选填“A”或“B”）面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片会跳起来。为了让卡片跳得更高一些，可以将豁口剪得 （选填“深一些”、“浅一些”），或者 （选填“增大”、“减小”）豁口之间的距离。 【解析】[1]实验时应把B面朝下紧贴桌面。因为把卡片B面朝下紧贴桌面压平后，橡皮筋发生弹性形变，具有弹性势能，松手后，橡皮筋恢复原状，弹性势能转化为卡片的动能，卡片就会跳起来。[2]把豁口剪得深一些，会使橡皮筋的形变程度更大，橡皮筋具有的弹性势能就更大，转化为卡片的动能也就更大，卡片就会跳得更高。[3]增大豁口之间的距离，同样会使橡皮筋的形变程度增大，从而使橡皮筋具有更大的弹性势能，转化为卡片更多的动能，让卡片跳得更高。课堂练习考点小练　 【例题3】 科技不断发展，一些快递公司尝试用无人机送货（如图）。无人机匀速下降时，所载货物的（　　）A．动能不变，重力势能减小 B．动能不变，重力势能增大C．动能增大，重力势能减小 D．动能减小，重力势能增大。 【解析】送快递的无人机匀速下降时，快递的质量不变，快递匀速下降，速度不变，动能不变；高度减小，快递的重力势能减小。故选A。课堂练习考点小练　 【例题4】 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物的质量关系为，木桩相同，木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。下列说法错误的是（　　）A．重物下落时，重物的重力势能转化为动能；B．木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小C．比较A、B可知，重物下落的高度越高，重力势能越大D．若B、C将木桩打入沙中的深度相同，则 【解析】A．重物下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此重物的重力势能转化为动能，故A正确，A不符合题意；B．根据转换法的思想，可以用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小，故B正确，B不符合题意；C．根据控制变量法的思想，A、B的重力相同，下落的高度不同，比较乙图可知B木桩下降深度深，即重力势能大，所以可以得出重物下落的高度越高，重力势能越大，故C正确，C不符合题意；D． B、C将木桩打入沙中的深度相同，说明B、C的重力势能相同，C下落的高度小，因此质量大，所以mB