年 级：初 学员姓名： 辅导科目：物理 学科教师：老师 | |||
授课类型 | 新授 | 学习内容 | 机械能 |
教学内容 | |||
一、基本知识点 理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。 2、知识结构： 3、机械能：动能和势能统称为机械能。（） 理解：①只有动能的物体具有机械能；②只有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有机械能。 (二)、动能和势能的转化 1、知识结构： 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移动消防泵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。 4、动能与势能转化问题的分析： ⑴首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素——看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。 ⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。 ⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。 二、典型例题 【例1】下面的物体中，只具有动能的是______；只有势能的是______；既具有动能、又具有势能的是 [ ]。 A．停在地面上的汽车。 B．在空中飞行的飞机。 C．被起重机吊在空中静止的货物。 D．弹簧。 E．在水平铁轨上正行驶的火车。 【分析】停在地面上的汽车没有运动，它不具有动能；因在地面上，它也没有势能。 正在空中飞行的飞机，它在运动着，具有动能；它离地面有一定的高度，又具有重力势能。 在空中静止的货物，它没有动能，只有重力势能。 弹簧在没有发生弹性形变时，它不具有弹性势能。 水平铁轨上行驶的火车，只有动能没有势能。 【解答】只有势能的是C；只有动能的是E；既有动能又有势能的是B。 【说明】在确定物体具有何种能量时，应按照动能、重力势能、弹性势能的定义，分析物体是否在运动，是否被举高，是否发生了弹性形变，符合哪一种能量的定义，就确定物体具有哪一种能量。 指纹键盘【例2】体积相同的实心钢球和木球放在水平桌面上，铜球静止，木球在桌面上做匀速直线运动，则 [ ]【解答】A。 A．铜球的动能小于木球的动能。 B．铜球的势能小于木球的势能。 C．铜球的机械能一定小于木球的机械能。 D．铜球的机械能一定等于木球的机械能。 【分析】铜球静止，没有动能，木球运动着，具有动能。铜球和木球都在水平桌面上，离地面的高度相同，但铜球的质量大于木球的质量，因此铜球的重力势能大于木球的重力势能。机械能等于物体的势能与动能之和。铜球的动能为零，但势能大；木球的动能大，但势能小。由于不知它们的具体大小，所以无法比较铜球和木球的机械能的大小。 【说明】紧紧抓住决定动能、势能大小的因素进行分析，即可比较出物体具有动能、势能的多少。 【例3】判断下列几种情况下，物体的动能、势能是否变化？是增加还是减少？ (3)汽车在平直公路上匀速前进； (4)弯曲的钢锯条在逐渐变直。 【分析】(1)货物在上升过程中，离地面的高度增加，运动速度减小。 (2)电梯在上升过程中，离地面的高度及运动速度都增加。 (3)汽车在平直公路上匀速行驶时，其离地面的高度和运动速度都没有发生变化。 (4)弯曲的钢锯条在逐渐变直的过程中，弹性形变逐渐变小。 【解答】(1)货物的重力势能增加，动能减少。 (2)电梯的重力势能增加，动能增加。 (3)汽车的重力势能、动能都不变。 (4)钢锯条的弹性势能减小。 【说明】在说明动能的大小和变化时，应抓住质量和速度进行分析；说明势能的大小和变化时，应抓住质量和离地面的高度或抓住弹性形变的情况进行分析。 【例4】下列物体各具有什么形式的机械能？ (1)高速升空的火箭； (2)被拉长的弹弓橡皮条； (3)被水电站拦河坝拦住的上游水； (4)竖直到达最高点的上抛小球。 【解答】(1)高速升空的火箭，速度不为零，且高度在增加，因此具有动能和势能。 黄粉虫筛选机(2)被拉长的弹弓橡皮条发生弹性形变，具有弹性势能。 (3)被拦河坝拦住的上游水是流动的，具有功能；同时水位又被拦河坝提得较高，因此又具有重力势能。 (4)小球被竖直抛到最高点时，不再运动，速度为零，因此只具有重力势能。 【例5】一只乒乓球由高处静止下落撞击地板后又上升，在整个过程中，乒乓球机械能转化的情况是 [ ]【解答】D。 A．势能→动能→势能。 B．动能→势能→势能。 C．动能→势能→动能→势能→动能。 D．势能→动能→势能→动能→势能。 【分析】乒乓球在高处，由于被举高具有势能。在下落过程中，高度降低，速度增大，在撞击地面前，球的全部势能转化为动能。在撞击地板的一瞬间，由于球发生形变，球的动能转化为球的弹性势能。球在恢复形变的过程中，弹性势能又转化成动能，使球产生一个反方向的速度（如不考虑能的损失，则此速度与球撞击地板前的速度大小相同），向上跳起。在上升的过程中，动能又逐渐转化成势能，直至动能为零。从下落到反跳的全过程中，经历的能量变化过程是：重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。 【说明】在解答同一物体的重力势能和动能之间的转化问题时，由于同一物体质量一定，所以重力势能和动能的变化，主要表现在离地面的高度与速度的大小变化。 【例6】物体沿斜面匀速滑下时，它的 [ ]【解答】C。 A双层布．动能增加，重力势能减少，机械能不变 B．动能不变，重力势能不变，机械能不变 塑料水塔C．动能不变，重力势能减少，机械能减少 D．动能增加，重力势能减少，能械能减少 【分析】注意物体是“匀速滑下”，说明物体运动的速度不变，所以动能不变。但随高度的降低，势能减少。因为机械能是动能与势能的统称，所以机械能由于动能不变而势能减少，因而也减少了。 【说明】对于一个物体（质量一定），它的动能是否变化就看它的速度是否变；它的重力势能是否变化就看它的高度是否变。 三、课堂检测 （一）、判断题 1．向上抛出的小球速度越来越小，因而动能越来越小。 ( )1．√ 2．一个人乘在电梯里，当电梯匀速上升时，人的势能增加了，动能减少了。 ( )2．× 3．小孩在荡秋千的过程中，一定是动能转化为势能。 ( )3．× 4．悬挂在天花板上的吊灯处于静止状态，没有做功，所以也就没有能。 ( )4．× 5．一个人乘在飞机里，当飞机在匀速飞行时人的势能一定保持不变。 ( )5．× 6．跳伞运动员在匀速下降过程中势能在减少，动能在增加。 ( )6．× （二）、填空题 1．弹簧门在推开后，能自动关闭，这是由于被推开后，弹簧被卷紧变形，具有______能，放手后，这个能转化为门的______能，使门被关上。 2．弹性势，动 2．如图1所示，摆球运动到最高点A点时，势能最______，动能为______；摆球从A点运动到B点的过程中，是______转化为______；在B点时势能为______，摆球的速度最______；当摆球运动到C点时，此时势能为______，动能为______。 4．大，零，势能，动能，最小，大，最大，零耳包 3．重锤从高处落下将桩打入土中，重锤在高处时具有______能，落下后转化为______能，在这个过程中______能不变。 5．势，动，机械能 4．如图1所示，让摆在最高点A点时，势能最______，动能为______；从A滚动到B点时，是______转化为______，此时既有______又有______；从B点滚动到最低点C点时，势能最______，动能最______。 6．大，零，势能，动能，势能，动能，小，大 5．在空气中匀速下落的降落伞，它的动能______，重力势能______，机械能______（填“增大”、“减小”、“不变”） 7．不变，减少，减少 6．某小组同学为了探究运动物体做功本领的大小与哪些因素有关，从实验室借取了、纸盒、质量与形状不同的物体（已知m甲=m丙＜m乙=m丁），在同一水平地面上进行了实验。实验中，纸盒的初始位置始终相同，利用控制每次物体弹出时的速度相同。实验过程与结果如图7（a）、（b）、（c）、（d）所示。 图7（b） 图7（a） （1）本实验通过观察 （19） 来比较运动物体做功本领的大小。 （2）图7（a）、（c）或图7（b）、（d）是在研究运动物体做功本领的大小与 （20） 的关系。 （3）他们分析比较图7（a）、（b）或图7（c）、（d）后认为：质量、速度相同的不同物体，球形的物体比方形的物体做功本领更大。 您 （21） 他们的观点（选填“赞同”或“不赞同”），您的理由是： （22） 。 6.（19）纸盒滑动距离的长短。 （20）质量。 （21）不赞同； （22）物体被弹射出去后，球形物体与地面的摩擦为滚动摩擦，方形物块与地面的摩擦为滑动摩擦，图7（a）、（b）或图7（c）、（d）物体撞击纸盒时的速度并不相同。（答案合理即可） （三）、选择题 1．如图1所示，同一木块沿AB，AC，AD三个光滑的斜面（高度相等）滑下的过程中，重力势能都转化成动能，滑至底端时，动能较大的是 [ ]1．D A．沿AB滑下的木块 B．沿AC滑下的木块 C．沿AD滑下的木块 D．它们的动能一样大 2．下列各个过程中，属于动能转化为势能的是 [ ] 3．C A．钟表的发条使指针转动 B．冰雹从空中落下 C．篮球从地上弹起后上升过程 D．大型塔式起重机将货物匀速吊起 3．一个人乘在电梯里，当电梯匀速上升时，人的 [ ] 6．B A．势能增加，动能减少 B势能减少，动能不变 C．势能增加，动能增加 D．势能增加，动能不变 4．把玩具汽车的发条旋紧后，它能在桌面上水平前进。这是因为 [ ] 8．B A．发条的动能转化为小车的动能 B．发条的弹性势能转化为小车的动能 C．由于能量守恒，所以小车会一直运动下去 D．到最后小车会停止，这说明能量不守恒 5．如图3所示，AB为光滑斜面，BC为粗糙而足够长的水平面。物体m从斜面的顶端A点由静止开始下滑，则在BC水平面上物体的 [ ] 9．D A．动能减少，势能增加 B．势能减少，动能增加 C．动能增加，势能不变 D．动能减小，势能不变 6．下列过程中，动能转化成势能的是： [ ] 10．A A．将一块石头向上抛去 B．张开的弓把箭射出去 C．雨滴自房顶落下 D．山坡上滚下的大石头 （四）、实验题 1、如图1所示，一小钢球从斜面滚下，滚到水平面上后又被一弹把钢球弹了回去，指出下面几个过程中小球的能量转化关系： (1)小球由A→B是______能转化为______能；(1)重力，势，动 (2)小球由B→C是______能转化为______能；(2)动，弹性势 (3)小球由C→D是______能转化为______能； (3)弹性势，动 2、．如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动直至停止． （1）实验中是通过观察 木块被推动距离的大小 来判断钢球的动能大小． （2）让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与 速度 的关系． （3）换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与 质量 的关系． 【考点】探究影响物体动能大小的因素． 【分析】（1）动能的大小与物体的质量和速度有关，探究动能与质量关系时，控制速度不变；探究动能与速度关系时，控制质量不变．该实验也采用了转换法，通过比较小球推动木块移动的距离来反映小球动能的大小； （2）由于动能的大小与物体的质量和速度有关，要想研究物体动能与质量的关系，需要换用不同质量的钢球从斜面相同的高度滑下； （3）力是改变物体运动状态的原因； | |||
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