第一節 工作與電源
【基本概念與規則】
1. 鑼
2、公式：W=α。 適用于恒力工作。 式中，α為F方向與l方向的傾斜角，l為物體相對地面的位移。
3.工作的積極或消極的決定
(1)α
(2)α>90°，力對物體做負功，或者物體克服力做功。
(3) α=90°，力對物體沒有做功。
非常提醒：功是一個標量，功的絕對值是與所做的功的量進行比較。
二、電源
1. 定義：工作量與完成該工作所需時間的比率。
2.數學意義：描述力作用在物體上的速度。
【重要測試點總結】
測試點 1 恒力所做功的估計
1.恒力做功
直接用 W=Flcosα 進行估計。 無論物體是直線運動還是曲線運動，上述公式都適用。
2.綜合外力
方法一：先求合外力Fhe，然后用Whe = Fhe lcosα求功。 適用于F組合為恒力的過程。
技巧2：首先計算每個力W1、W2、W3...所做的功，然后應用W = W1+W2+W3+...求出合外力所做的功。
3、（1）求力做功時，首先要分清是求某一力的功還是合力的功，是求恒力的功還是變力的功。
(2)恒力所做的功與物體的實際路徑無關。 它等于力與物體在力方向上的位移的乘積，或者位移與力在位移方向上的乘積。
測試點二功率估計
1、平均功率估算：
2、瞬時功率估算：
借助公式P=F·vcosα，其中v是時間t處的瞬時速度。
注意：P=Fvcosα 不能用于估計 α 變化的平均功率。
3.估計功率的基本思路：
(1)首先要明確所需功率是平均功率還是瞬時功率。 某一過程對應的功率為平均功率，某一時刻對應的功率為瞬時功率。
(2)計算瞬時功率時，如果F和v方向不同，可以用力F除以F方向的分速度，也可以用速度v除以速度v方向的分力。
試驗現場三臺機車起動問題分析
1.兩種啟動方式對比
(3)機車恒功率運行時，牽引力所做的功為W=Pt。 根據動能定律：Pt-F電阻x=ΔEk。 該公式常用于求解機車恒功率起動過程中的位移。
三、分析機車啟動問題時應注意的事項
(1)用公式P=Fv估算機車功率時，F是指機車的牽引力而不是機車所受的合力。
(2) 恒功率下的加速度不得均勻。 在這些加速過程中底盤所做的功可以通過 W=Pt 來估計，但不能通過 W=Fl 來估計（因為 F 是可變力）。
(3) 恒定牽引力加速時的功率不能恒定。 底盤在這些加速過程中所做的功可以通過W=Fl來估計，但不能通過W=Pt來估計（因為功率P是可變的）。
【思路與方法】
變力功的計算方法
1.動能定律
動能定律既適用于直線運動，也適用于曲線運動，既適用于恒力做功，也適用于變力做功。 因為利用動能定律，可以從動能的變化中得到功，所以動能定律是計算變力所做的功的首選。
二、平均力法
3.微量元素法
當物體在變力作用下作曲線運動時，如果力的方向與物體運動切線方向的傾角保持不變，則該曲線可分為無限小段，每個小段可以感覺到恒力確實做功，總功就是各個小段所做的功的代數和。 通過微元法不難得到，在往復運動中，摩擦力和空氣阻力所做的功等于力和距離的乘積。
4、等值換算法
如果某個變力做的功等于某個恒力做的功，即療效相同，那么可以通過估計恒力做的功來計算出變力做的功，這樣問題就變得簡單了，也就是說，通過這些方法稱為等價轉換方法。
5、圖像法
因為功W=Fx，Fx圖像中圖形線與x軸圍成的圖形面積代表F所做的功。x軸上方的“面積”代表正功，而Fx軸上方的“面積”代表正功， x 軸下方的“面積”代表負功。
6. 用 W=Pt 進行估計
當機車以恒定功率P運行時，牽引力隨著速度降低而減小。 此時，牽引力所做的功無法用W=Fx來估計，但由于功率是恒定的，所以可以用W=Pt來估計。
第二節 動能動能定律
【基本概念與規則】
1、動能
1. 定義：物體由于運動而擁有的能量。
2.動能定律
1、內容：一個過程中力對物體所做的功等于該過程中物體動能的變化。
三、適用范圍
(1)動能定律既適用于直線運動，也適用于曲線運動。
(2)既適用于恒力做功，又適用于變力做功。
(3)力可以有多種性質，它們可以同時作用，也可以不同時作用。
【重要測試點總結】
測試點1 動能定律及其應用
1.動能定律的理解
(1)動能定律公式中的等號表示合外力所做的功與物體動能變化之間的兩種關系：
①數量關系：即合外力所做的功與物體動能的變化存在等價替代關系。
②因果性：合外力的做功是物體動能變化的原因。
（2）動能定律涉及的化學量有F、l、m、v、W、Ek等，在處理富含上述數學量的問題時，應優先考慮動能定律。
2.運用動能定律需要注意的問題
(1)應用動能定律解決問題時，不需要考慮物體運動過程中狀態變化的細節，而只考慮整個過程的功以及開始和結束時的動能的過程。
(2) 如果該過程包括多個運動特性不同的子過程，則可以分段考慮，也可以整體考慮。 僅計算功時，有些力在整個過程中并不作用，必須根據不同情況計算總功。 估算時摩擦力做的功怎么算，必須將各力的功及其符號代入公式中。
3、應用動能定律解決問題的基本思想
（1）選擇研究對象并明確其運動過程；
(2)分析研究對象的受力情況及各力所做的功：
測試點2 動能定律與圖像組合
解決數學圖像問題的基本步驟
1.觀察標題給出的圖像，找出縱坐標和橫坐標對應的數學量以及圖形線代表的數學意義。
2、根據化學定律，推導出縱坐標和橫坐標對應的數學量之間的函數關系。
3. 將推導出的數學定律與物理學中相應的標準函數關系進行比較，找出圖形線的斜率、截距、交點以及圖形線下面積對應的數學意義，并分析回答問題． 或者用函數圖線上的具體值代入函數關系式來計算數量。
4、解決此類問題，首先要區分圖像的類型。 如果是Fx圖像，圖像和坐標軸圍成的圖形面積代表所做的功； 如果是vt圖像，可以提取的信息包括：加速度（對應F）、速度（對應動能）、位移（對應工作距離）等，然后結合動能定律能量來解決。
測試點3 利用動能定律求解往復運動
解決物體往復運動問題，應優先應用動能定律，并應注意以下幾類力的做功特點：
1、重力、電場力或恒力所做的功取決于物體的初始位置和最終位置，與路徑無關；
2. 恒定阻力或摩擦力所做的功等于力與距離的乘積。
【思路與方法】
涉及多個原型的熱合成問題
1.涉及多個原型的考題通常是多進程或多狀態問題。 正確定義過程或確定研究狀態是解決問題的前提。 找出子流程之間的聯系是解決問題的關鍵，確定遵循的規則是解決問題的核心。
第三節 機械能守恒定律
【基本概念與規則】
1. 重力勢能
1、定義：物體的重力勢能等于其重力與其高度的乘積。
2. 公式：Ep=mgh。
3、矢量性：引力勢能是標量，其正負表示其大小。
4.特點
(1)系統性：重力勢能由月球和物體共享。
(2)相對性：引力勢能的大小與參考面的選擇有關。 重力勢能的變化是絕對的，與參考面的選擇無關。
5.引力功與引力勢能變化的關系
2、彈性勢能
1. 定義：物體因彈性變形而擁有的能量。
2、大小：彈性勢能的大小與變形和剛度系數有關。 彈簧的變形越大，剛度系數越大，彈簧的彈性勢能也越大。
3.彈性功與彈性勢能變化的關系
當彈力做正功時，彈性勢能減小； 當彈力做負功時，彈性勢能減小。
3.機械能守恒原理
1、內容：在僅重力或彈力作用的物體系統中，動能和勢能可以相互轉化，而總機械能保持不變。
2.表達
3.機械能守恒的條件
僅重力（或彈力）或其他力所做的功的代數和為零。
【重要測試點總結】
測試點1：機械能守恒判斷方法
1、根據機械能的定義判斷（直接判斷）：分析動能和勢能之和是否變化。
2、根據功判斷：如果物體或系統只有重力（或彈簧力）做功，或者有其他力做功摩擦力做的功怎么算，但其他力做功的代數和為零，則機械能為保守的。
3、通過能量轉換來判斷：如果物體系統中只有動能和勢能的相互轉換，而沒有機械能和其他形式的能量之間的轉換，則物體系統的機械能守恒。
4、（1）機械能守恒的條件絕不是合外力做功為零，更不是合外力為零； “只有重力才起作用”并不意味著“只有在重力作用下才起作用”。
(2)分析機械能是否守恒時，必須明確所研究的系統。
(3)只要做功涉及滑動摩擦，機械能就一定不守恒。 對于某些情況，例如繩子突然拉緊，物體之間發生碰撞，機械能不會守恒，除非題目非常具體。
測試點2 機械能守恒定律及其應用
1.三種表達方式的選擇
如果系統（月球除外）只有一個物體，從守恒定律的角度出發，制定多項式會更方便； 對于由兩個或多個對象組成的系統，從變換或傳遞的角度制定多項式更為方便。
2.利用機械能守恒理解問題的常見步驟
(2)分析受力情況及各力所做的功，判斷是否滿足機械能守恒條件。
(3)確定物體初態和終態的機械能或物體運動過程中機械能的變換。
(4) 選擇適當的表達式來枚舉多項式并求解。
(5) 對估算結果進行必要的討論和解釋。
3. (1)應用機械能守恒定律來理解問題時，必須正確選擇系統和過程。
(2)對于由繩索或桿連接的多個物體組成的系統，要注意尋找物體之間的速度關系和高度變化關系。
(3)鏈條、液柱等物體不能視為質點，應根據重心位置確定高度。
【思路與方法】
機械能守恒定律和動能定律的綜合應用
1. 在求解由多個物體組成的系統的內力所做的功時，通常先將機械能守恒定律應用于該系統，然后將動能定律應用于其中一個物體。
2、對于由細線（細棒）連接的物體系統，細線（細棒）對兩個物體所做的功大小相等，符號相反，即系統所做的總功為零，其作用是使機械能在系統內部傳遞。
第四節 函數關系能量守恒
【基本概念與規則】
1. 函數關系
1、功是能量轉化的衡量標準，即做多少功就轉化了多少能量。
2.幾種常見的函數關系
2.能量守恒原理
1、內容：能量既不能突然形成，也不能突然消失，只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體。 在轉化和轉移的過程中，能量總量保持不變。
2、表達式： (1) E1=E2。
(2) ΔE減少=ΔE增加。
【重要測試點總結】
測試點-函數關系的應用
1、如果涉及到總功（合外力的功），用動能定律來分析。
2、如果涉及到重力勢能的變化，則分析重力所做的功與重力勢能變化的關系。
3、如果涉及到彈性勢能的變化，分析彈力所做的功與彈性勢能變化的關系。
4. 如果涉及到電勢能的變化，分析電場力所做的功與電勢能變化的關系。
5、如果涉及機械能的變化，則用其他力（系統中除重力和彈力外）來分析所做的功與機械能的變化之間的關系。
6. 如果涉及摩擦生熱，分析滑動摩擦力所做的功與內能變化的關系。
測試點2：摩擦力做功的特點及應用
1.靜摩擦做功的特點
(1)靜摩擦力可以做正功、負功或不做功。
(2) 一對相互作用的靜摩擦力所做的功的代數和始終等于零。
(3)靜摩擦力做功時，只是相互傳遞機械能，而不是轉化為內能。
2.滑動摩擦做功的特點
(1)滑動摩擦可以做正功、負功或不做功。
（2）在相互之間存在滑動摩擦的系統中，一對滑動摩擦會形成兩種可能的療效：
① 全部機械能轉化為內能；
②物體相互摩擦時，一部分機械能傳遞，另一部分轉化為內能。
(3)摩擦生熱估算：Q=Ffs相對。 其中 s 是兩個相互摩擦的物體之間的相對距離。
測試點3 能量守恒原理及其應用
列能量守恒定理中多項式的兩個基本思路：
1、某種節能方式，必然存在其他節能方式，且節能量必須與節能量相等；
2、如果一個物體的能量減少，必然還有其他物體的能量減少，并且減少的量必須等于減少的量。
3.能量轉換問題的解題思路
(1)當涉及摩擦力且機械能不守恒時，通常采用能量轉換守恒定律。
（2）求解問題時，首先確定初態和終態，然后分析狀態變化過程中能量以哪一種方式減少，以哪一種方式減少能量，求出減少的能量和ΔE減去和減少的能量能量總和ΔE增加，最后通過ΔE減=ΔE增加來求解。
【思路與方法】
傳送帶模型中的功能問題
1.型號概述
輸送帶型號通常有兩種情況：水平和傾斜。 涉及功能角的問題主要包括：
求輸送帶對物體所做的功、物體與輸送帶相對滑動產生的熱量、電機因放置物體而消耗的電能等，通常可以解決根據函數關系或能量守恒原理。
2.輸送帶模型問題中的函數關系分析
(1)函數關系分析：WF=ΔEk+ΔEp+Q。
(2)WF和Q的理解：
①輸送帶的工作方式：WF=Fx傳動；
②產生的內能Q=Ffs相對。
3.輸送帶模型問題剖析
4、（1）水平輸送帶：同速后，無摩擦力，無能量轉換。 傾斜輸送帶：同速后，仍有靜摩擦力和能量傳遞。
(2)滑動摩擦做功，其他能量轉化為內能，靜摩擦做功，不形成內能。
函數觀點在解決實際問題中的應用
新課改形勢下，中考命題強化了生產、生活、科技等背景的試卷比重。 如何在實際問題中分析工作和能量的轉化，是考生應該具備的一種能力。
1、在體育運動中的應用
2、在生產技術中的應用
實驗5探索動能定律
最后通過數據分析得到貨車的最終速度v，從而得到速度變化與功的關系。
3、實驗設備
橡皮筋、推車、木板、打點計時器、紙帶、釘子等。
4. 實驗步驟
1. 抬起木板的一端以平衡摩擦力。
2.拉伸的橡皮筋在卡車上確實起作用：
(1)用橡皮筋拉動小車——功完成W。
(2) 用兩根橡皮筋拉動小車——做功2W。
(3)用三根橡皮筋拉動小車——做功3W。
3. 測量每次工作完成后卡車獲得的速度。
道路法則
1. 數據處理
2. 誤差分析
1、偏差的主要來源是橡皮筋的寬度和厚度不同，使得橡皮筋的拉力功W與橡皮筋的數量不成反比。
2、如果摩擦不完全平衡或者摩擦平衡時角度過大，也會造成跑偏。
3、借助點狀紙帶估算卡車速度時，檢測不準確會造成偏差。
三、注意事項
1、平衡摩擦力的方法是輕輕推動卡車，通過紙帶上撞擊的點是否均勻來判斷卡車是否勻速行駛。
2、測量卡車速度時，紙帶上的點應選擇均勻。
3. 橡皮筋的尺寸應相同。 力對卡車所做的功可以用橡皮筋所做的功為單位來完成，因此不需要估計具體值。
4、車的質量要大一些，這樣紙帶上的點就多一些。
實驗6驗證機械能守恒理論
1 實驗目的
驗證機械能守恒原理。
2 實驗原理
通過實驗，找出自由落體物體的重力勢能的減少量以及相應的過程動能的減少量。 如果兩者相等，則說明機械能守恒，從而驗證了機械能守恒定律。
3、實驗設備
打點定時器、電源、紙帶、復寫紙、砝碼、秤、鐵架（帶鐵夾）、兩根電線。
4. 實驗步驟
1、安裝裝置：按照實驗原理圖，將檢測調整好的打點定時器垂直固定在鐵架上，并連接電路。
2、紙帶：將紙帶一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點定時器的限位孔，用手握住紙帶，使重物靜止靠近打點定時器。 先打開電源，然后提起紙帶，讓重物隨紙帶自由落下。 更換紙膠帶并重復實驗3至5次。
5.實驗推論
在允許偏差范圍內，自由落體過程中機械能守恒
1、驗證方案
2. 誤差分析
1、檢測偏差：減少檢測偏差的方法是首先從0點開始測量跌落距離，一次性檢測各點對應的跌落高度，其次進行多次測量，取平均值。
三、注意事項
1、打點定時器應垂直：安裝打點定時器時，應垂直穩定，使兩個限位孔處于同一垂直平面，以減少摩擦阻力。
2、重物應采用質量大、體積小、密度高的材料制成。