总复习:机械能及其转化知识讲解
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机械能—动能、势能、机械能及其转化模块一动能和势能【一、知识点】1.能量(1)定义:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。
(物体对外做功本领越强,能量就越大)注意:物体具有能,并不是说它一定做了功,而是指能够、可以做功或者正在对外做功。
如:运动的子弹、流动的水、流动的空气(风);高山上的石头、头顶的吊扇;被压缩的弹簧、被拉开的弓箭都具有能量。
(2)单位:能量的单位是焦耳(J)。
2.动能(1)定义:物体由于运动而具有的能称为动能。
流动的水具有能量(2)决定因素:物体的质量和速度。
(3)比较大小的方法:相同质量时比较速度,相同速度时比较质量。
3.重力势能(1)定义:物体由于被举高而具有的能量,叫重力势能。
山上的石头具有重力势能(2)决定因素:物体的质量和被举的高度。
物体的质量越大,被举的高度越高,物体所具有的重力势能越大。
4.弹性势能(1)定义:物体由于弹性形变而具有的能量,叫弹性势能。
拉开的弓弦具有弹性势能(2)决定因素:弹性形变的大小和弹性大小。
物体弯曲的程度越大,弹性越大,物体所具有的的弹性势能越大。
动能重力势能弹性势能定义 物体由于运动而具有的能量 物体由于被举高而具有的能量物体由于弹性形变而具有的能量影响大小因素 质量、速度质量、被举高的高度 形变量、物体的弹性计算式 21=2E mv 动=E mgh 重21=2E kx 弹【二、例题精讲】【例1】★关于动能和势能,下列说法正确的是( ) A . 物体没有做功,它一定不具有能 B . 位置高的物体,它的势能一定大 C . 质量大、速度大的物体动能一定大 D . 弹簧一定具有弹性势能 考点: 动能大小的比较;势能大小的比较.解析: A 、物体只要能够做功,它就具有能量,并不一定正在做功,故A 错误;【测试题】下列关于动能的说法,正确的是()A.运动的物体具有的能,叫动能B.物体由于运动具有的能,叫动能C.速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D.运动物体质量越大,所具有的动能一定越多【例2】★“跳远”是一项常见的体育运动.跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,这样做是为了()A.增大了跳远运动员的惯性B.减小了跳远运动员的惯性C.增大了跳远运动员的动能D.减小了跳远运动员的动能【测试题】下列关于动能的说法,正确的是()A.运动的物体具有的能,叫动能B.物体由于运动具有的能,叫动能C.速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D.运动物体质量越大,所具有的动能一定越多【拓展题】关于动能的概念,下列说法中正确的是()A.速度大的物体具有的动能一定大B.质量大的物体具有的动能一定大C.运动物体只具有动能D.一切运动的物体都具有动能【例3】★★老鹰和麻雀都在空中飞行,如果他们具有的动能相等,那么()A.老鹰比麻雀飞得快B.麻雀比老鹰飞得快C.老鹰比麻雀飞得高D.麻雀比老鹰飞得高【测试题】如果汽车、摩托车与列车三种车辆的速度相等,那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是()A.汽车、摩托车、列车B.列车、汽车、摩托车C.摩托车、汽车、列车D.汽车、列车、摩托车解析:汽车、摩托车和列车的质量,列车的质量最大、汽车的质量次之、摩托车的质量最小;因为三者的速度相同,所以三者的动能从大到小的顺序:列车、汽车、摩托车.答案:B【拓展题】我们曾听到鸟与飞机相撞而引起机毁人亡的报道,空中飞翔的鸟对飞机构成了巨大威胁,鸟与飞机相撞引起机毁的原因是()A.鸟飞行的速度很大B.鸟飞行的速度很小C.以飞机为参照物,鸟的速度很小D.以飞机为参照物,鸟的速度很大考点:运动和静止的相对性;参照物及其选择;动能的影响因素.解析:以相向而行的飞机为参照物,相同的时间内,鸟和飞机之间的距离变化很大,以飞机为参照物,鸟的速度很大.小鸟的速度越大,它的动能越大,所以鸟与飞机相撞引起机毁.答案:D【测试题】小丽从学校回家过程中如图示是她的s﹣t图象,则小丽动能最大的时间段是()A.在0﹣t1时间内B.在t1﹣t2时间内C.在t2﹣t3时间内D.无法确定考点:动能大小的比较.解析:当运动物体确定了,就是物体的质量是确定的.影响因素就只有速度了.在题中S-t图像曲线中,0- t1曲线最陡,动能最大答案:A【测试题】下列说法正确的是()A.甲物体比乙物体所处的位置高,则甲的势能比乙的势能大B.甲物体比乙物体的速度大,则甲的动能比乙的动能大C.一个物体能够做功,说明它具有能D.一个物体具有能,说明它正在做功考点:能;动能大小的比较;势能大小的比较.解析:A、重力势能除了与高度有关之外还与质量有关,甲和乙的物体质量不确定,所以势能的大小也是不确定的.B、动能除了与速度有关之外,还与物体的质量有关,甲和乙的物体质量不确定,所以动能的大小也是不确定的.C、一个物体能够做功,这个物体就具有能.D、一个物体具有能,说明它有做功的能力,但它不一定做功.答案:C【例4】★★在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验.让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止.(1)要探究动能大小与物体质量的关系应选用两图;实验中应保证___________相同.(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是.(3)该实验是通过观察来比较铁球动能的大小,从而得出结论的.考点:探究影响物体动能大小的因素.解析:(1)要探究动能大小与物体质量的关系,应保持小球的速度相同,质量不同,所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下,因此要选择甲、乙两图;(2)由图示实验可知,甲、丙两次实验,球的质量相同,甲滚下的高度大于丙滚下的高度,甲将纸盒推动得更远,说明动能更大,可得质量相同的物体,运动速度越大,它具有的动能就越大;(3)该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的,这种方法是转换法.答案:(1)甲、乙;铁球到达水平面的速度;(2)质量相同的物体,运动的速度越大,它具有的动能就越大;(3)纸盒被推动距离的大小.【测试题】为了研究动能的大小与哪些因素有关,教材中设计了“小钢球撞木块”的实验(如图所示)让静止的小钢球从斜面滚下,观察木块被推动的距离.关于该实验的说法中,不正确的是()A.该实验的设计思路是采用转换法,用木块移动的距离来表示动能的大小B.该实验研究的基本方法是控制变量法,如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等C.在实验器材的选择时,可以不考虑斜面的光滑程度,被撞木块的质量和软硬等因素D.实验过程中,让同一小球从不同高度落下,目的是为了让小球获得不同的运动速度考点:探究影响物体动能大小的因素.解析:A、球的动能是从木块被推出的距离看出的,这里采用了转换法的思想,故该选项说法正确;B、球的动能与质量和速度都有关系,根据控制变量法,如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等;故该选项说法正确;C、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度,木块的质量和软硬影响碰撞的程度,所以在实验器材的选择时,考虑斜面的光滑程度,木块的质量和软硬等因素,故该选项说法不正确;D、让球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关,同一小球从不同高度落下,目的是为了让小球获得不同的运动速度,故该选项说法正确.答案:C【拓展题】在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关;猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关.(1)为验证猜想一,他设计了如图所示实验,实验时将同一弹簧压缩(相同/不同)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较,从而比较弹性势能的大小;(2)为验证猜想二,需选用的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩(相同/不同)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;(3)若水平面绝对光滑,本实验将(能/不能)达到探究目的;(4)小明根据实验现象认为:小球和木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了,你认为小明的观点是(正确/不正确)的,理由是.考点:探究影响物体势能大小的因素.解析:(1)此题要改变弹簧的弹性形变大小,因此要将同一个弹簧压缩不同的长度;运用转换法,观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小.(2)为验证猜想二,需选用长度和粗细相同,材料不同的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩相同的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若木块被推动的距离不相等,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;(3)若水平面绝对光滑,木块就会做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的远近,达不到探究目的.(4)小球推动木块移动一段距离后都要停下来,是因为水平面有摩擦力,木块克服摩擦做功,机械能转化为内能,而不是机械能消失了.故小明的观点是错误的.答案:(1)不同;被推动距离的远近;(2)长度和粗细相同,材料不同;相同;木块被推动的距离不相等;(3)不能;(4)不正确;机械能转化为内能.模块二机械能及其转化【一、知识点】1.机械能及其转化(1)概念:动能和势能统称为机械能。
专题23 机械能及其转化【核心考点精讲】1、机械能(1)动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
(2)动能和势能是机械能的两种表现形式。
2、动能和势能的转化与守恒(1)动能和重力势能之间可以相互转化。
动能和重力势能之间的相互相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中,例如滚摆在下降过程中,越转越快,它的重力势能越来越小,动能越来越大,重力势能转化为动能;滚摆在上升过程中,越转越慢,它的重力势能越来越大,动能越来越小,动能转化为重力势能。
(2)动能和弹性势能之间可以相互转化。
动能和弹性势能之间的相互转化可以发生在同一物体上,也可以发生在不同物体之间,例如,从高处落下的皮球与地面撞击的过程中,由于皮球发生弹性形变,皮球的动能转化为弹性势能,皮球在恢复形变的过程中,它的弹性势能转化为动能。
拉弯的弓把箭射出去的过程中,拉弯的弓具有弹性势能,射出去的箭具有动能,这是弓的弹性势能转化为箭的动能。
(3)在动能和势能相互转化的过程中,如果没有机械能和其它形式能量之间的相互转化,则机械能的总量保持不变,这就是机械能守恒定律。
3、机械能守恒(1)条件:如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总和不变,或者说,机械能是守恒的。
(2)如果只有重力或弹力做功,没有其它的力做功,机械能是守恒的。
【必刷题型精练】1.(2022•南通中考)下列四个情境中,属动能转化为势能的是()A.拉弓放箭B.踩板下滑C.秋千上摆D.弹簧拉车2.(2022•无锡中考)用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关,实验时让小车从斜面上由静止开始下滑,撞击置于水平面上的木块,关于该实验,下列说法中错误的是()A.小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能B.小车撞击木块对木块做功,使木块获得动能C.木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小D.本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系3.(2022•北京中考)如图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。
中考复习十五机械能及其转化知识要点1.动能本领叫做能。
物体能做多少功,就说它具有多少能。
能的国际单位:焦(J)。
物体因为运动而具有的能叫动能。
动能的大小与物体的质量、速度相关:物体的质量越大,速度越大,它的动能越大,所以,比较两个物体的动能大小时,就要紧紧抓住质量、速度这两个因素来实行比较.例如两个物体质量相同时,则速度较大的物体具有的动能较大;假如两个物体的速度相同,则质量较大的物体具有的动能较大。
假如一个物体的质量比另一个物体的质量大,但它的速度却比另一个物体的速度小,要比较它们动能的大小,就要看它们能够做多少功来决定.例如有两个钢球,一个质量较大,而另一个速度较大,则可让它们分别推着同一个木块在同一个水平桌面上运动,.能把木块推动较远的钢球做的功较多,则它所具有的动能就较大。
2.势能势能分为重力势能和弹性势能.(1)重力势能:被举高的物体具有的能,叫做重力势能。
物体的重力势能的大小与物体的质量、高度相关:物体的质量越大,被举得越高,它下落时能做的功就越多,说明它的重力势能越大.所以,比较两物体重力势能大小时,应紧紧抓住质量和物体所处高度这两个因素来分析、比较。
假如两个物体所处的高度相同,则质量越大的物体所具有的重力势能越大;假如两个物体的质量相同,则所处的高度越高的物体所具有的重力势能越大。
假如一个物体的质量比另一个物体的质量大,但它的高度却比另一个物体的高度要小时,要比较这两个物体重力势能的大小,这就要看它们能做多少功来决定。
例如让这样情况的两个打桩机重锤从各自所处的高度落下,能把同一个木桩打入地里较深的垂锤,它具有的重力势能就较大。
(2)弹性势能:发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能。
弹性势能的大小与物体的弹性形变相关。
某个物体的弹性形变增大,它具有的弹性势能增大。
例如对某一张被拉弯的弓来说,它被拉得越弯,箭将被射得越远,说明弓的弹性势能越大。
3.机械能动能和势能统称为机械能。
某一状态下,机械能=动能+势能。
第7讲 一、知识整合机械能及其转化动 能 机 械 能 及 其 转 化 机 械 能 势 能1、物体由于_运动而具有的__能叫做动能。
2、动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能_越大_。
1、重力势能: 物体由于_被举高具有的_能叫做重力势能。
重力势能的大小与物体的 质量和被举高的高度有关,质量越大,被举高的高度越大,物体的重力势能_越大_。
2、弹性势能:物体由于_发生弹性形变具有的_能叫做弹性势能。
弹性势能的大小 和发生弹性形变的大小有关,同一物体发生的弹性形变越大,具有的弹性势能_越大_。
在没有机械能与其他形式能的转化时,机械能守恒。
二、试题精讲 知识点 1 动能 例1、 (2013•济南)体积相等的实心铜球和实心木球在水平面上以相同的速度做匀速直线运动,铜球的 动能为 EK 铜,木球的动能为 EK 木.已知铜的密度大于木头的密度,则( ) A.EK 铜>EK 木 B.EK 铜=EK 木 C.EK 铜<EK 木 D.无法判断解析: (1)铜块和木块体积 V 铜=V 木,密度ρ 铜>ρ 木;∵ρ =m/V∴m=ρ V,m 铜>m 木,铜块的质量大. (2) 它们的速度相等,铜块的质量大,因此铜块的动能大. 答案:A. 方法点拨:物体由于运动而具有的能叫做动能,动能的大小与物体的质量和速度有关. 知识点2 重力势能 例2、 (2013•柳州)如图所示,苹果树上结有甲、乙、丙三个质量相等的苹果,哪一个苹果的重力势能 最大( )A.甲 B.乙 C.丙 D.一样大 解析:甲、乙、丙三个苹果的质量相等,从图上可以看出丙所处的位置高度最高,所以丙的重力势能最 大. 故选 C. 方法点拨: 物体由于被举高具有的能叫做重力势能。
重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关, 质量越大,被举高的高度越大,物体的重力势能越大。
知识点 3 弹性势能 例3、 (2013•绵阳)李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关” .同学们猜想:弹 簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关.他们设计的实验装置如图,弹簧左端固定在墙上, 放在水平面上,水平面 A 点左侧光滑,右侧粗糙.物体 P 压缩弹簧到 B 点后从静止释放,运动到 C 点弹 簧恢复到原长与物体脱离,物体运动到 D 点停止.请补充完成他们的探究过程:第 1 页 共 6 页(1)对同一根弹簧,物体 P 压缩弹簧至 B 点,从静止释放,运动到 D 点.测量____之间的距离和 ____之间的距离,并改变____之间的距离,测多组数据,分析数据得到:弹簧长度变化量越大, 弹性势能越大. (2)对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧,物体 P 分别压缩弹簧至同一位置 B 点,从静止释放,运 动到 D 点.分别测量____之间的距离,改变压缩量,重复试验,分析数据得到:弹性势能与弹簧粗 细有关. 解析: (1)本实验探究的是弹性势能和弹簧长度变化量之间的关系,所以必须测出弹簧长度变化量,即 BC 间的距离;弹性势能通过弹簧推动物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现,所以必须测出 AD 间的 距离;为了使结论具有普遍性,应改变弹簧长度变化量,即 BC 间的距离,多测几组数据; (2)本实验探究弹性势能与弹簧粗细是否有关,必须控制弹簧长度变化量,即 BC 间的距离相同,改变 弹簧的粗细,测量物体在粗糙表面上运动的距离(AD 间的距离) ,并进行比较得出结论. 答案: (1)BC;AD;BC; (2)AD. 方法点拨: (1)弹性势能的大小和发生弹性形变的大小有关,弹簧被压缩的距离越大,弹性势能越大; (2)比较能的大小应采用转换法,如通过“能”做功推动物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现。
九年级物理第十章机械能﹑内能及其转化一.基础知识1.物体能对外 ,我们就说这个物体具有能量,简称。
它的单位是()。
2.物体由于具有的能叫做动能。
影响动能大小的因素是和。
3.受到的物体后也具有能,这种能叫做重力势能。
物体质量越,位置越,它做功的本领就越,物体具有的重力势能就越。
4.具有弹性的物体发生弹性形变后也具有能,这种能叫做。
影响弹性势能大小的因素是。
5. 能与能统称为机械能。
物体的动能和势能之间是可以相互的。
在只有动能和势能相互转化的过程中,的总量保持不变,即机械能是的。
6.物质是由构成的。
在不停息地做无规则运动。
分子之间存在(力和力)。
根据扩散现象我们可以断定①;②。
7.物体内所有和的总和叫做物体的内能。
改变物体内能的方法:和,它们的作用是。
热传递的实质是。
8.水的比热容的物理意义:。
比热容的单位:。
比热容的公式:。
物体吸收或放出热量的公式:。
比热容是物质的一种。
9.汽油机工作的四个冲程中,做功的是。
内能转化为机械能的冲程是;机械能转化为内能的冲程是。
10.热值:。
热值的单位是。
热值公式。
热值是物质的一种。
炉子的效率。
二.针对训练说明:物体吸收热量的计算公式:Q吸=cm(t-t) ;物体放出热量的计算公式:Q-t)放=cm(t为初温,上式中的质量m 的单位必须是kg公式中,t为末温,t1.在1.01×105Pa大气压下,把质量为2.5kg,温度为20℃的水加热到100℃,水吸收的热量是多少?[c=4.2×103J/(kg〃℃)]水2.某校每天将1000kg、20℃的水烧开供师生饮用。
若烧开水的炉子用干木柴作燃料,每天至少需要多少干木柴?[水的比热容为4.2×103J/(kg〃℃);干木柴的热值取1.2×107J/kg;水的沸点为100℃]3.某太阳能热水器中装有质量为50kg的水,在阳光的照射下,该热水器中水的温度从25℃升高到45℃,求这些水吸收的热量。
机械能及其转化【知识要点分析】【问题一】动能和重力势能的相互转化〖想想做做〗如71页图11.4-2中的滚摆,当把滚摆的悬线全部绕在轴上,让滚摆处于最高位置时,滚摆具有能,放开滚摆让其下落,此时滚摆的重力势能会,动能会。
请你思考:增大的动能来自于哪里?当滚摆下落到最低点时又会重新上升,此过程中动能,重力势能。
请你思考:增大的重力势能来自哪里?通过以上讨论,你能得出什么结论?当滚摆在最高处时有最大的能,当滚摆从高处滚下时,重力势能,动能,能转化为能。
〖实验〗如右图所示的单摆,当把小球从c点拿到a点松手,它从a点到c点的过程中,重力势能,动能,能转化为能:当小球从c到b得过程中,重力势能,动能,能转化为能。
【结论一】动能是物体运动时具有的能量,重力势能是物体由于被举高而储存的能量,二者可以相互转化。
【例1】、随着我国经济的发展,城市的建筑越建越高,但如果不注意建筑上的物体(例如放在阳台上的花盆),就会有“高空抛物砸伤人”的危险。
在物体落下的过程中,它具有的___________能转化成______能,而且高度越高,物体落到地面时做功本领就越_______(选填“大”或“小”),所以危险性也越大【例2】、下列过程中,属于势能转化为动能的是()A.向上抛出的石子B.从坡顶匀速滑到坡底的自行车C.竖直向下落得越来越快的冰雹D.足球场上越滚越慢的足球【例3】、下列过程中,物体的重力势能转化为动能的是()A.跳伞运动员在空中匀速下落的过程B.热气球上升的过程C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程D.铅球自由下落的过程【问题二】动能和弹性势能的相互转化〖思考〗观看视频:移动木块,弹簧被压缩,具有了能,松手后木快被弹出具有了能。
请你思考:木块的动能来自哪里?弹簧弹性势能,木块动能,能转化为能。
【结论二】动能和势能也可以相互转化。
【例4】、如图所示,是北京奥运会射箭项目的图标.运动员射箭时,要用力将弓拉开,然后弓将箭射出,在此过程中是弓的能转化为箭的能.【例5】、现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门,弹簧门在被推开后能自动关闭.以下关于弹簧门推开后自行关闭的过程中能量转化的说法,正确的是( )A.弹簧的弹性势能转化为门的动能 B.门的动能转化为弹簧的弹性势能C.门的势能转化为弹簧的动能 D.弹簧的动能转化为门的势能【问题三】机械能及其守恒机械能的概念:统称为机械能。
初中物理总复习:机械能及其转化
1、机械能:动能与势能统称为机械能。
动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能
量。
动能和势能可以互相转化。
如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变,也就是说机械能是守恒的。
2、动能和重力势能间的转化规律:
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。
3、动能与弹性势能间的转化规律:
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能;
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
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第14讲机械能及其转化一、动能和势能1.能量:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能,单位是_______.一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大.2.动能定义:物体由于_______而具有的能.一切_______的物体都具有动能.影响因素:质量相同的物体_________越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,______越大,它的动能也越大.3.势能(1)重力势能定义:物体由于受到______并处在一定高度时所具有的能.影响因素:物体的_______越大,______越高,它具有的重力势能就______.(2)弹性势能定义:物体由于发生_________而具有的能.影响因素:物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越____.二、机械能及其转化1.机械能:_______和______统称为机械能.2.机械能转化:3.机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和__________,或者说,机械能是________的.命题点:机械能的转化1. 如图所示是蹦床运动,当运动员从高处下落过程中_______能转化为动能;运动员在与蹦床接触的瞬间____能最大;与蹦床接触后,床面发生形变,运动员的动能转化为蹦床的________能.命题点:机械能及其转化、惯性2. 如图所示,小华把悬挂的铁锁拉近并紧贴自己的鼻子,稳定后松手,头保持不动,铁锁向前摆去又摆回,则铁锁下摆过程中,_______能转化为_____能;铁锁摆到最低点后继续上升,是因为铁锁具有_____,铁锁摆动的过程中,机械能总量_____(选填“变大”“变小”或“不变”),所以摆回来时______(选填“会”或“不会”)碰到鼻子.命题点:机械能的转化、力的作用效果3. 如图所示是网球拍将网球弹出的情景,网球在向上运动的过程中,它的重力势能________(选填“变大”“变小”或“不变”),到达最高点由于受到______力作用开始下落,网球拍能将球击向对方场地,说明力可以改变物体的________.(2019武汉14改编)(RJ八下P69图11. 3-5)(RJ八下P73图11.4-3)(RJ八下P71图11.4-1)命题点:机械能的转化、物体运动状态的判断、信息的传递4. 如图所示,已知人造卫星绕地球运行的轨迹是椭圆形的,有近地点和远地点,当卫星从近地点向远地点运动时,它的______能转化为______能,以地面为参照物,该人造卫星是_______的,卫星和地面控制中心是通过_______来进行通讯的.(2019河北25改编)动能和势能及其转化(省卷4考,昆明卷7考,曲靖卷7考)1. (2014昆明卷5题3分)草原发生大面积蝗灾时,农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫.当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时,它的( )A. 动能不变,势能不变B. 动能减少,势能增加C. 动能增加,势能减少D. 动能减少,势能减少2. (2011昆明卷8题3分)一中学生骑自行车下坡时,不蹬脚踏板恰好匀速向下运动.在此过程中,他的动能、势能和机械能的变化情况是( )A. 动能不变,势能减小,机械能减小B. 动能增大,势能减小,机械能不变C. 动能减小,势能减小,机械能减小D. 动能不变,势能减小,机械能不变3. (2019省卷11题2分)第24届冬奥会将于2022年在北京——张家口举办.高山滑雪是冬奥会的重要竞赛项目之一.如图所示是滑雪运动员从山顶加速下滑训练的情境,在下滑过程中运动员的动能_______,重力势能_______.(均选填“减小”“增大”或“不变”)4. (2018省卷15题2分)如图所示,光滑斜面PM与水平面MN平滑连接,弹簧左端固定.小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中,机械能_______;小物块压缩弹簧的过程中,弹簧的弹性势能_______.(均选填“变大”“变小”或“不变”)(RJ八下P73图11.4-6)5. (2017省卷14题2分)儿童节期间,小朋友在公园里荡秋千.当秋千从高处落下时,重力势能______(选填“变大”“变小”或“不变”);不再用力推时,秋千最后会停下来,在此过程中机械能转化为______能.6. (2017曲靖卷9题2分)2017年4月20日,我国成功发射了货运飞船“天舟一号”.在飞船发射升空的过程中,飞船的机械能______(选填“增大”“减小”或“不变”).飞船进入太空以后,地面控制室利用________波与飞船通信.7. (2019昆明卷12题3分)如图所示的军用飞机从上空高速飞过,观察者抬头看到飞机的同时,感觉到飞机发出的隆隆声是从飞机的方_____发出的______(选填“前”或“后”).飞机在减速下降过程中,机械能将,势能将_______.(后两空均选填“增大”“不变”或“减小”)8. (2012昆明卷15题3分)商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中,顾客的动能_______,势能________(均选填“变大”“变小”或“不变”).为节约能源,有的商场安装了自动调速电动扶梯,这种扶梯不载人时,以较慢速度v1运行;载人时则以较快的速度v2运行.如果v2=5v1,那么仅对扶梯做功的功率,以v2上行时的功率是以v1上行时的____倍. 探究重力势能的大小与哪些因素有关(曲靖卷2考)9. (2018曲靖卷21题7分)某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球,它们的质量关系为m1<m2=m3,实验的情景如图所示.(1)通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小,应用的物理方法是________(选填“转换法”或“类比法”).(2)分析甲、乙两种情况可知,重力势能的大小与物体的______有关.(3)小铁球m3落入细沙后,速度不断减小直至静止,它的机械能转化为_____能.(4)同学们还发现小球离地面越高,下落到地面所用的时间越长,他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t实验次数123456h/米 2.45 4.97.359.812.2514.7t2/秒20.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0课程顾问签字: 教学主管签字:。
第十章能及其转化一、机械能一、能1.物体能对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。
单位是焦耳,符号是 J 。
物体能够做的功越多,它具有的能就越大。
2.对能的理解要注意以下几点:(1)一个物体具有能,可对外做功,反过来一个物体能够对外做功,它就具有能。
可用能够做功的多少来衡量物体具有能的大小,因此功是能量转化的量度。
(2)具有能的物体,不一定都处在做功的过程中;做功的过程,一定伴随着能的转化。
二、动能1.定义:物体由于运动而具有的能叫做动能。
2.决定因素:质量和速度。
(1)质量相同的物体,运动速度越大,它的动能越大。
(2)运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。
注意:①判断一个物体是否具有动能,关键看此物体是否在运动,若物体是运动的,则物体一定具有动能。
②动能大小由速度和质量共同决定,在判断动能的大小和变化情况时,关键看物体的速度和质量大小及变化情况,既要考虑速度又要考虑质量。
3.探究影响动能大小的因素的实验实验方法:控制变量法、转换法(1)探究动能和速度的关系如图所示,将质量相同的两个小球C、D从斜面上不同高度处释放,分别观察两个小球推动纸盒移动的距离。
发现从斜面较高处释放的小球C推动纸盒移动的距离较远。
结论:质量相同时,物体的速度越大,它的动能越大。
注意:①实验中,让质量相同的两个小球从斜面不同高度处滚下,是运用了控制变量法的思路,其中控制了质量这个物理量相同,从而探究速度对动能的影响。
②实验中,由于我们无法直接观察或测量动能的大小,所以在斜面的底部放了一个纸盒(或木块),通过观察滚落的小球推动纸盒移动的距离来间接的比较两个小球的动能大小,这是运用了转换法的思路。
③实验中,我们从斜面上的不同高度处释放小球,是为了保证小球滚落到斜面底部时的初速度不同,从而探究动能和速度的关系,并非是在探究动能和高度的关系。
(2)探究动能和质量的关系如图所示,让质量(m E>m F)不同的两个小球E和F从斜面上相同高度处释放,分别观察两个小球推动纸盒移动的距离。
总复习:机械能及其转化撰稿:冯保国审稿:史会娜【考纲要求】1、知道动能、势能、重力势能及弹性势能;2、理解动能及大小的决定因素,重力势能及大小的决定因素,弹性势能及有关的决定因素;机械能守恒;3、掌握探究动能及大小的决定因素,重力势能及大小的决定因素,弹性势能及有关决定的因素;动能和势能可以相互转化。
【知识网络】【考点梳理】考点一、动能、势能、机械能(高清课堂《力学6:功和能》机械能概述)1.动能物体由于运动而具有的能,叫做动能;动能的大小与质量和速度有关。
物体的速度越大,质量越大,则它的动能越大。
要点诠释:(1)一切运动的物体都有动能。
(2)动能是“由于运动”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。
例如在空中飞行的飞机,不但有动能而且还具有其它形式的能量。
2.重力势能物体由于高度所决定的能,叫做重力势能;重力势能的大小与质量和高度有关。
物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。
要点诠释:(1)一切被举高的物体都有重力势能。
(2)重力势能是“被举高”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。
例如在空中飞行的飞机,不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。
3.弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能量,叫做弹性势能;弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。
要点诠释:(1)一切发生弹性形变的物体都有弹性势能。
(2)弹性势能是“由于发生弹性形变”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性势能”。
4.机械能动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
考点二、动能和势能之间的相互转化(高清课堂《力学6:功和能》动能和势能的转化)1、在一定的条件下,动能和重力势能之间可以相互转化。
如将一块小石块,从低处抛向高处,再从高处下落的过程中,先是动能转化为重力势能后,后来又是重力势转化为动能。
2、在一定的条件下,动能和弹性势能之间可以相互转化。
如跳板跳水运动员,在起跳的过程中,压跳板是动能转化为弹性势能,跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。
3、机械能守恒。
如果一个过程中,只有动能和势能相互转化,机械能的总和就保持不变。
这个规律叫做机械能守恒。
【典型例题】类型一、基础知识1、如图是高速公路避险车道示意图。
当高速行驶的汽车出现刹车失灵时,可通过进入避险车道快速降低车速直至停止。
避险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有的哪种能量带来的危害()A.动能B.势能C.内能D.电能【思路点拨】(1)动能的大小与物体的质量和速度有关,物体的重力势能的大小与物体的质量和高度有关;(2)动能和重力势能间可以相互转化。
【答案】A【解析】当汽车高速行驶时,其速度非常快,动能非常大,若汽车出现刹车失灵,即在发生交通事故时,其能对外做的功多,造成的危害非常大,故该情况下可以进入避险车道,见题目中的插图,即让汽车的动能转化为重力势能,故可以快速的降低车速,避免交通事故的发生。
【总结升华】知道动能和势能大小的影响因素,并能结合其能量的转化解释实际问题是解决该题的关键。
2、为了研究动能的大小与哪些因素有关,教材中设计了“小钢球撞木块”的实验(如图所示)让静止的小钢球从斜面滚下,观察木块被推动的距离。
关于该实验的说法中,不正确的是()A.该实验的设计思路是采用转换法,用木块移动的距离来表示动能的大小B.该实验研究的基本方法是控制变量法,如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等C.在实验器材的选择时,可以不考虑斜面的光滑程度,被撞木块的质量和软硬等因素D.实验过程中,让同一小球从不同高度落下,目的是为了让小球获得不同的运动速度【思路点拨】动能的决定因素有两个:质量和速度,在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时,应该利用控制变量法的思路,去分析解决;钢球把木块推出的距离长,说明动能大这是一种转换的方法。
【答案】C【解析】A、球的动能是从木块被推出的距离看出的,这里采用了转换法的思想,故该选项说法正确;B、球的动能与质量和速度都有关系,根据控制变量法,如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等;故该选项说法正确;C、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度,木块的质量和软硬影响碰撞的程度,所以在实验器材的选择时,考虑斜面的光滑程度,木块的质量和软硬等因素,故该选项说法不正确;D、让球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关,同一小球从不同高度落下,目的是为了让小球获得不同的运动速度,故该选项说法正确。
【总结升华】本题全面地考查动能的大小与哪些因素有关,解答时注意多因素问题时需要运用控制变量法,反映动能多少时运用了转换法。
举一反三:【变式】在探究“动能的大小与质量的关系”的实验中,记录数据如下。
下列说法正确的是:()小球质量m/g 10 20 30木块移动距离s/cm 8.3 16.8 25.2A.实验时,让小球从斜面的同一高度自由滚下B.小球动能的大小通过木块移动的距离来判断C.物体质量越大,动能一定越大D.实验过程中运用了控制变量法和转换法【答案】ABD3、受高空落物伤人的启示,美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器。
“上帝之杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒,它要依托太空平台的搭载,借助小型火箭助推和高空下落产生的巨大动能,对地球战略目标实施打击,破坏力巨大。
它攻击目标的巨大能量主要来源于()A.小型火箭助推动能B.与大气摩擦产生的能量C.“上帝之杖”本身的内能D.下落过程重力势能转化的动能【思路点拨】解决该题需掌握以下知识:(1)动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大;(3)在发生能量转化时,减小的能转化为增大的能。
【答案】D【解析】“上帝之杖”在高空下落过程中,质量不变,而高度越来越小,因此其重力势能越来越小,但它的速度越来越快,因此动能越来越大,在下落过程重力势能转化为动能,它获得的动能越大,破坏力就越强。
【总结升华】此题通过生活中发生的事件考查了影响动能和重力势能的影响因素,以及能量间的转化,要注意辨别。
举一反三:【变式】玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动。
如图所示,过山车时而从轨道的最低点D上升到最高点A,时而从最高点A飞驰而下。
过山车在运动过程中,若不计能量损失,只有动能和势能的相互转化。
下列说法正确的是()A.A点机械能小于B点机械能B.D点动能最大,A点势能最大C.D点动能最大,A点机械能最大D.A点势能最大,机械能最大【答案】B4、如图所示,一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,关于该洒水车,下列说法正确的是()A.机械能不变,重力势能不变B.机械能变小,重力势能动能变小C.机械能不变,动能变小D.机械能变小,动能不变【思路点拨】(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;(2)动能和势能统称为机械能。
【答案】B【解析】(1)洒水车在不断的洒水工程中,虽然速度是不变的,但是由于质量减小,所以动能减小。
(2)虽然在水平街道上,但是由于质量减小,所以重力势能也会减小,所以洒水车的机械能减小。
【总结升华】掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素,根据影响因素能判断动能、重力势能和弹性势能的大小变化。
类型二、知识运用5、图中,荡秋千的小孩由最低点荡向最高点的过程中()A.速度增大B.动能增大C.重力势能增大D.重力势能转化为动能【思路点拨】(1)动能大小的影响因素:质量、速度;质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。
【答案】C【解析】小孩在荡秋千的过程中质量不变,到达最高点时,高度最高,速度为零,重力势能最大,动能最小,因此将动能转化为重力势能。
【总结升华】掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素,根据能量的影响因素判断动能、重力势能、弹性势能大小的变化。
举一反三:【变式】如图所示,小明从滑梯上下滑,在这一过程中,他的()A.动能转化为重力势能B.重力势能全部转化为动能C.机械能保持不变D.机械能一定减少【答案】D6、如图所示,小球从左端由静止释放,在左右摆动过程中,不计空气阻力,则()A.从最高点运动到最低点的过程,一部分重力势能转化为动能B.从最低点运动到最高点的过程,一部分动能转化为重力势能C.左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度D.左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度【思路点拨】本题考查的知识点:(1)物体由于被举高而具有的能,叫重力势能。
即物体相对于参照物有相对高度而具有的能叫重力势能。
(2)物体的动能由质量和速度决定,重力势能由质量和高度决定,分析摆动过程中质量、速度、高度的变化,判断出动能和重力势能的转化。
(3)机械能守恒的条件:只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功,机械能才守恒。
【答案】D【解析】A、图中小球的重力势能是指小球相对最低点有相对高度差产生的,小球从最高点运动到最低点的过程,质量不变,高度降到最低,相对最低点来说,高度为0,重力势能为0,速度达到最大,动能最大,所以不计空气阻力时,减小的重力势能全部转化成了动能,即当小球到达最低点时重力势能全部转化为动能,故A错误。
B、小球从最低点运动到最高点的过程,质量不变,高度升高到最高,速度变为0,所以重力势能最大,动能最小为0,所以不计空气阻力时,是动能全部转化为重力势能;故B错误。
C、D、小球在摆动过程中,不计空气阻力,所以机械能守恒;左右两侧最高点的速度都为0,即动能为0,则重力势能相同,所以两侧最高点的高度相等,故C错误,D正确。
【总结升华】本题考查能量转化的有关问题;机械能守恒在初中只是要求定性的会判断,不要求根据机械能守恒去定量计算。
注意:我们说的重力势能一定是有相对高度的,本题的重力势能就是指小球和最低点的相对高度差产生的。
举一反三:【变式】如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片。
根据此图,以下分析正确的是()A.小球在下落时,它的重力势能减小,动能不变B.小球在上升时,它的重力势能减小,动能减小C.小球在弹跳过程中,它的高度下降,机械能减小D.小球在弹跳过程中,它的高度下降,机械能不变【答案】C。