12動(dòng)能和勢(shì)能 機(jī)械能

1、動(dòng)能和勢(shì)能機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化情景導(dǎo)入知道機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能。能正確理解有關(guān)動(dòng)能和勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化的簡(jiǎn)單現(xiàn)象。初步了解機(jī)械能守恒的含義。理解機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化機(jī)械能與其他形式能的轉(zhuǎn)化要點(diǎn)集結(jié)機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能。彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。動(dòng)能和勢(shì)能的影響因素（1）影響動(dòng)能的因素：物體的質(zhì)量和速度。質(zhì)量相同時(shí)，速度大的物體具有的動(dòng)能大：速 度相同時(shí)，質(zhì)量大的物體具有的動(dòng)能大。（2）影響重力勢(shì)能的因素:物體的質(zhì)量和高度。質(zhì)量相同時(shí)，_高度大的物體重力勢(shì)能大； 高度相同時(shí)，質(zhì)量大的物體重力勢(shì)能大。（3）同一物體的彈

2、性形變?cè)酱?，其彈性?shì)能越大。動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化（1）動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能時(shí)，物體的速度不斷減小，高度不斷增加；重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 時(shí)，高度降低速度增大。（2）動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能時(shí)，速度減小，彈性形變?cè)龃?；彈性?shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能時(shí)，彈性形 變減小，速度增大。（3）撐桿跳高過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化：助跑：化學(xué)能轉(zhuǎn)化動(dòng)能和部分熱能（散失）起跳：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能和撐桿的彈性勢(shì)能;上升一半：撐桿的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能;過(guò)桿后：運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。（20-40 分鐘）題型一理解能、動(dòng)能、勢(shì)能的概念例1關(guān)于能的概念，下列說(shuō)法正確的是()用線(xiàn)懸掛著的物體，它沒(méi)有做功，它不具有機(jī)械能在空中飛行的

3、子彈，因?yàn)樗茏龉?，所以它具有機(jī)械能甲物體的運(yùn)動(dòng)速度比乙物體的大，則甲物體的動(dòng)能一定比乙物體的大甲物體的高度比乙物體的高度大，則甲物體的勢(shì)能一定比乙物體的大解析：用線(xiàn)懸掛的物體，由于被舉高而具有重力勢(shì)能；重力勢(shì)能的大小是由物體的質(zhì)量和 高度共同決定的，被舉得越高的物體具有的重力勢(shì)能不一定大；物體動(dòng)能的大小是由物體 的質(zhì)量和速度大小共同決定的，速度大的物體動(dòng)能不一定大.答案：選B例2判斷下列物體是否具有動(dòng)能或勢(shì)能，如果有，說(shuō)出能量的名稱(chēng)，如果沒(méi)有，說(shuō)明原因.在水平地面上滾動(dòng)的鉛球：；懸掛在室內(nèi)的電燈：；玩具汽車(chē)中被卷緊的發(fā)條：；彈簧：；在空中飛行的波音747客機(jī)： ；靜止在水平軌道上的列車(chē)： .

4、解析：物體只要具有做功的本領(lǐng)，它就具有能，與當(dāng)時(shí)是否正在做功無(wú)關(guān).有質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度的物體就具有動(dòng)能；有質(zhì)量和高度的物體就具有重力勢(shì)能；彈性物體一定要發(fā)生彈性 形變時(shí)，才具有彈性勢(shì)能.答案：(1)在水平地面上滾動(dòng)的鉛球：既有質(zhì)量又有運(yùn)動(dòng)速度，具有動(dòng)能；懸掛在室內(nèi)的電燈：既有質(zhì)量又有高度，具有重力勢(shì)能；玩具汽車(chē)中被卷緊的發(fā)條：發(fā)條是彈性物體，卷緊后發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢(shì)能；彈簧：盡管是典型的彈性物體，但它沒(méi)有發(fā)生彈性形變，因而不具有動(dòng)能和勢(shì)能；在空中飛行的波音747客機(jī)：有質(zhì)量，有運(yùn)動(dòng)速度，還有高度，既有動(dòng)能又有重力勢(shì)能；靜止在水平軌道上的列車(chē)：盡管質(zhì)量很大，但它不在運(yùn)動(dòng)，也沒(méi)有高度，所以它

5、不具有動(dòng)能和勢(shì)能.題型二動(dòng)能及影響因素例3如圖所示，是“探究動(dòng)能及其影響動(dòng)能大小的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置圖： *、 TOC o 1-5 h z 將A、B、C三小車(chē)先后從同一裝置的h、h、h高處滾下(m =m h ), .L -一-ABCABC ABC-行駛的距離如圖所示：籌 w探究中讓小車(chē)從裝置中的同一高度滾下的目的 ；%4 探究中通過(guò)比 得出小車(chē)具有動(dòng)能的大??； K要探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)選 兩圖進(jìn)行比較；要探究動(dòng)能與速度的關(guān)系，應(yīng)選擇 兩圖進(jìn)行比較；（4）比較甲圖和丙圖，得出的結(jié)論是。（5）探究“動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的探究方法是法；再列舉一個(gè)利用此方法的實(shí)驗(yàn)，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：。解析：動(dòng)能的影響因

6、素有質(zhì)量和速度，實(shí)驗(yàn)自始至終體現(xiàn)控制變量法的思想，器材的選擇、 方案的設(shè)計(jì)、過(guò)程的操作、結(jié)論的總結(jié)都有體現(xiàn)，如：為讓小車(chē)到水平面上具有相同的速度， 必須讓其從斜面的同一高度滑下，比較動(dòng)能的大小用木塊被撞開(kāi)的距離來(lái)說(shuō)明，又滲透了轉(zhuǎn) 換法的思想，第（4）問(wèn)中比較甲、乙圖的結(jié)論要體現(xiàn)控制變量：速度一定時(shí)（不可以講成 高度一定），質(zhì)量大的物體運(yùn)動(dòng)大，控制變量法在初中用得較多，如：探究壓力用效果與哪 些因素有關(guān)、液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)、探究電阻大小與哪些因素有關(guān)等等。答案：（1）使小車(chē)到水平面上有相同的速度（2）木塊被撞開(kāi)的距離 （3）甲丙 甲乙（4）速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大 （5）控制變量法探究壓力

7、的作用效果與哪些因素有關(guān)重力勢(shì)能的影響素等例4如圖是高速公路上的限速標(biāo)志，可以看出，通常情況下載重汽車(chē)的 限制速度要比小轎車(chē)小，這是因 ；而 在重大的事故中，有時(shí)小轎車(chē)造成的后果會(huì)比大貨車(chē)嚴(yán)重，這又是什么 原因：；雨天比晴天的限制的最 高速度要小，是因?yàn)?。解析：動(dòng)能的影響因素有質(zhì)量和速度，在速度相同的情況下，從能量角 度講，質(zhì)量大的載重汽車(chē)具有動(dòng)能大，所以限制的速度要比小轎車(chē)小（亦可從慣性角度解釋?zhuān)?質(zhì)量大慣性大）；另在事故中，小轎車(chē)雖然質(zhì)量小，但如果速度很快，其具有的運(yùn)動(dòng)也會(huì)很 大，后果也可能會(huì)很?chē)?yán)重，而且速度對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響要比質(zhì)量對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響要更大些。答案：在速度相同時(shí)，載重汽車(chē)質(zhì)量大，動(dòng)

8、能大；小轎車(chē)的質(zhì)量小，但速度大，動(dòng)能大 雨天路面滑，摩擦力小例5兩個(gè)相同的籃球，表面潮濕，從不同高度自由落至同一地面留下的印跡如圖所示.關(guān) 于初始時(shí)籃球的重力勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是（）落在a處的大B.落在b處的大.C.兩個(gè)一樣大D.無(wú)法比較大小解析：兩個(gè)相同的籃球，質(zhì)量相同，在高度不明的情形下，判斷其重力勢(shì)能的大小，可以根 據(jù)籃球在與地面撞擊過(guò)程中的形變程度來(lái)判斷，形變程度越大在地面上留下的印跡也越大， 所以可以看出b的形變要比a的形變大，故b的重力勢(shì)能就大。答案：B題型四：彈性勢(shì)能例6市場(chǎng)上的乒乓球質(zhì)量參差不齊，陳華同學(xué)買(mǎi)了兩種不同品牌的乒乓球，為了比較兩只乒 乓球彈性的大小，他人設(shè)計(jì)了幾種

9、方案，你認(rèn)為最好的是（）A、把兩球向墻擲去，比較它們反彈后離墻的距離B、讓兩球置于乒乓球桌面上方同一高度自由落下，比較它們反彈的高度C、用乒乓球拍分別擊打兩球，比較兩球飛出去的距離D、用手捏乒乓球，比較它們的硬度解析：比較兩只球的彈性，看反彈的距離判斷彈性的大小，但是要用相同的力進(jìn)行投擲，但 這樣操作力的大小無(wú)法控制，最好的是讓它們自由下落，比較反彈的高度，反彈的高，其彈 性好，反彈的低，其彈性差。答案：B題型五：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化例7跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中打開(kāi)降落傘后，勻速下落的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的（）動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能不變 B.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能減少C.動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加，機(jī)

10、械能增加D.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能不變 解析:動(dòng)能是否變化看其質(zhì)量和速度是否變化，重力勢(shì)能是否變化看其質(zhì)量和高度是否變化； 在跳傘過(guò)程中其質(zhì)量不會(huì)變化，而又是在勻速下落，速度不變、高度降低，所以動(dòng)能不變， 重力勢(shì)能減小，總的機(jī)械能減小。（不能正解為重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能）答案：B題型六機(jī)械能和其他形式能的轉(zhuǎn)化例8把一個(gè)薄壁金屬管固定在桌上，里面放一些酒精，用塞子塞緊，拿一根繩子在管外繞幾 圈，并迅速地來(lái)回拉動(dòng)繩子，過(guò)一會(huì)兒，你會(huì)看到塞子跳了起來(lái)，如圖所示。從能量的角度 分析,這個(gè)現(xiàn)象表明。解析：繩子與金屬管摩擦，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；高溫筒壁對(duì)酒精加熱，這是能量的轉(zhuǎn)移；高 溫酒精推動(dòng)塞子做功，

11、使塞子跳起，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。所以在整個(gè)過(guò)程中，存在著內(nèi)能和 機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化，也存在著能量的轉(zhuǎn)移。能答出“內(nèi)能和機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化” 即可。答案：內(nèi)能和機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化（和轉(zhuǎn)移）（20-40 分鐘）基礎(chǔ)演練下列說(shuō)法中正確的是用同樣的速度拋出去的鉛球和乒乓球具有相等的動(dòng)能重力勢(shì)能相等的物體一定在同一高度上兩輛相同的汽車(chē)，行駛在同一條公路上，它們具有相等的動(dòng)能同一物體的彈性形變?cè)酱髸r(shí)，它所具有的彈性勢(shì)能也越大小孩從滑梯上勻速下滑的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是A.重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加B.重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減少C.重力勢(shì)能增加，動(dòng)能不變D.重力勢(shì)能減少，動(dòng)能不變關(guān)于能量的大小，下列說(shuō)法

12、中錯(cuò)誤的是B.質(zhì)量大的物體，動(dòng)能不一定大D.質(zhì)量越大的物體，被舉得越高，其重力勢(shì)能A.運(yùn)動(dòng)速度越大的物體，動(dòng)能也越大C.質(zhì)量大的物體，其重力勢(shì)能不一定大就越大騎自行車(chē)上坡前，一般要加緊蹬幾下，這是為了D.增大沖力A.增大慣性B.增大動(dòng)能C.增大勢(shì)能物體在平衡力的作用下，下列說(shuō)法中正確的是A.具有的機(jī)械能一定不變B.具有的動(dòng)能一定不變C.具有的重力勢(shì)能一定不變D.無(wú)法判斷如圖所示在光滑水平面上一鐵球勻速向前滾動(dòng)，正前方有一自然彈簧，鐵球壓縮彈簧的過(guò)程中（）多選A.鐵球的動(dòng)能減少B.彈簧的勢(shì)能減少C.鐵球的動(dòng)能不變D.彈簧的勢(shì)能增加 TOC o 1-5 h z （2015春衡陽(yáng)縣期末）在下列情況中

13、，物體既具有動(dòng)能又具有勢(shì)能的是（）A.海面上航行的輪船B.空中飛行的子彈C.吊在天花板上的電燈D.拉長(zhǎng)的橡皮條（2015*郴州二模）體積相等的實(shí)心銅球和實(shí)心木球在水平地面上以相同的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，銅球的動(dòng)能為Ek銅，木球的動(dòng)能為Ek木.已知銅的密度大于木頭的密度，則（）A- Ek 銅Ek 木B- Ek 銅Ek 木C Ek銅=Ek木D無(wú)法判斷（2015濟(jì)南模擬）從雪山上勻速下滾的雪球越來(lái)越大，則下列說(shuō)法正確的是（）A.雪球的動(dòng)能一定增大B.雪球的勢(shì)能一定減小C.雪球的機(jī)械能一定不變D.雪球的動(dòng)能一定不變（2014秋崇川區(qū)校級(jí)月考）一個(gè)大人和一個(gè)小孩，都在地面上時(shí)，重力勢(shì)能和動(dòng)能都為零，若他們

14、都跑上樓，到達(dá)樓上時(shí)動(dòng)能相同，此時(shí)（）它們的勢(shì)能相等，小孩速度大它們的勢(shì)能相等，大人速度大大人的勢(shì)能大，小孩的速度大大人的勢(shì)能大，速度也大 木塊從粗糙的斜面頂端勻速下滑到底端的過(guò)程中（）木塊的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能木塊的動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減小木塊有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能木塊的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能方法總結(jié)（5分鐘）機(jī)械能守恒（1）物體通常既具有動(dòng)能，又具有勢(shì)能。（2）當(dāng)物體只受重力和彈力，不受阻力（如空氣摩擦阻力、粗糙面摩擦阻力）時(shí)，機(jī)械能 總量保持不變。即動(dòng)能減小了多少，勢(shì)能就增加多少；勢(shì)能減小了多少，動(dòng)能就增加多少。 能的轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量既不會(huì)消失，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一

15、種形式， 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能的總量保持不變。能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。無(wú)論是機(jī)械運(yùn)動(dòng)，還是生 命運(yùn)動(dòng)，無(wú)論是宇宙天體，還是微觀(guān)粒子，都遵循這個(gè)定律。能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一定的方向性。（1）“永動(dòng)機(jī)”不可能成功是因?yàn)樗`背了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。（2）自然界的事物的運(yùn)動(dòng)和變化都必須遵循能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，但符合能量和守恒定律 的事件卻不一定能夠發(fā)生。優(yōu)能測(cè)1、滾擺在上升過(guò)程中動(dòng)能，重力勢(shì)育（選填“增加”，“減小” 或“不變”），能轉(zhuǎn)化為 能。2、利用傳送帶將貨物勻速送到高處的過(guò)程中，貨物的動(dòng)能，重力勢(shì)能， 總機(jī)械能。（選填“增大

16、”“減小”或“不變”）3、彈射式模型飛機(jī)是由橡皮繩發(fā)射的，在發(fā)射的過(guò)程中，橡皮繩白 能轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的 能。在空中勻速飛行的飛機(jī)的重力勢(shì)能是6X103 J，動(dòng)能是4X103 J，飛機(jī)的機(jī)械能是 J。4、動(dòng)能和勢(shì)能是可以相 的.如果只在二者之間發(fā)生轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能的總和保持不變，即機(jī)械能.5、人造地球衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中可以認(rèn)為其機(jī)械能守恒.它在軌道上運(yùn)行的過(guò)程中，有 時(shí)離地面較遠(yuǎn)，有時(shí)離地面較近.離地球中心最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)，這里衛(wèi)星的勢(shì)能，動(dòng)能；離地球中心最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn)，這里衛(wèi)星的勢(shì)育， 動(dòng)能.6、下列過(guò)程中屬于是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的是（）A.卷緊發(fā)條的玩具汽車(chē)跑起來(lái)B.拋出去的石頭在下落過(guò)程中C.降落傘正在勻速下降D.人造地球衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)豎直向上拋出的正在上升的石塊F.從斜槽上滾下的鋼珠7、一輛汽車(chē)沿著山坡勻速地上