《安徽省2024八年级物理下册第10章机械与人10.6合理利用机械能第2课时动能和势能的相互转化课件新版沪科版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安徽省2024八年级物理下册第10章机械与人10.6合理利用机械能第2课时动能和势能的相互转化课件新版沪科版（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六节合理利用机械能第2课时动能和势能的相互转化10.6知识点知识点1动能与势能之间的转化动能与势能之间的转化1.“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”，描写了苏轼拉弓射，描写了苏轼拉弓射箭的豪迈心情。人用力将弓弦拉弯，拉弯的弓将箭射出去，箭的豪迈心情。人用力将弓弦拉弯，拉弯的弓将箭射出去，这里发生的能量转化情况是这里发生的能量转化情况是弹性势能转化为动能弹性势能转化为动能。弹性势能转化为动弹性势能转化为动能能2.2023济南模拟济南模拟引体向上是体育学业水平测试项目。如图引体向上是体育学业水平测试项目。如图所示，臂力小的小北借助弹力带进行训练，他用脚蹬弹力所示，臂力
2、小的小北借助弹力带进行训练，他用脚蹬弹力带，弹力带对他施加一个向上的力。在小北身体上升过程带，弹力带对他施加一个向上的力。在小北身体上升过程中，弹力带的中，弹力带的弹性势弹性势能转化为小北的重力势能，其实能转化为小北的重力势能，其实质是弹力带对他质是弹力带对他做功做功的过程。的过程。弹性势弹性势做功做功（第（第2题）题）【点拨】随着小北身体上升，弹力带的弹性形变越来越小，即随着小北身体上升，弹力带的弹性形变越来越小，即弹力变小；随着小北身体上升，弹力带的弹性势能转化为弹力变小；随着小北身体上升，弹力带的弹性势能转化为小明的重力势能。小明的重力势能。知识点知识点2探究机械能之间的相互转化探究机械
3、能之间的相互转化3.实验设计能力实验设计能力在在“探究动能和重力势能相互转化探究动能和重力势能相互转化”的实验的实验中，采用如图所示的实验装置。用细线把一个质量为中，采用如图所示的实验装置。用细线把一个质量为m的的小球悬挂起来，将小球从位置小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置拉到位置A，由静止释放小，由静止释放小球，观察小球从球，观察小球从ABC的过程中的高度和速度的变化，的过程中的高度和速度的变化，并测出了小球在并测出了小球在A、B、C三个位三个位置时动能和重力势能的值，从而分析置时动能和重力势能的值，从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转这一过程中动能和重力势能之间的转化，数据如下表所示
4、。化，数据如下表所示。运动过程或位运动过程或位置置AABBBCC动能动能Ek/J0增加增加4.98减少减少0重力势能重力势能Ep/J5.00减少减少0增加增加4.97（1）小球在图中的）小球在图中的C位置，受到位置，受到2个力的作用。（不计个力的作用。（不计空气阻力）空气阻力）【点拨】（1）小球在题图中的）小球在题图中的C位置，受到重力、细线对它的位置，受到重力、细线对它的拉力，共拉力，共2个力的作用。个力的作用。2（2）从实验中可以看出，小球从）从实验中可以看出，小球从AB的过程中速度不断的过程中速度不断增加增加，高度不断降低，这个过程中是，高度不断降低，这个过程中是重力势重力势能逐渐能逐渐
5、转化为转化为动动能；在能量转化的过程中，机械能在逐渐减能；在能量转化的过程中，机械能在逐渐减少，这主要是由于小球受到少，这主要是由于小球受到空气阻力空气阻力造成的。造成的。增加增加重力势重力势动动空气阻力空气阻力【点拨】（2）小球从）小球从AB的过程中速度不断增加，高度不断的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中重力势能逐渐转化为动能。在能量转化降低，这个过程中重力势能逐渐转化为动能。在能量转化的过程中，由于受到空气阻力的作用，机械能在逐渐减少。的过程中，由于受到空气阻力的作用，机械能在逐渐减少。（3）在实验中，如果换用质量为）在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不的小球，其他条
6、件不变，那么，小球到达变，那么，小球到达B位置时的机械能位置时的机械能大于大于（填（填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”）质量为）质量为m的小球到达的小球到达B位置时的机位置时的机械能。械能。大于大于【点拨】（3）在实验中，如果换用质量为）在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不的小球，其他条件不变，那么，由于重力势能与质量有关，小球开始时的重力势变，那么，由于重力势能与质量有关，小球开始时的重力势能大，所以到达能大，所以到达B位置时的动能也大，即小球到达位置时的动能也大，即小球到达B位置时的位置时的机械能大于质量为机械能大于质量为m的小球到达的小球到达B位置时的机械能。位置时
7、的机械能。4.2023武汉武汉电动叉车托着质量为电动叉车托着质量为100kg的货物，在的货物，在5s内沿内沿着水平方向行驶着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在，如图甲所示；接着在10s内把货物匀内把货物匀速竖直提升速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（，如图乙所示。下列说法正确的是（g取取10N/kg）（）（）A.叉车水平行驶过程中，货物的重力叉车水平行驶过程中，货物的重力做功为做功为1104JB.叉车提升货物过程中，克服货物的叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功为重力做功为1103JC.叉车水平行驶过程中，叉车的重力势能转化为货物的动能叉车水平行驶过程中，叉车的重力势能转化为货
8、物的动能D.叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能【点拨】功是力和力的方向上移动的距离的乘积，所以水平行驶功是力和力的方向上移动的距离的乘积，所以水平行驶过程中，货物的重力没有做功，故过程中，货物的重力没有做功，故A错误；叉车提升货物的错误；叉车提升货物的过程中，克服货物重力做功过程中，克服货物重力做功WGhmgh100kg10N/kg1m1103J，故，故B正确；叉车水平行驶过程中，叉车正确；叉车水平行驶过程中，叉车的质量没有变化，高度也没有变化，因此叉车的重力势能没的质量没有变化，高度也没有变化，因此叉车的重力势能没有变化，所以
9、不是叉车的重力势能转化为货物的动能，故有变化，所以不是叉车的重力势能转化为货物的动能，故C错误；错误；货物上升过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度变货物上升过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，因此不是货物的动能转化为货物的重力大，重力势能变大，因此不是货物的动能转化为货物的重力势能，故势能，故D错误。错误。【答案】B5.立德树人立德树人文化自信文化自信2023潍坊潍坊巡航导弹是导弹的一种，巡航导弹是导弹的一种，具有突防能力强、难以拦截的特点。如图所示的为某巡航具有突防能力强、难以拦截的特点。如图所示的为某巡航导弹的飞行路线图，在发射升空段，发动机点火，导弹以导弹
10、的飞行路线图，在发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空；在俯冲加速段，发动机极快的速度穿出大气层升至高空；在俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；在巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与在巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡，可以实现远距离重力平衡，可以实现远距离“巡航状态巡航状态”，最后精确打击，最后精确打击目标。下列关于该巡航导弹的说法正确的是（）目标。下列关于该巡航导弹的说法正确的是（）A.整个过程中，在整个过程中，在F点动能最大点动能最大B.O点到点到E点的
11、过程中，机械能不变点的过程中，机械能不变C.G点到点到H点的过程中，机械能不变点的过程中，机械能不变D.I点到点到J点的过程中，不消耗导弹携带的燃料点的过程中，不消耗导弹携带的燃料【点拨】在在F点后俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下点后俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度，说明俯冲，会被加速到极高的速度，说明F点的速度不是最大，点的速度不是最大，则动能不是最大，故则动能不是最大，故A错误；错误；O点到点到E点的过程中，发动机点的过程中，发动机点火加速升空，速度变大，动能变大，高度增大，重力势点火加速升空，速度变大，动能变大，高度增大，重力势能增大，机械能变大
12、，故能增大，机械能变大，故B错误；错误；G点到点到H点的过程中，在点的过程中，在大气层外，没有空气阻力，机械能守恒，即机械能不变，大气层外，没有空气阻力，机械能守恒，即机械能不变，故故C正确；在巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，发正确；在巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，发动机工作消耗燃料，故动机工作消耗燃料，故D错误。错误。【答案】C6.易错题易错题2022上海期中上海期中如图所示，轻弹簧竖直放置，下端如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中一小球放在弹簧上
13、端，再用力向下把小球压至图中A位置位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，假设小后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，假设小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球（）球和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球（）A.运动至最高点时，受平衡力作用运动至最高点时，受平衡力作用B.运动至运动至O点时，小球受到的合力为零点时，小球受到的合力为零C.运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能弹性势能D.从从O点向上运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小点向上运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能球的重力势能（第（第6题）题）【点拨】从从
14、A点释放，弹性势能转化为小球的动能和重力势能，点释放，弹性势能转化为小球的动能和重力势能，小球离开弹簧继续运动，动能转化为重力势能，到达最高点，小球离开弹簧继续运动，动能转化为重力势能，到达最高点，只具有重力势能。小球和弹簧组成的系统机械能守恒，所以只具有重力势能。小球和弹簧组成的系统机械能守恒，所以运动至最高点，重力势能的增加量等于弹性势能的减小量，运动至最高点，重力势能的增加量等于弹性势能的减小量，故故C正确。正确。【答案】C7.北京北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从运动员从a处由静止自由滑下，到处由静止自由滑下，到b处
15、起跳，处起跳，c点为点为a、b之间之间的最低点，的最低点，a、c两处的高度差为两处的高度差为h。下列说法正确的是（。下列说法正确的是（）A.比较三处动能：比较三处动能：bcaB.比较三处重力势能：比较三处重力势能：acbC.比较三处动能：比较三处动能：cbaD.比较三处重力势能：比较三处重力势能：bac（第（第7题）题）【点拨】重力势能大小的影响因素是质量和高度，运动员在全重力势能大小的影响因素是质量和高度，运动员在全程中质量不变，程中质量不变，a、b、c三处的高度关系为三处的高度关系为hahbhc，所，所以三处重力势能相比，有以三处重力势能相比，有abc。运动员在。运动员在a点时速度为点时速
16、度为零，动能为零，从零，动能为零，从a到到c重力势能转化为动能，到重力势能转化为动能，到c点时动能点时动能最大，从最大，从c到到b动能转化为重力势能，动能转化为重力势能，b点时的动能小于点时的动能小于c点点时的动能，则三处动能相比较，有时的动能，则三处动能相比较，有cba。【答案】C8.2023淮北一模淮北一模如图所示的是投篮过程中篮球运动的轨迹如图所示的是投篮过程中篮球运动的轨迹示意图（空气阻力不能忽略），其中示意图（空气阻力不能忽略），其中A、B两点距离地面等两点距离地面等高，则篮球在高，则篮球在A点时的动能点时的动能E1和和B点时的动能点时的动能E2的大小关系的大小关系是是E1（填（填“”“”“”或或“”）E2。【点拨】篮球运动过程中，由于受到空气阻力的作用，一部分篮球运动过程中，由于受到空气阻力的作用，一部分机械能转化为内能，使得篮球的机械能逐渐减小，所以机械能转化为内能，使得篮球的机械能逐渐减小，所以A点点的机械能大于的机械能大于B点的机械能；由于点的机械能；由于A、B等高，篮球的质量等高，篮球的质量不变，所以不变，所以A、B点篮球的重力势能相同，则点篮球的重力势能相同，则A
