2016春八年级物理下册第12章机械能导学案pdf新版教科版.pdf
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1、 第十二章机械能第一节机械能 我们把物体由于运动而具有的能量叫动能, 物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能, 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能.通常把重力势能和弹性势能统称为势能. 决定物体动能大小的因素是物体的质量和速度; 决定重力势能大小的因素是物体的质量和高度; 决定弹性势能大小的因素是物体弹性形变的大小. 动能和势能统称为机械能, 机械能的单位是J.在空中飞行的足球具有的动能是 J, 机械能是 J, 则它具有的重力势能是 J.动能 体积相等的实心铜球和实心木球在水平地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(
2、A)A EK铜EK木B EK铜EK木C EK铜EK木D 无法判断 许多交通事故是由于超速造成的.快速行驶的汽车刹车时, 由于惯性要保持原来的运动状态,不能及时停下而发生交通事故; 汽车速度越大动能越大( 选填“ 大” 或“ 小” ) , 出事故时破坏越严重.势能 下列加点的物体中, 具有弹性势能的是(B)A 箭去似流星B 弓开如满月C 云来云又往D 蜻蜓立杆头 面对壮观的庐山瀑布( 如图所示) , 李白挥毫写下了“ 飞流直下三千尺, 疑是银河落九天” 的千古名句.瀑布飞流而下时, 水的(D)A 动能增加, 重力势能增加B 动能减小, 重力势能增加C 动能减小, 重力势能减小D 动能增加, 重力
3、势能减小 如图是玩弹弓的情景, 经验表明, 橡皮筋拉得越长,同样的“ 子弹” 射得越远, 这说明橡皮筋的弹性势能与弹性形变的大小有关; 若橡皮筋被拉得长度相同, 而所用“ 子弹” 的质量不同, 则质量大的“ 子弹” 射出的距离较小, 原因是质量大的“ 子弹” 刚射出时的速度小.机械能 乘电梯的人, 随电梯一起匀速上升, 人的(C)A 机械能不变B 机械能减不C 机械能增大D 无法肯定机械能的变化 某物体只受一对平衡力的作用并且处于运动状态,则该物体(B)A 机械能一定不变, 动能一定不变B 机械能可能改变, 动能一定不变C 机械能可能改变, 动能可能改变D 机械能一定不变, 动能可能改变( 时
4、间: 分钟分数: 分) (分) 如图是把小球放在相同的斜面上让其自由滚下, 撞击静止在水平面上的木块进行的实验, 能说明物体动能与物体的速度有关的是(C)A 甲、 丙B 乙、 丙C 甲、 乙D 甲、 乙、 丙 (分) 聊城市为了杀灭美国白蛾调动了直升飞机,在灾区上空喷洒生物农药, 飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中, 飞机的(A)A 动能减小, 重力势能减小B 动能不变, 重力势能不变C 动能减小, 重力势能不变D 动能增大, 重力势能减小 (分) 宣传栏中记述着: “ 某高楼大厦发生高空抛物不文明行为, 一位老太太被抛下的西瓜皮砸伤 ” , 被抛下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量
5、是(A)A 动能B 重力势能C 重力D 密度 (分) 如图所示, 小明在玩蹦蹦杆, 在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中, 小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是(A)A 重力势能减小, 弹性势能增大B 重力势能增大, 弹性势能增大C 重力势能减小, 弹性势能减小D 重力势能增大, 弹性势能减小 (分) 请分析以下两个有关能量的问题.() “ 强弩之末, 势不能穿鲁缟者也. ”强弩之末不能穿透薄薄的丝绸, 说明物体的动能大小与它的速度有关.() 旋转图中的吸管后, 将可乐罐放在桌面上, 罐就会运动起来, 这是因为罐 中的橡皮 筋积蓄了弹性势能. (分) 如图为农用扬场机的示意图, 谷物脱粒后
6、,谷粒、 糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮W和皮带B的带动下被抛出, 谷粒、 糠皮、 碎石落地的远近不同, 从而形成、三堆, 达到分离的目的,其中是糠皮,是谷粒.从能量的角度看, 它们在运动过程中能够分离, 是因为动能不同,质量大动能大,运动远. ( 分) 小明看到运动员拉弓射箭时, 弓拉得越弯,箭射得越远.小明猜想: 弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关.() 为验证其猜想是否正确, 他设计了如下实验( 弹簧被压缩后未超过其弹性限度) : 如图所示, 将同一个弹簧压缩不同( 填“ 相同” 或“ 不同” )的长度, 将小球置于弹簧的右端, 松开小球后, 小球碰到同一位置的相同木块上, 分
7、析比较木块被推开的远近, 从而比较弹性势能的大小.() 若水平面绝对光滑, 本实验将不能( 填“ 能”或“ 不能” ) 达到探究目的.() 小明根据实验现象认为: 小球推动木块移动一段距离后都要停下来, 所以弹簧、 小球和小块所具有的机械能最终都消灭了, 你认为小明的观点是错误的( 填“ 正确” 或“ 错误” ) , 理由是木块克服支持面的摩擦力做功,机械能转化为内能. (分)拓展创新 如图所示,a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线( 不计空气阻力) 其中a是动能高度关系图线, 小石块达到的最大高度为m, 小石块在最高点时的机械能为J.【 归纳总结】 能量
8、与功的关系一个物体能够做功, 我们就说这个物体具有能量.能量是表示物体做功本领大小的物理量, 可以用做功的多少来衡量.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. 动能一切运动的物体都具有动能.物体动能的大小由物体的质量和速度共同决定, 在描述和比较物体的动能大小时, 要注意用控制变量法, 即质量相同时, 速度大的物体动能大;速度一定时, 质量大的物体动能大. 势能重力势能的大小取决于物体的质量和位置高度, 重力势能的改变量可以用重力做功或克服重力做功来衡量, 即可用公式Wm g h
9、计算.同一物体弹性形变量越大, 具有的弹性势能越大. 第二节机械能的转化 荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动, 也是我国民族运动会的一个比赛项目.小丽同学荡秋千时的情景如图所示, 在从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中, 小丽的(D)A 动能一直增大, 重力势能一直减小B 动能一直减小, 重力势能一直增大C 动能先减小后增大, 重力势能先增大后减小D 动能先增大后减小, 重力势能先减小后增大 下列过程中, 物体的重力势能转化为动能的是(D)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动能和势能的转化 如图所示, 小球沿轨道由静止从A
10、处运动到D处的过程中, 忽略空气阻力和摩擦力, 仅有动能和势能互相转化, 则(D)A 小球在A处的动能等于在D处的动能B 小球在A处的动能大于在D处的动能C 小球在B处的机械能小于在C处的机械能D 小球在B处的机械能等于在C处的机械能 ( 年福州市) 小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧.从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中, 得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度l之间的关系, 如图乙所示,其中b为曲线最高点.不计空气阻力, 弹簧在整个过程中始终发生弹性形变, 则小球(D)A 受到的弹力始终不变B 运动过程动能一直增大C 运动过程机械能不变D 在b点时重力等于弹力机械能同其
11、它形式能量之间的转化 新型电动车在行驶前, 将蓄电池的化学能转化为电能, 再将电能转化为机械能. 如图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片.由图可知, 下落过程中, 皮球的速度增大,离开 地 面 上 升 的 过 程 中, 皮 球 的 重 力 势 能 增大, 动能减小.皮球运动过程中的机械能减小.( 均选填“ 增大” 、 “ 减小” 或“ 不变” )( 时间: 分钟分数: 分) (分) ( 年茂名市) 如图所示, 物体沿斜面从顶端匀速下滑至底端.在这一过程中, 物体的速度v、 通过的距离s、 机械能E和动能Ek随时间t的变化如图所示, 则错误的是(C) (分) 如图所示, 已知
12、人造地球卫星绕地球运行的轨道是椭圆形的,有一近地点和远地点, 下面关于卫星的说法正确的是(A) A 当卫星从远地点向近地点运动时, 速度变大B 当卫星从近地点向远地点运动时, 速度变大C 当卫星在远地点时, 动能最大, 重力势能最小D 当卫星在近地点时, 动能最小, 重力势能最大 (分) 下列对能量转化的描述不正确的是(B)A 摩擦生热属于机械能转化为内能B 发电机工作属于电能转化为机械能C 光合作用属于光能转化为化学能D 蓄电池充电属于电能转化为化学能 (分) 如图所示, 小球从a处抛出时具有 J的机械能, 其中动能 J, 小球经过b、c落到地面d处.b点是最高点,a、c在同一水平面内, 不
13、计空气阻力, 则下列说法错误的是(B)A 小球在c点的重力势能为 JB 小球在b点的动能为 JC 小球在d处将触地时, 动能为 JD 小球在a、b、c点的机械能均为 J ( 分) 连云港至盐城的高速公路已开工建设, 在节能技术上, 连盐城铁路动车组采用了再生制动方式.列车进站前, 会关闭动力, 依靠惯性滑行,车轮上装有发电机, 列车滑行过程中通过发电机将机械能 化为 电能 .连盐城铁路全线长 k m, 若一动车组从连云港驶往盐城, 所用时间为 h, 则动车组行驶的平均速度为 k m/h. (分) 下图表示撑竿跳高运动的几个阶段: 助跑、撑竿起跳、 越横杆.在这几个阶段中能量的转化情况是:()
14、助跑阶段, 运动员消耗体内的化学能大于( 填“ 大于” 、 “ 小于” 或“ 等于” ) 运动员撑竿获得的动能.() 撑竿起跳阶段, 运动员的重力势能增加.() 运动员越过横杆后, 运动员的重力势能转化为动能. ( 分)拓展创新 甲站在 m/s匀速上行的自动扶梯上, 乙站在 m/s匀速下行的自动扶梯上.甲、 乙两人质量相等, 甲上行时动能不变( 填“ 增加” 、 “ 不变” 或“ 减少” ) .某时刻他们的位置如图所示, 该时刻甲的重力势能等于乙的重力势能, 甲的机械能小于乙的机械能( 以上两空均填“ 大于” 、 “ 等于” 或“ 小于” ) .若此时上行的扶梯突然停止运动, 甲会向前倾, 原
15、因是甲因惯性身体仍保持向上运动.【 归纳总结】 动能和势能的转化() 动能和重力势能的转化: 当物体的动能转化为重力势能时, 物体的动能减小, 速度逐渐减小,同时重力势能逐渐增大, 高度在增大; 当物体的重力势能转化为动能时, 物体的高度逐渐减小, 重力势能减小, 同时动能增大, 速度在增大.() 弹性势能和动能、 重力势能的互相转化: 当物体的动能向弹性势能转化时, 物体的动能减小,速度减小, 物体的弹性势能增加, 弹性形变增大; 当物体的弹性势能向动能转化时, 物体的弹性势能减小, 弹性形变减小, 物体的动能增加, 速度变大. 机械能同其他形式能量之间的转化有什么运动形式就有什么性质的能量
16、, 如机械能是与物体机械运动相关的能量.不仅动能和势能之间可以互相转化, 在一定条件下, 机械能还可以由内能、 电能、 光能、 化学能、 核能等转化而来.例如:行驶的汽车燃烧汽油, 将化学能转化为内能, 再转化为动能; 自行车运动员奋力蹬车, 将人体的化学能转化为动能; 太阳能汽车行驶时, 先将光能转化为电能, 再将电能转化为动能等. 第三节水能和风能 从能量的角度来看, 自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源. 风能利用起来比较简单, 而且不会污染环境,但风能的缺点是不稳定, 也不便于储存. 自然界中人们可以直接利用的天然机械能有风能和水能.水能 修筑拦河坝蓄水以供发电, 下列说法中不
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