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1、机械能及其转化（复习课）知识要点目标和要求能量的概念，知道做功的过程就是能量转化和转移的过程机械能守恒定律认识动能、势能和机械能及其转化理解动能的大小跟哪些因素有关重力势能的大小跟哪些因素有关探究一、动能和势能1动能：运动(1)定义：物体由于_而具有的能(2)影响因素：大大速度：质量相同时，物体运动的速度越大，动能越_质量：速度相同时，物体的质量越大，动能越_2重力势能：被举高(1)定义：物体由于_而具有的能量(2)影响因素：越大越高质量：高度相同时，质量_的物体，重力势能越大高度：质量相同时，物体被举得_，重力势能越大3弹性势能：弹性形变(1)定义：物体由于发生_而具有的能量(2)影响因素：
2、弹性形变程度物体的弹性形变_，具有的弹性势能越大越大二、机械能及其转化1机械能：动能势能动能和势能统称为机械能机械能_.2机械能守恒：不计摩擦时，只有动能和势能的相互转化，机械能的总和_保持不变考点1动能与势能探究动能的大小与哪些因素有关1实验方法：控制变量法和转换法2探究过程：(1)如图9-2-1所示，用同一铁球由不同高度滚下(高度越高滚下时速度越大)，撞推同一位置的同一物体B，记录撞推距离s的远近图 9-2-1(2)用质量不同的铁球由相同高度滚下，撞推同一位置的同一物体B，记录撞推距离s的远近3实验结论：(1)质量相同时，物体运动速度越大，动能越大(2)速度相同时，物体的质量越大，动能越大
3、4实验拓展：(1)质量不同的小球，从同一高度滑下，到达水平面时的速度相同；物体在斜面上的高度越高，到达水平面时的速度越大(2)物体B在水平面上移动的距离越远，说明小球A具有的动能越大，体现了转换法的思想为了探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图9-2-3所示的实验探究重力势能的大小与哪些因素有关1实验方法：控制变量法和转换法2探究过程：(1)实验中通过观察_来判断物体重力势能的大小(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图_和图_进行分析比较（3）图乙和图丙探究的是重力势能与的关系，结论是：_沙子的凹陷程度甲乙质量高度一定时，质量
4、越大，重力势能越大考点2机械能及其转化动能与势能之间可以相互转化(1)当物体只受重力作用，而没其他外力(如摩擦力、空气阻力等)作用时，其机械能始终不变，或者说机械能是_的。(2)当系统还受其他外力作用时，由机械能动能势能判断如火箭加速升空时，高度增加，速度变大，机械能增加；跳伞匀速下降时，速度不变，高度减小，机械能减小守恒 （3）若在转化中存在摩擦力等消耗能量的因素，则机械能总量要_，机械能。减小 不守恒从从从从A A到到到到OO：从从从从OO到到到到B B：单摆：单摆：AOO/B重力势能重力势能重力势能重力势能动能动能动能动能重力势能重力势能重力势能重力势能动能动能动能动能动能和势能可以相互
5、转化。动能和势能可以相互转化。动能和势能可以相互转化。动能和势能可以相互转化。由于的作用，摆球的机械能，内能，摆球上升的高度，最终停下来是将能转化为能。空气阻力空气阻力空气阻力空气阻力不断减小不断减小不断减小不断减小 不断减小不断减小不断减小不断减小不断增大机械内滚摆：滚摆：下落时：下落时：下落时：下落时：上升时：上升时：上升时：上升时：重力势能重力势能重力势能重力势能动能动能动能动能重力势能重力势能重力势能重力势能动能动能动能动能过山车：过山车：从最高点到最低点：从最高点到最低点：从最高点到最低点：从最高点到最低点：能逐渐转变成能逐渐转变成能逐渐转变成能逐渐转变成能。能。能。能。能逐渐转变成
6、能逐渐转变成能逐渐转变成能逐渐转变成能。能。能。能。从最低点到最高点：从最低点到最高点：从最低点到最高点：从最低点到最高点：重力势动动重力势从近地点到远地点：从近地点到远地点：从近地点到远地点：从近地点到远地点：势能势能势能势能动能动能动能动能势能势能势能势能动能动能动能动能从远地点到近地点：从远地点到近地点：从远地点到近地点：从远地点到近地点：皮球落地又弹起：皮球落地又弹起：下落过程下落过程下落过程下落过程: :撞击过程撞击过程撞击过程撞击过程: :恢复过程恢复过程恢复过程恢复过程: :上升过程上升过程上升过程上升过程: :重力势能重力势能重力势能重力势能动能动能动能动能弹性势能弹性势能弹性
7、势能弹性势能动能动能动能动能弹性势能弹性势能弹性势能弹性势能动能动能动能动能重力势能重力势能重力势能重力势能动能动能动能动能撑杆跳高：撑杆跳高：起跳时起跳时起跳时起跳时: :起跳后起跳后起跳后起跳后, ,撑杆弯曲撑杆弯曲撑杆弯曲撑杆弯曲: :运动员上升过程运动员上升过程运动员上升过程运动员上升过程: :由于助跑，人具有一定的动能由于助跑，人具有一定的动能由于助跑，人具有一定的动能由于助跑，人具有一定的动能人的动能人的动能人的动能人的动能人的重力势能人的重力势能人的重力势能人的重力势能运动员下落过程运动员下落过程运动员下落过程运动员下落过程: :杆的弹性势能杆的弹性势能杆的弹性势能杆的弹性势能杆
8、的弹性势能杆的弹性势能杆的弹性势能杆的弹性势能人的动能和重力势能人的动能和重力势能人的动能和重力势能人的动能和重力势能人的动能人的动能人的动能人的动能 1、下雨时雨滴匀速下落，下落过程中雨、下雨时雨滴匀速下落，下落过程中雨滴的动能滴的动能_，重力势能，重力势能_，机械，机械能能_，雨滴的内能将，雨滴的内能将_(选填选填“变变大大”、“变小变小”或或“不变不变”) 不变不变变小变小变小变小变大变大 2、某物体在一对平衡力的作用下运动，、某物体在一对平衡力的作用下运动，则该物体的则该物体的 （ ）A.动能一定不变，势能也一定不变。动能一定不变，势能也一定不变。B.动能和势能都在不断的变化。动能和势
9、能都在不断的变化。C.动能一定不变，势能可能会变化。动能一定不变，势能可能会变化。D.势能一定不变，动能在不断的变化。势能一定不变，动能在不断的变化。C3 3、关于能的概念，下列说法中正确的是、关于能的概念，下列说法中正确的是( ( ) )A A、势能相等的物体一定在同一高度、势能相等的物体一定在同一高度B B、悬挂着的物体因为没有做功，所以没有能、悬挂着的物体因为没有做功，所以没有能C C、在空中飞行的子弹，具有做功的本领，所、在空中飞行的子弹，具有做功的本领，所以具有能以具有能D D、一个物体具有机械能，则这个物体一定既、一个物体具有机械能，则这个物体一定既具有动能，又具有势能具有动能，又
10、具有势能C4、如图 所示，足球以初速度 v 沿着凹凸不平的草地从 a 运动到 d，足球（ ）A在b、d两点动能相等B在a、d两点动能相等C从b到c的过程机械能减少D从c到d的过程重力势能减少3、2005年年 “神舟神舟6号号”载人飞船在震天载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起，飞向太空。的轰鸣声中腾空而起，飞向太空。 火箭在加速上升过程中机械能增大，火箭在加速上升过程中机械能增大， 这个能量是由这个能量是由_能转化过来的，燃料能转化过来的，燃料在燃烧过程中消耗了在燃烧过程中消耗了_能能化学化学化学化学内内内内（2）飞船完成任务后，飞船的返回舱在进入）飞船完成任务后，飞船的返回舱在进入大气层时与大气
11、层发生剧烈摩擦，变成一个大气层时与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，此时是将火球，此时是将_转化为转化为_；穿过黑障区后，迅速弹出减速伞和主伞。从穿过黑障区后，迅速弹出减速伞和主伞。从弹出减速伞和主伞到着陆的过程中，飞船返弹出减速伞和主伞到着陆的过程中，飞船返回舱的动能回舱的动能_，势能，势能_。减小减小减小减小内能内能内能内能减小减小减小减小机械能机械能机械能机械能4、小红在学习中收集了一些与机械能有、小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图所示，其中机械能增大的关的实例，如图所示，其中机械能增大的是（是（ ）C汽车水平匀速行驶汽车水平匀速行驶汽车水平匀速行驶汽车水平匀速行驶 A A小
12、孩从滑梯上滑下小孩从滑梯上滑下小孩从滑梯上滑下小孩从滑梯上滑下 B B火箭升空时火箭升空时火箭升空时火箭升空时 C C滚摆上下摆动时滚摆上下摆动时滚摆上下摆动时滚摆上下摆动时D D动能不变，势能不动能不变，势能不变，机械能不变变，机械能不变人受到摩擦阻力，人受到摩擦阻力，机械能转化为内能机械能转化为内能火箭动能增大，重力势能火箭动能增大，重力势能增大，机械能增大增大，机械能增大由于存在空气阻力，由于存在空气阻力，机械能变小机械能变小abd5、模拟、模拟“蹦极蹦极” 的实验中。橡皮筋一端系的实验中。橡皮筋一端系一个小石块，另一端一个小石块，另一端固定在固定在a点点，b点是橡皮点是橡皮筋筋不系小石
13、块自然下垂时不系小石块自然下垂时下端所在的位置，下端所在的位置，c点是系上小石块后自然下垂下端所在位置，点是系上小石块后自然下垂下端所在位置，d点是小石块从点是小石块从a点自由下落所能到达的点自由下落所能到达的最低最低点点。在小石块从在小石块从a点点到到d点运动的过程中点运动的过程中(1)动能的变化是动能的变化是_，_点的动能最小。点的动能最小。_点点动能最大动能最大先增大后减小先增大后减小先增大后减小先增大后减小a a a a、d d d dCc cabd6、模拟、模拟“蹦极蹦极” 的实验中。橡皮筋一端系一个的实验中。橡皮筋一端系一个小石块，另一端小石块，另一端固定在固定在a点点，b点是橡皮
14、筋点是橡皮筋不系小不系小石块自然下垂时石块自然下垂时下端所在的位置，下端所在的位置，c点是系上小石点是系上小石块后自然下垂下端所在位置，块后自然下垂下端所在位置，d点是小石块从点是小石块从a点点自由下落所能到达的自由下落所能到达的最低点最低点。在小石块从在小石块从a点到点到d点运动的过程中点运动的过程中（2）小石块最终将）小石块最终将_，由，由于于_（3）小石块经过）小石块经过b点时，橡皮点时，橡皮筋筋 _(“具有具有”或或“不不具有具有”)弹性势能，弹性势能，_点的弹点的弹性势能最大。性势能最大。静止静止静止静止空气阻力的存在，能量损耗了空气阻力的存在，能量损耗了空气阻力的存在，能量损耗了空
15、气阻力的存在，能量损耗了不具有不具有不具有不具有d dC例 3：一中学生骑自行车下坡时，不蹬脚踏板恰好匀速向下运动在此过程中，他的动能、势能和机械能的变化情况是()A动能不变，势能减小，机械能减小 B动能增大，势能减小，机械能不变C动能减小，势能减小，机械能减小 D动能不变，势能减小，机械能不变例 4：(2013 年临沂)如图 9-2-4 所示人骑自行车下坡，速度会越来越快，在这过程中()图 9-2-4A人和车的动能保持不变B人和车的动能增大C人和车的动能减小D人和车的重力势能增大2(2013 年茂名)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让不同质量的铁球从斜面的同一高度由静止释放，
16、撞击同一木块，比较木块运动的远近，如图 9-2-6 所示下列说法中正确的是()B图 9-2-6A铁球从斜面上滚下来的过程中动能一直减小B这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系C这样做的目的是研究物体的动能大小与高度的关系D这样做的目的是研究物体的动能大小与速度的关系3(2013 年梅州)“歼 10”是我国自主研制的新一代轻型战斗机，具有卓越的机动性能当它在空中加速向下俯冲时，动能_，重力势能_(填“增大”“不变”或“减小”)答案：增大减小4(2011 年广州)跳远运动的几个阶段如图 9-2-7 所示，则运动员()D图 9-2-7A助跑阶段机械能不变B起跳时机械能为零C经过最高点时动能最大
17、D经过最高点时重力势能最大5(2011 年河源)下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是()DA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6(2010 年广州)甲站在 0.5 m/s 匀速上行的自动扶梯上，乙站在 0.7 m/s 匀速下行的自动扶梯上甲、乙两人质量相等，甲上行中动能_(填“增加”“不变”或“减少”)某时刻他们的位置如图 9-2-8 所示，该时刻甲的重力势能_乙的重力势能，甲的机械能_ 乙的机械能( 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，原因是_图 9-2-8等于小于 由于惯性，上身保持原
18、来的速答案：不变度向前7(2010 年湛江)高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”据报道：一个 30 g 的鸡蛋从 18 楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从 25 楼抛下可使人当场死亡由此可知，鸡蛋的重力势能与_ 有关，下落过程是将重力势能转化为_答案：高度动能水水冲冲击击水水轮轮机机转转动动而而做做功功风可以使风车转动，风可以使风车转动，使帆船前进而做功使帆船前进而做功张张开开的的弓弓可可以以使使箭箭射射出出去去而而做做功。功。 、 一个物体能够做的功一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。越多，它具有的能量就越大。 、一个物体一个物体能够能够做功，我做功，我们就说它具有能。们就说它具有能
19、。、能的单位、能的单位: :焦焦( (J J) )一、认识一、认识“能能”9 9、在水平公路上行驶的小汽车、在水平公路上行驶的小汽车7 7、在地上滚动的足球在地上滚动的足球1 1、在水平轨道上滚动的钢球、在水平轨道上滚动的钢球2 2、被压弯的跳板、被压弯的跳板3 3、天花板上的吊灯、天花板上的吊灯4 4、拉弯的弓、拉弯的弓5 5、上紧的发条、上紧的发条6 6、被举高的重锤、被举高的重锤8 8、放在课桌上的书本、放在课桌上的书本下列物体具有能吗？试分为三类，说出分类依据。下列物体具有能吗？试分为三类，说出分类依据。运运动动弹弹性性形形变变被被举举高高（1 1）、物体由于）、物体由于运动运动 而具
20、有的而具有的能叫能叫动能动能4、认识机械能、认识机械能：动能、重力势能、动能、重力势能、弹性势能的概念弹性势能的概念9 9、在水平公路上行驶的小汽车、在水平公路上行驶的小汽车7 7、在地上滚动的足球在地上滚动的足球1 1、在水平轨道上滚动的钢球、在水平轨道上滚动的钢球2 2、被压弯的跳板、被压弯的跳板3 3、天花板上的吊灯、天花板上的吊灯4 4、拉弯的弓、拉弯的弓5 5、上紧的发条、上紧的发条6 6、被举高的重锤、被举高的重锤8 8、放在课桌上的书本、放在课桌上的书本下列物体具有能吗？试分为三类，说出分类依据。下列物体具有能吗？试分为三类，说出分类依据。运运动动弹弹性性形形变变被被举举高高（）
21、、物体由于（）、物体由于被举高被举高而具有而具有的能叫的能叫重力势能重力势能（1 1）、物体由于）、物体由于运动运动 而具有的而具有的能叫能叫动能动能举起的杠铃举起的杠铃4、认识机械能、认识机械能：动能、重力势能、动能、重力势能、弹性势能的概念弹性势能的概念（）、物体由于（）、物体由于发生弹性形变发生弹性形变而而具有的能叫做具有的能叫做弹性势能。弹性势能。（）、物体由于（）、物体由于被举高被举高而具有而具有的能叫的能叫重力势能重力势能（）、物体由于（）、物体由于运动运动 而具有的而具有的能叫能叫动能动能正在击球的网球拍正在击球的网球拍拉拉长长的的橡橡皮皮筋筋被拉长的被拉长的弹簧弹簧4、认识机械
22、能、认识机械能：动能、重力势能、动能、重力势能、弹性势能的概念弹性势能的概念二、实验探究二、实验探究1、探究动能大小影响因素、探究动能大小影响因素2、探究重力势能大小影响因素、探究重力势能大小影响因素动能大小与什么因素有关动能大小与什么因素有关你要采用的实验方法是你要采用的实验方法是；你的探究步骤是你的探究步骤是 ；你比较动能大小的标准是你比较动能大小的标准是 。猜想：猜想：1 1、动能的大小可能跟物体运动的、动能的大小可能跟物体运动的速度速度有关有关2 2、动能的大小可能跟物体的、动能的大小可能跟物体的质量质量有关有关设计实验方案：设计实验方案：实验实验1：探索动探索动能与速度的关系能与速度
23、的关系归纳结论：归纳结论：质量相同时，速度的物体能做的功质量相同时，速度的物体能做的功多多，表明它具有的动能表明它具有的动能大大大大比较右图两个比较右图两个实验得出：实验得出：速度相同时，质量的物体能做的功多，速度相同时，质量的物体能做的功多，这表明它具有的动能这表明它具有的动能大大大大归纳以上两组结论得出：归纳以上两组结论得出：运动的物体越大，越大，运动的物体越大，越大，它具有的它具有的动能动能就越多就越多速度速度质量质量实验：实验：探索动能探索动能与质量的关系与质量的关系1、判断动能变化情况一辆汽车加速运动，它的动能 。火车进站时做减速运动，它的动能 ；停止后，它的动能= 。一辆洒水车在马
24、路上匀速前进并洒水，它的动能 。2、比较动能大小汽车空载和满载时以相同速度前进： 动能大。某同学慢跑和快跑时： 动能大。大石头哪块大石头对你造成了危险的感觉？哪块大石头对你造成了危险的感觉？重力势能的大小可能跟哪些因素有关？重力势能的大小可能跟哪些因素有关？猜想猜想：设计实验方案设计实验方案：实验实验：归纳结论：归纳结论：重力势能的大小可能跟质量和高度有关重力势能的大小可能跟质量和高度有关1.1.质量相同时质量相同时, ,物体被举得越物体被举得越_重力势能越大重力势能越大2.2.被举高度相同时被举高度相同时, ,物体的质量越物体的质量越_重力势能越大重力势能越大高高大大2、探究重力势能的大小与
25、哪些因素有关、探究重力势能的大小与哪些因素有关小结小结机械能机械能动能动能势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能与速度和与速度和质量有关质量有关与被举高度与被举高度和质量有关和质量有关与形变大小与形变大小有关有关(能量能量)课堂练习课堂练习1 1、下列物体各具有什么形式的机械能？、下列物体各具有什么形式的机械能？(1)(1)、在地上滚动的足球、在地上滚动的足球(2)(2)、山顶上的一块石头、山顶上的一块石头(3)(3)、被拉弯的弓、被拉弯的弓(4)(4)、天空中向前飞行的飞机、天空中向前飞行的飞机2 2、关于能的概念，下列说法中正确的是、关于能的概念，下列说法中正确的是( ( ) )A A、
26、势能相等的物体一定在同一高度、势能相等的物体一定在同一高度B B、悬挂着的物体因为没有做功，所以没有能、悬挂着的物体因为没有做功，所以没有能C C、在空中飞行的子弹，具有做功的本领，所、在空中飞行的子弹，具有做功的本领，所以具有能以具有能D D、一个物体具有机械能，则这个物体一定既、一个物体具有机械能，则这个物体一定既具有动能，又具有势能具有动能，又具有势能C3 3、跳伞运动员在跳伞运动员在跳伞运动员在跳伞运动员在“中华第一高楼中华第一高楼中华第一高楼中华第一高楼”上海金茂大厦进行跳伞。上海金茂大厦进行跳伞。上海金茂大厦进行跳伞。上海金茂大厦进行跳伞。运动员从运动员从运动员从运动员从34534
27、5345345米的高度跳下，下落米的高度跳下，下落米的高度跳下，下落米的高度跳下，下落一段时间后打开降落伞做匀速直一段时间后打开降落伞做匀速直一段时间后打开降落伞做匀速直一段时间后打开降落伞做匀速直线运动。在匀速下落过程中，运线运动。在匀速下落过程中，运线运动。在匀速下落过程中，运线运动。在匀速下落过程中，运动员和降落伞的动员和降落伞的动员和降落伞的动员和降落伞的 （ ）A势能不断减少，动能不断增加，机势能不断减少，动能不断增加，机械能不变械能不变B势能不断减少，动能不断增加，机势能不断减少，动能不断增加，机械能减少械能减少C势能不断减少，动能先增加然后保势能不断减少，动能先增加然后保持不变，
28、机械能减少持不变，机械能减少D势能不断减少，动能先增加后减少，势能不断减少，动能先增加后减少，机械能不变机械能不变C4 4、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾物资，则飞机在这个不断向灾区空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能过程中，动能_，势能，势能_， 机械机械能能_ ( (填填“变大变大”或或“变小变小”) )变小变小变小变小变小变小小结小结机械能机械能动能动能势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能与速度和与速度和质量有关质量有关与被举高度与被举高度和质量有关和质量有关与形变大小与形变大小有关有关(能量能量)5、如图是研究小球动能大小
29、与小球的、如图是研究小球动能大小与小球的_和和_关关系的实验装置示意图。（系的实验装置示意图。（1）本实验中小球动能的大小）本实验中小球动能的大小通过通过_来显示；来显示； （2）表中记录了用）表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知：甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知：甲球的动能甲球的动能_（选填（选填”大于大于”、”小于小于”、或、或”等于等于”）乙球的动能；）乙球的动能；(3)在质量和速度两个物理量中，在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是对动能影响较大的是_.小于小于小于小于速度速度速度速度 小小 球球小小 球球 质 量量小球碰撞物体小球碰撞物体A A时的速度的速度物体物体A A被推被推动的距离的距离 甲甲 球球 4 g4 g 1 v1 v S S 乙乙 球球2 g2 g 2 v2 v 2 S2 SA A质量质量质量质量速度速度速度速度对木块做功的多少对木块做功的多少对木块做功的多少对木块做功的多少A A同学们同学们 再见再见
