李曉慧
本專題由兩大知識板塊組成:一個是功、功率和機(jī)械效率,另一個是動能、勢能、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化.本專題的重點(diǎn)是功率、機(jī)械效率和機(jī)械能的轉(zhuǎn)化.涉及功率、機(jī)械效率和機(jī)械能轉(zhuǎn)化的綜合性試題是中考難點(diǎn).其中功和功率、機(jī)械效率是??贾R點(diǎn).節(jié)能減排,提高能源利用效率等社會熱點(diǎn)問題大家也需注意.
第1節(jié) 功
重點(diǎn)考點(diǎn)
本節(jié)的考點(diǎn)是:(1)結(jié)合實(shí)例認(rèn)識功的概念,知道做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程.(2)記住功的單位,熟練掌握公式W=Fs的應(yīng)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必須是在力的方向上移動的距離).
中考常見題型
中考中常要求同學(xué)們聯(lián)系生活有關(guān)事例,如踢球、搬東西、滑輪、杠桿、斜面等場景進(jìn)行分析,從而判斷力對物體是否做功.綜合應(yīng)用題通常要求找出做功的兩個因素F、s,用公式W=Fs進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,
例1(2019.長春)圖1是“世警會”運(yùn)動比賽的一些項(xiàng)目,對這些項(xiàng)目中力對物體做功情況的敘述正確的是(?).
A.氣步槍比賽中,子彈離開槍口以后,槍對子彈還在做功
B.拔河比賽中,兩隊(duì)僵持不動的時候,運(yùn)動員對繩子做了功
C.臥推比賽中,運(yùn)動員把杠鈴向上推起的過程中,運(yùn)動員對杠鈴做了功
D.定向越野比賽中,運(yùn)動員背著包袱在水平地面上做勻速直線運(yùn)動,運(yùn)動員對包袱做了功
思路分析:子彈離開槍口以后,依靠慣性向前運(yùn)動,不再受槍的作用力,故槍對子彈不再做功,故A錯;拔河比賽中,兩隊(duì)僵持不動的時候,繩子受到力的作用,但沒有在這個力的方向上移動距離,所以運(yùn)動員對繩子沒有做功,故B錯;運(yùn)動員把杠鈴向上推起的過程中,杠鈴受到豎直向上的推力,也在這個力的方向上移動了距離,所以運(yùn)動員對杠鈴做了功,故C對;運(yùn)動員背著包袱在水平地面上做勻速直線運(yùn)動,人對背包的力豎直向上,而背包的運(yùn)動方向與這個力的方向垂直,所以運(yùn)動員對包袱沒有做功,故D錯.選C.
點(diǎn)評:本題考查的是力是否做功,要抓住做功的兩個必要條件來判斷,尤其注意力的方向和物體運(yùn)動方向一致,力對物體才做功.要牢記不做功的三種情況:一是“勞而無功”,意思是有力作用在物體上,但是物體沒有運(yùn)動,無距離;二是“不勞無功”,意思是物體運(yùn)動了一段距離,但在物體運(yùn)動的方向上不受力的作用;三是有力有距離,但是物體運(yùn)動的方向和所受力的方向是垂直的.
第2節(jié) 機(jī)械效率、
重點(diǎn)考點(diǎn)
本節(jié)主要考點(diǎn)是:(1)理解力學(xué)中的三種功,即有用功、額外功和總功.有用功W有 是對人們有用的功,額外功W額 是人們?yōu)檫_(dá)到目的并不需要但又不得不做的功,總功W總 是人們?yōu)檫_(dá)到目的實(shí)際做的功,他們之間的關(guān)系是W總=W有十W額·在計(jì)算過程中,要注意各個力和距離之間的對應(yīng)關(guān)系,明確誰對誰做功.(2)理解機(jī)械效率的意義,由于W有
不同情況下機(jī)械效率的計(jì)算方法:
中考常見題型
中考常聯(lián)系前面學(xué)過的各種簡單機(jī)械來計(jì)算不同場景,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的機(jī)械效率,
例2 (2019.銀川)用圖2所示的甲、乙、丙三個滑輪組勻速提升重物,已知每個物塊重相等,每個滑輪重相等,忽略繩重和摩擦,則滑輪組機(jī)械效率的大小關(guān)系是(?).
A.η7丙<η甲<η己
B.η甲<η乙<η丙
C.η甲 =η乙<η丙
D.η甲=η丙<η乙
思路分析:本題考查了有關(guān)滑輪組機(jī)械效率大小的比較,知道忽略摩擦和繩重時,W額=G動h,分析清楚圖示情景是正確解題的關(guān)鍵,滑輪組將同一物體勻速提升至相同的高度,在忽略繩重和摩擦的情況下,有用功就是提升重物所做的功,總功就是拉力F所做的功,額外功就是提升動滑輪所做的功,故W有=G物h,W額=G動h,W總=W有十W額,則滑輪
G物h
G物組的機(jī)械效率η=W有/W總=(G物+G動)h = G物+G動
即η=G物/G物+G動.因?yàn)榧住⒁抑挥幸粋€動滑輪,丙有兩個動滑輪,所以提升相同的重物時.η甲>η丙;甲、乙相比,動滑輪重相同,乙提升的物重是甲的2倍,所以乙中的有用功較大,則η乙>η甲,故三個滑輪組機(jī)械效率的大小關(guān)系是η丙<η甲<η乙,選A.
第3節(jié) 功率
重點(diǎn)考點(diǎn)
本節(jié)的主要考點(diǎn)有:(l)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.(2)掌握功率的單位及計(jì)算公式,能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算;知道功率的定義式P=W/t和導(dǎo)出式P=Fv,并理解
公式P= Fv的意義.(3)要分清功率和機(jī)械效率,這兩個物理量的物理意義完全不同且毫無關(guān)系,不要混淆,
中考常見題型
本考點(diǎn)常涉及功、功率、機(jī)械效率的綜合性計(jì)算題,試題中往往條件較多,不同的力、距離、時間之間關(guān)系較為復(fù)雜.解題時,同學(xué)們要認(rèn)真審題,明確所求的未知量,找出一一對應(yīng)的關(guān)系,再根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算,
第4節(jié) 動能和勢能
重點(diǎn)考點(diǎn)
本節(jié)考點(diǎn)是:理解動能、重力勢能和彈性勢能的概念,知道它們的大小各與什么因素有關(guān),并能解釋簡單的現(xiàn)象;能判斷物體在運(yùn)動過程中的動能和勢能如何變化.
中考常見題型
例3(2019.常州)北京“世園會”上,車身離地30 cm高的電動無人掃地車(如圖3)在平直路面上勻速前進(jìn)并將地面上的落葉吸入車內(nèi).此過程中,掃地車整體的(?).
A.動能不變,重力勢能不變
B.動能不變,重力勢能變大
C.動能變大,重力勢能不變
D.動能變大,重力勢能變大
思路分析:本題考查了影響動能和勢能大小的因素,正確分析掃地車工作時速度、質(zhì)量和高度的變化是關(guān)鍵.電動無人掃地車在平直路面上勻速前進(jìn)并將地面上的落葉吸入車內(nèi),此過程中,掃地車的總質(zhì)量變大,速度和高度不變,則動能和重力勢能均變大,選D.
第5節(jié) 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
重點(diǎn)考點(diǎn)
本節(jié)考點(diǎn)是:通過實(shí)例說明動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,能解釋機(jī)械能和其他形式能的相互轉(zhuǎn)化,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(jī)械能就保持不變,如衛(wèi)星繞地球運(yùn)行,而物體在運(yùn)動過程中往往有能量的損耗,則有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,
中考常見題型
本節(jié)考點(diǎn)在中考試題中多以生活、生產(chǎn)中的實(shí)例為背景材料進(jìn)行考查,要求同學(xué)們依據(jù)動能、重力勢能、彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律,去分析、解釋一些物理現(xiàn)象,例如過山車、人造衛(wèi)星等,多以填空、選擇等題型考查.
動能和勢能都是不可直觀的物理量,只能通過與它們相關(guān)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(jù)物體運(yùn)動過程中速度、高度、質(zhì)量的變化來判斷動能和勢能的變化.