中考物理功和能考点例析

打开文本图片集

能量的转化和守恒定律是自然界的基本和普遍规律，做功过程就是能量转化和转移的过程.功和能与很多学科都有关联，和生产、生活息息相关.这部分内容对于学生形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术都是十分重要的.

功和能是初中物理非常重要的知识点，也是中考的热点，占考试内容的40%.能量划分为以下六个二级主题：1. 能量、能量的转化和转移;2. 机械能;3. 内能;4. 电磁能;5. 能量守恒;6. 能源与可持续发展.这部分内容有较强的综合性，应注意与本课程其他内容的联系，注意和其他学科的交叉，注意能源、环境与可持续发展的关联.

根据课表要求，关于功和能的考点做以下例题解析，能充分理解和解答这部分内容.

考点一：认识功、理解做功的条件、会用机械功的公式进行简单计算.功是力与力的方向上通过距离的乘积.做功的两个必要条件：1. 有力作用在物体上;2. 力的方向上有运动距离.那么不做功就有三种情况：1. 有力无距离，例如人推车而车未动;2. 有距离无力，如足球被脚踢出后，在草地上滚动一段距离;3. 有力有距离，但力与距离垂直.例如手拎水桶水平前进一段距离，重力没有做功.

例1. 重为200 N的物体在沿斜面向上的100 N推力的作用下推上斜面，斜面长10 m，高4 m，问：推力所做的功、重力所做的功分别是多少焦耳？支持力是否做功？

【考点】做功的条件、功的计算;

【解析】推力沿斜面方向，此方向上有运动距离，则推力所做功为W=Fs=100 N×10 m=1000 J.重力沿竖直方向，物体在此方向上也有运动距离，则重力做的功是W=Gh=200 N×4 m=800 J.但支持力的方向始终与运动距离垂直，则支持力不做功.

考点二：各种形式的能以及功与能的关系.能量有多种形式：机械能、内能、电能、太阳能等等.这里我们把内能和机械能拿出来举例研究一下，机械能包括动能和势能;动能和势能之间的转化伴随着做功.内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和.内能这部分要理解内能和温度、吸放热量的关系，物体在任何情况下都有内能，但不一定有机械能，这两种形式的能之间没有必然关系.

例2. 下列关于内能、热量和温度的说法，正确的是（  ）

A. 物体温度升高，一定吸收热量

B. 物体吸收热量，温度一定升高

C. 物体温度升高，内能一定增加

D. 发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体

【考点】温度、热量与内能的关系;

【分析】（1） 改变物体的内能有做功和热传递两种方式;（2） 物体吸热，温度不一定升高;如液体沸腾时，吸热但温度不升高;（3） 内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，物体的温度越高，内能越大;（4） 发生热传递的条件是存在温度差.

【解析】A. 物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故A错误;B. 物体吸收热量，温度不一定升高;比如，在晶体的熔化和液体的沸腾时，物质虽然吸收热量但是温度不变，故B错误;C. 物体温度升高，内能一定增加，故C正确;D. 发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，故D错误.

【点评】一般情况下，物体吸收热量，内能增加，温度升高，只有两种特殊情况：晶体熔化和液体沸腾时，它们都是物体吸收热量，内能增加，温度不变.要重点记忆！

考点三：各种形式能量的转化和转移.做功的过程就是能量转化或转移的过程;能量在转移和转化过程中总量是守恒的.例如内燃机的内能和机械能之间的转化，一个能量少了另一个能量就会变多，燃烧燃料产生的内能转化为机械能;电流通过家用电器做功把电能转化为其他形式的能量等等;以及在能量转化过程中的效率问题都是要掌握的.

例3. 某电热水器的额定电压为220 V，有高温和低温两个档位，低温档的电功率为550 W，其内部电路由发热电阻R1和R2组成，R1=2R2，简化电路如图1所示.（1） R1的电阻是多大？（2） 高温档的电功率是多大？（3） 在额定电压下，高温档工作时将40 kg、初温20℃的水加热至60℃需要多长时间？不计热量损失，水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）

【考点】电功率与电压、电流的关系;电功与热量的综合计算

【分析】（1） 由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻最大，总功率最小，电热水器处于低温档，根据P=UI求出R1的电阻;（2） 由电路图可知，闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于高温档，根据R1=2R2求出R2的阻值，根据并联电路的电压特点和P=UI=U2R求出R2的电功率，两发热电阻的功率之和即为高温档的电功率;（3） 知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，不计热量损失，电热水器消耗的电能和水吸收的热量相等，根据P=W/t求出需要的加热时间.

例4. 我国自主研制生产的一种环保混合动力汽车，启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电;当车辆需要全力加速时，内燃机输

送能量.一测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5 h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油5 kg，车速为50 km/h，蓄电池组储存的能量由最大值的60%增加到80%，蓄电池组储存的能量的最大值为1.0×108 J.从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×107 J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图2所示.

（1） 混合動力车启动时，蓄电池的     能转化为汽车     能.（2） 该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是多少？（3） 试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机机械传动及充电过程中的能量损失）.

【考点】功的计算;燃料的热值及其计算;热机的效率

【分析】（1） 蓄电池充电是将电能转化为化学能;汽车行驶时具有动能;（2） 由图像知道汽车的行驶速度为50 km/h时，受到的阻力为f=2 000 N，因为汽车匀速行驶，所以发动机牵引力F=f=2 000 N;再根据s=vt求出汽车行驶的距离，根据公式W=Fs求出牵引力做的功;（3） 已知燃油的质量4.475 kg，燃油的热值为4.0×107 J/kg，根据Q放=mq可求出燃油放出的热量，已知蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%，可求出转化成的电能，这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和，最后根据η=（W有用/W总）×100%求出内燃机的效率.

功和能是中考的必考知识点，但是只要理清楚功和能之间的关系，以及做功过程中能量如何转移和转化的;弄清楚重点考点和典型题型，那么同学们在中考中一定能轻松得到这部分的分数.

推荐访问:考点 中考 物理