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1、第二讲 动能、势能及其机械能转化【教学目标】目标一 结合实例知道机械功的概念目标二 能用生活、生产中的实例解释机械功的含义目标三 理解功的概念,知道使用任何机械都不省功一、动能和势能1能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。理解: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。 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探究决定动能大小的因素:猜想:动能大小与物体质量和速度有关。实验研究:研究对象:小钢球方法:控制变量。如何判断动能大小:看小钢球能推动木块做功的多少
2、。如何控制速度不变:使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同。如何改变钢球速度:使钢球从不同高度滚下。分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大。保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。物体质量m/kg速度v/(ms-1)动能E/J牛约600约05约75中学生约50约6约900练习:上表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据:分析数据,可以看出对物体动能大小影响较大的是速度。你判断的依据:人的质量约为牛的1/12,而速度约为牛的12倍,此时动能为
3、牛的12倍,说明速度对动能影响大。4机械能:动能和势能统称为机械能。理解:有动能的物体具有机械能;有势能的物体具有机械能;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: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。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: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。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:首先分析决定动能大小的
4、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。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。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。【精选例题讲解】例题1、如图所示,男孩脚踩滑板车从高处滑下,在下滑的过程中( ) A.动能增加,势能减少 B.动能增加,势能增加 C.动能减少,势能增加 D.动能减少,势能减少例题2、一根细长绳的下端系一金属小球,上端固定,制成一个摆,把小球拉离
5、竖直位置松手,让他摆动起来,如图所示,可以观察到小球摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小,最终停下来,对于小球在摆动过程中的能量转化情况,下列说法不正确的是( )A小球从高处向低处摆动过程中,势能部分转化为动能B小球从低处向高处摆动过程中,动能部分转化为势能C小球摆动过程中机械能守恒D小球依次经过最低点时,动能会逐渐减少例题3、如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳,落下后踩在翘翘板的a端,能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力,故( )A男演员的质量必须要大于女演员的质量B甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能C男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能D女演员弹
6、起时的动能与她站在乙处时的机械能相等CBA例题4、有一种运动叫蹦极,如图所示是蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,C点是蹦极运动员到达的最低点,运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力,则( ) A从O至C运动员速度一直减小B从O点至A点运动员机械能不守恒,从A点至C点机械能守恒 C从O至A过程中运动员速度增大,从A至C过程中运动员速度减小D从O至B过程中运动员速度增大,从B至C过程中运动员速度减小【训练辅导】1物体由于运动而具有的能叫做 ;物体由于被举高而具有的能叫做
7、;物体由于发生弹性形变而具有的能叫做 。 2运动物体的 越大, 越大,具有的动能就越大。 3物体被举得越高,质量越大,它具有的重力势能就 。 4动能和势能统称为 能。一个从高处落下的物体,在某一位置时具有的动能是8J,重力势能是6J,则物体具有的机械能是 J。 5将下列各物体具有的机械能名称填在直线上的空白处。(1) 在水平公路上行驶的车辆具有 ;(2) 竖直上抛的小球具有 ;(3) 被压弯的钢板具有 ; (4) 正在转动的砂轮具有 ;(5) 拦河坝内的水具有 ; (6) 在高空飞行的飞机具有 。6在下列各过程中,能量转化形式是: (1)拉弯的弓把箭射出去 ;(2)秋千从低处荡向高处 ;(3)
8、冰雹从天而降 ;(4)向上抛出的石块在空中先上升后下降 。7(2012济南)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 8如右图所示,苹果树上有甲、乙、丙三个质量相等的苹果,它们分别在不同的位置上,则哪一个苹果所具有的重力势能最大?( )A 甲 B乙 B C丙 D一样大图13-29如图13-2所示,人骑自行车从坡上下来时,速度会越来越大,在这运动过程中( ) A人和车的动能增大 B人和车的动能减小 C人和车的重力势能增大 D人和车的动能保持不变10甲、乙两汽车在同
9、一水平路面上以相同的速度行驶,则()A两汽车具有的动能一定相同 B两汽车具有的机械能一定相同 C甲汽车的动能一定不会小于乙汽车的动能 D两汽车可能具有相同的机械能 11某灾后重建工地,一起重机吊着建筑材料匀速上升,在此过程中建筑材料()A动能减少,机械能增加 B动能增加,机械能增加 C动能不变,机械能增加 D动能不变,机械能减少 12如图所示,电动小车沿斜面从A匀速运动到B,则在这个过程中小车()A动能不变,重力势能增加,总的机械能增加 B动能增加,重力势能减少,总的机械能减少 C动能不变,重力势能增加,总的机械能不变 D动能减少,重力势能增加,总的机械能不变 13如图所示,小妍把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子,松开手后,头保持不动,铁球由a点沿弧线abc运动到c点,然后从c点往回摆动,则下列说法正确的是()A铁球位于c点时动能最大 B铁球位于b点时势能最大 C铁球摆回时不可能碰伤鼻子 D改用铜球会碰伤鼻子 图13-4141970年4月24日,我国第一颗人造地球卫星上天,它绕地球以椭圆轨道运行,近地点离地面高度为439千米,远地点离地面高度为2384千米,如图13-4所示,它从近地点向远地点运动时,下列说法正确的是( ) A势能减小,动能增大 B势能增大,动能减小 C势能增大,动能不变 D势能增大,动能增大7
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