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第一部分 第十一章，第一课时 机械功和功率—2021届广东物理（沪粤版）中考复习课件
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这是一份第一部分 第十一章，第一课时 机械功和功率—2021届广东物理（沪粤版）中考复习课件，共21页。PPT课件主要包含了思维导图，课程标准，回归教材，考点梳理，考点精练，重难点突破，广东中考等内容，欢迎下载使用。
第一课时 机械功和功率
1. 结合实例，认识功的概念.知道做功的过程就是能量转化或转移的过程.2. 知道机械功和功率.用生活中的实例说明机械功和功率的含义.
1. 定义：物理学中规定，作用在物体上的力，使物体在_____________________上通过________________，就说这个力对物体做了功. 2. 做功的两个必要因素：(1)___________________________________.(2)___________________________________.
物体在力的方向上通过距离
3. 功的计算公式是W=__________，单位是__________，简称焦，符号是__________,1 J=__________N·m. 注意：力不做功有以下三种情况：(1)“劳而无功”，有力作用在物体上，物体没有移动距离，即F≠0，s＝0. (2)“不劳无功”，物体移动了距离，但没有力作用在物体上，即s≠0，F＝0. (3)“垂直无功”，有力作用在物体上，物体移动了距离，但是力的方向和距离垂直.
4. 意义：功率是用来表示__________________的物理量.5. 定义：物理学中，把___________________________叫功率，公式是P=__________. 变形可得另两个公式，分别是 W=__________和t=__________. 6. 单位：功率的国际单位是__________，简称瓦，符号是__________，常用单位还有__________，符号是__________，两者的换算关系是 1 kW=__________W. 注意：利用推导公式P=Fv进行计算时，v的单位必须是国际主单位. 1 m/s=3.6 km/h.
1. （YH九上P3活动2改编）下列实例中，力对物体没有做功的是（ ）A. 小鸟将虫子从地上叼上来B. 人沿斜面将油桶推到仓库中C. 跳水运动员从跳台跳下D. 举重运动员，举着杠铃不动
2. （YH九上P10自我评价与作业1改编）下列关于“功”和“功率”的说法中，正确的是 （ ）A. 机器的功率越大，做的功越多B. 功率不同的机器，做的功可能相等C. 机器做功的时间越少，功率就越大D. 甲做功比乙做功慢，则甲做的功比乙做的功少
3. （YH九上P8活动2改编）学校新购了一箱物理器材，小云同学将它从一楼搬到三楼，小彬同学想测量小云搬运器材过程中对箱子做功的功率. (1)测量所需要的测量器材：__________、__________、__________.
(2)小彬同学设计的测量步骤如下，其中多余的是__________（填字母）.A. 测出箱子的质量mB. 测出楼梯的总长度LC. 测出一楼到三楼的竖直高度h D. 测出小云上楼所用的时间tE. 算出小云搬运箱子的功率P
(3)功率的表达式为P＝__________(用以上字母及常数来表示). 请你在下面空白处帮小彬设计一个记录实验数据的表格.
4. （YH九上P5例题改编）学校食堂的工人师傅，用200 N的力将重为250 N的小车推上20 m高、30 m长的斜面，在此过程中：（1）工人师傅推力做的功为多少?（2）他克服重力做的功为多少？
答案：(1)6 000 J
5.YH九上P6自我评价与作业4改编)某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为3×103 N，如图1-11-1所示为他乘车到达目的地时的车费发票. 求：(1)出租车行驶的时间. (2)出租车行驶的速度. (3)出租车在这段时间内所做的功. (4)出租车在这段时间内做功的功率.
答案：(1)300 s
(3)1.8×107 J
(4)60 000 W
【例1】如图1-11-2所示的生活实例中，力对物体做功的有( )A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 丙和丁
考点点拨：做功的两个必要因素：(1)有力作用在物体上.(2)物体在力的方向上通过距离.这两个因素缺一不可. 这两个必要因素在初中阶段可以理解为力的方向和移动的距离在一条直线上.
1. 以下事例中，重力做功的是 （ ）A. 冰球在水平的冰面上滚动B. 皮划艇在平静水面快速滑行C. 跳水运动员下落D. 学生背着书包静止不动
2. 用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图象如图1-11-3所示. 其对应的弹簧测力计示数分别为 F1、F2，相同时间内所做的功分别为 W1、W2，则它们的关系正确的是 （ ）A. F1＞F2,W1＞W2B. F1=F2,W1＞W2C. F1=F2,W1＜W2D. F1＜F2,W1＜W2
【例2】小明爸爸的质量为70 kg,小明的质量为50 kg.当父子俩一起从居住楼的一楼同时走上二楼.在此过程中以下判断正确的是（ ） A. 两个人做功的功率相等 B. 爸爸做功的功率比小明的大C. 小明做功的功率比爸爸的大 D. 无法比较做功的快慢
3. 甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图1-11-4所示. 若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是 （ ）A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
4. 2018年6月29日，一则题为“20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院”的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨岩刷屏全国. 在这20 s内，朱墨岩登台阶的平均功率接近 （ ）A. 5.5 WB. 55 WC. 550 WD. 5 500 W
【例1】如图1-11-5所示，上课预备铃响后，小虎一口气从1楼跑上2楼，后经2楼平台跑进教室. 这个过程中小虎克服自己重力做功的是 （ ）A. 整个过程都克服重力做功B. 从1楼跑上2楼C. 经2楼平台跑进教室D. 无法判断
考点点拨：分析力做功的条件一定要抓住做功的两个必要因素，先作这个力的分析，再看在这个力方向上是否有距离. 不做功有三种情况：s=0、F=0或F垂直于s.
1. 某人用力把一个重10 N的冰块沿水平冰面踢出，冰块在水平的冰面上滑行40 m后停下来. 则冰块在滑行过程中 （ ）A. 人对冰块做了400 J的功B. 重力对冰块做了400 J的功 C. 人和重力都没有对冰块做功D. 以上说法都不对
【例2】下列关于功率的说法正确的是 ( )A. 功率大的机器做的功一定多B. 功率大的机器做功时间一定短C. 功率小的机器做功一定慢D. 功率大的机器机械效率一定高
考点点拨：功率表示做功的快慢，它的大小只由功与时间的比值大小决定，而与所做的功无关，也与所用的时间无关. 功率也与效率无关. 机械功与功率的区别如下表：
2. 下面关于功率的几种说法，正确的是 ( )A. 做功时间越短，功率越大B. 力越大，功率就越大C. 做功越多，功率就越大D. 相同时间内做功越多，功率越大
【例3】（核心素养·科学思维）在某次测试中，若汽车在水平路面上做匀速直线运动，受到的阻力是2 400 N,20 min内行驶36 km,在这段时间内，汽车的速度为多少？牵引力做功的功率是多少?
3. （YH九上P10自我评价与作业3改编）如图1-11-6是引体向上的示意图，小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上.已知小云的质量为60 kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.4 m，则小云每做一次引体向上所做的功为__________J，整个过程中的平均功率为__________W.（g取10 N/kg）
4. 小华和妈妈去超市购物，她们将17 kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图象如图1-11-7所示. 已知小推车重130 N，所受阻力是总重的0.15倍. （g取10 N/kg）（1）在0～10 s内，水平推力__________（填“大于”“小于”或“等于”）阻力，阻力大小为__________N.（2）10～20 s内水平推力做了多少功？（3）10～20 s内水平推力的功率多大？
答案：（2）360 J
1. （2017年）妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（ )A. W1∶W2=1∶1 B. W1∶W2=2∶3C. P1∶P2=1∶1 D. P1∶P2=2∶3
2. (2020年)（核心素养·科学思维）某轿车在平直公路上行驶的45 s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图象分别如图1-11-8甲、乙所示. 已知前10 s轿车运动的路程为100 m，求：（1）前10 s轿车运动的平均速度.（2）轿车在匀速直线运动阶段通过的路程.（3）动力F做的总功.
(2)由图可知，匀速阶段的速度v2=20 m/s，匀速阶段的时间t2=45 s-10 s=35 s,匀速阶段的路程s2=v2t2=20 m/s×35 s=700 m.
(3)前10 s动力为4 000 N，做功W1=F1s1=4 000 N×100 m=4×105 J，10 s后动力1 000 N，做功W2=F2s2=1 000 N×700 m=7×105 J,做的总功W=W1+W2=4×105 J+7×105 J=1.1×106 J.
3. （2019年,节选）如图1-11-9所示，质量为960 kg、底面积为0.5 m2的石材A放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动A，使其在20 s的时间内匀速向墙靠近了4 m，水平拉力F=500 N，不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦，g取10 N/kg. 求：拉力F的功率.
4. （2017年）常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体.(ρ水=1.0×103 kg／m3，g取10 N／kg)(1)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.03 m3、密度为2.5×103 kg／m3的实心物体静止不动，该力的大小是多少?(2)若机器人在水下30 m处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间150 s，物体竖直上升所需要的动力F与物体运动速度v的关系如图1-11-10所示，求：①物体上升的速度是多少?②这个过程动力F对物体做了多少功?
解：(1)F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m2=300 N,G物=ρ物gV物=2.5×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m3=750 N,F=G物-F浮=750 N-300 N=450 N.
5. （2016年）小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12 s.小明重450 N，自行车重250 N，轮子与地面的总接触面积是2×10-3 m2.如图1-11-11甲是速度v随时间t变化的关系图象，小明在t=7 s时刚好到达这段路程的中点.如图1-11-11乙是动力F随时间t变化的关系图象.（1）小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压强为多大？（2）在7～12 s内，自行车所受的摩擦阻力是多少？自行车克服摩擦阻力做了多少功？此时功率是多少？（3）自行车在0～7 s内的平均速度是多少？（保留小数点后两位）
答案：（1）3.5×105 Pa
（2）30 N 900 J 180 W
（3）4.29 m/s
第一课时 机械功和功率
1. 结合实例，认识功的概念.知道做功的过程就是能量转化或转移的过程.2. 知道机械功和功率.用生活中的实例说明机械功和功率的含义.
1. 定义：物理学中规定，作用在物体上的力，使物体在_____________________上通过________________，就说这个力对物体做了功. 2. 做功的两个必要因素：(1)___________________________________.(2)___________________________________.
物体在力的方向上通过距离
3. 功的计算公式是W=__________，单位是__________，简称焦，符号是__________,1 J=__________N·m. 注意：力不做功有以下三种情况：(1)“劳而无功”，有力作用在物体上，物体没有移动距离，即F≠0，s＝0. (2)“不劳无功”，物体移动了距离，但没有力作用在物体上，即s≠0，F＝0. (3)“垂直无功”，有力作用在物体上，物体移动了距离，但是力的方向和距离垂直.
4. 意义：功率是用来表示__________________的物理量.5. 定义：物理学中，把___________________________叫功率，公式是P=__________. 变形可得另两个公式，分别是 W=__________和t=__________. 6. 单位：功率的国际单位是__________，简称瓦，符号是__________，常用单位还有__________，符号是__________，两者的换算关系是 1 kW=__________W. 注意：利用推导公式P=Fv进行计算时，v的单位必须是国际主单位. 1 m/s=3.6 km/h.
1. （YH九上P3活动2改编）下列实例中，力对物体没有做功的是（ ）A. 小鸟将虫子从地上叼上来B. 人沿斜面将油桶推到仓库中C. 跳水运动员从跳台跳下D. 举重运动员，举着杠铃不动
2. （YH九上P10自我评价与作业1改编）下列关于“功”和“功率”的说法中，正确的是 （ ）A. 机器的功率越大，做的功越多B. 功率不同的机器，做的功可能相等C. 机器做功的时间越少，功率就越大D. 甲做功比乙做功慢，则甲做的功比乙做的功少
3. （YH九上P8活动2改编）学校新购了一箱物理器材，小云同学将它从一楼搬到三楼，小彬同学想测量小云搬运器材过程中对箱子做功的功率. (1)测量所需要的测量器材：__________、__________、__________.
(2)小彬同学设计的测量步骤如下，其中多余的是__________（填字母）.A. 测出箱子的质量mB. 测出楼梯的总长度LC. 测出一楼到三楼的竖直高度h D. 测出小云上楼所用的时间tE. 算出小云搬运箱子的功率P
(3)功率的表达式为P＝__________(用以上字母及常数来表示). 请你在下面空白处帮小彬设计一个记录实验数据的表格.
4. （YH九上P5例题改编）学校食堂的工人师傅，用200 N的力将重为250 N的小车推上20 m高、30 m长的斜面，在此过程中：（1）工人师傅推力做的功为多少?（2）他克服重力做的功为多少？
答案：(1)6 000 J
5.YH九上P6自我评价与作业4改编)某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为3×103 N，如图1-11-1所示为他乘车到达目的地时的车费发票. 求：(1)出租车行驶的时间. (2)出租车行驶的速度. (3)出租车在这段时间内所做的功. (4)出租车在这段时间内做功的功率.
答案：(1)300 s
(3)1.8×107 J
(4)60 000 W
【例1】如图1-11-2所示的生活实例中，力对物体做功的有( )A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 丙和丁
考点点拨：做功的两个必要因素：(1)有力作用在物体上.(2)物体在力的方向上通过距离.这两个因素缺一不可. 这两个必要因素在初中阶段可以理解为力的方向和移动的距离在一条直线上.
1. 以下事例中，重力做功的是 （ ）A. 冰球在水平的冰面上滚动B. 皮划艇在平静水面快速滑行C. 跳水运动员下落D. 学生背着书包静止不动
2. 用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图象如图1-11-3所示. 其对应的弹簧测力计示数分别为 F1、F2，相同时间内所做的功分别为 W1、W2，则它们的关系正确的是 （ ）A. F1＞F2,W1＞W2B. F1=F2,W1＞W2C. F1=F2,W1＜W2D. F1＜F2,W1＜W2
【例2】小明爸爸的质量为70 kg,小明的质量为50 kg.当父子俩一起从居住楼的一楼同时走上二楼.在此过程中以下判断正确的是（ ） A. 两个人做功的功率相等 B. 爸爸做功的功率比小明的大C. 小明做功的功率比爸爸的大 D. 无法比较做功的快慢
3. 甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图1-11-4所示. 若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是 （ ）A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
4. 2018年6月29日，一则题为“20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院”的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨岩刷屏全国. 在这20 s内，朱墨岩登台阶的平均功率接近 （ ）A. 5.5 WB. 55 WC. 550 WD. 5 500 W
【例1】如图1-11-5所示，上课预备铃响后，小虎一口气从1楼跑上2楼，后经2楼平台跑进教室. 这个过程中小虎克服自己重力做功的是 （ ）A. 整个过程都克服重力做功B. 从1楼跑上2楼C. 经2楼平台跑进教室D. 无法判断
考点点拨：分析力做功的条件一定要抓住做功的两个必要因素，先作这个力的分析，再看在这个力方向上是否有距离. 不做功有三种情况：s=0、F=0或F垂直于s.
1. 某人用力把一个重10 N的冰块沿水平冰面踢出，冰块在水平的冰面上滑行40 m后停下来. 则冰块在滑行过程中 （ ）A. 人对冰块做了400 J的功B. 重力对冰块做了400 J的功 C. 人和重力都没有对冰块做功D. 以上说法都不对
【例2】下列关于功率的说法正确的是 ( )A. 功率大的机器做的功一定多B. 功率大的机器做功时间一定短C. 功率小的机器做功一定慢D. 功率大的机器机械效率一定高
考点点拨：功率表示做功的快慢，它的大小只由功与时间的比值大小决定，而与所做的功无关，也与所用的时间无关. 功率也与效率无关. 机械功与功率的区别如下表：
2. 下面关于功率的几种说法，正确的是 ( )A. 做功时间越短，功率越大B. 力越大，功率就越大C. 做功越多，功率就越大D. 相同时间内做功越多，功率越大
【例3】（核心素养·科学思维）在某次测试中，若汽车在水平路面上做匀速直线运动，受到的阻力是2 400 N,20 min内行驶36 km,在这段时间内，汽车的速度为多少？牵引力做功的功率是多少?
3. （YH九上P10自我评价与作业3改编）如图1-11-6是引体向上的示意图，小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上.已知小云的质量为60 kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.4 m，则小云每做一次引体向上所做的功为__________J，整个过程中的平均功率为__________W.（g取10 N/kg）
4. 小华和妈妈去超市购物，她们将17 kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图象如图1-11-7所示. 已知小推车重130 N，所受阻力是总重的0.15倍. （g取10 N/kg）（1）在0～10 s内，水平推力__________（填“大于”“小于”或“等于”）阻力，阻力大小为__________N.（2）10～20 s内水平推力做了多少功？（3）10～20 s内水平推力的功率多大？
答案：（2）360 J
1. （2017年）妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（ )A. W1∶W2=1∶1 B. W1∶W2=2∶3C. P1∶P2=1∶1 D. P1∶P2=2∶3
2. (2020年)（核心素养·科学思维）某轿车在平直公路上行驶的45 s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图象分别如图1-11-8甲、乙所示. 已知前10 s轿车运动的路程为100 m，求：（1）前10 s轿车运动的平均速度.（2）轿车在匀速直线运动阶段通过的路程.（3）动力F做的总功.
(2)由图可知，匀速阶段的速度v2=20 m/s，匀速阶段的时间t2=45 s-10 s=35 s,匀速阶段的路程s2=v2t2=20 m/s×35 s=700 m.
(3)前10 s动力为4 000 N，做功W1=F1s1=4 000 N×100 m=4×105 J，10 s后动力1 000 N，做功W2=F2s2=1 000 N×700 m=7×105 J,做的总功W=W1+W2=4×105 J+7×105 J=1.1×106 J.
3. （2019年,节选）如图1-11-9所示，质量为960 kg、底面积为0.5 m2的石材A放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动A，使其在20 s的时间内匀速向墙靠近了4 m，水平拉力F=500 N，不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦，g取10 N/kg. 求：拉力F的功率.
4. （2017年）常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体.(ρ水=1.0×103 kg／m3，g取10 N／kg)(1)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.03 m3、密度为2.5×103 kg／m3的实心物体静止不动，该力的大小是多少?(2)若机器人在水下30 m处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间150 s，物体竖直上升所需要的动力F与物体运动速度v的关系如图1-11-10所示，求：①物体上升的速度是多少?②这个过程动力F对物体做了多少功?
解：(1)F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m2=300 N,G物=ρ物gV物=2.5×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m3=750 N,F=G物-F浮=750 N-300 N=450 N.
5. （2016年）小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12 s.小明重450 N，自行车重250 N，轮子与地面的总接触面积是2×10-3 m2.如图1-11-11甲是速度v随时间t变化的关系图象，小明在t=7 s时刚好到达这段路程的中点.如图1-11-11乙是动力F随时间t变化的关系图象.（1）小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压强为多大？（2）在7～12 s内，自行车所受的摩擦阻力是多少？自行车克服摩擦阻力做了多少功？此时功率是多少？（3）自行车在0～7 s内的平均速度是多少？（保留小数点后两位）
答案：（1）3.5×105 Pa
（2）30 N 900 J 180 W
（3）4.29 m/s
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