动能、势能和机械能.

动能、势能和机械能适用学科物理适用年级初三适用区域苏科版课时时长（分钟）60知识点1.能的定义2.动能、势能、机械能定义3.各种能之间的转换教学目标1．通过实例分析，认识到运动的物体能做功，具有动能。2．通过探究，知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关，并能解释简单的现象。3．通过探究，知道弹性势能和重力势能的概念和决定因素，并能解释简单的现象。4．通过观察和实验，认识并理解动能和势能的转化过程，能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。5．能够运用“控制变量法”进行实验设计，逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯。教学重点动能、重力势能、弹性势能、机械能的基本概念；决定动能、重力势能、弹性势能大小的因素；动能与势能的相互转化教学难点探究实验的设计教学过程一、复习预习1、对物体做功有两个必要条件：一是对物体要有，二是物体要在上通过一定的。2、生活感知运动着的锤子能将钉子钉入墙里面，说明的锤子能对钉子做功。二、知识讲解考点/易错点1⑴能量的概念:一个物体能够对另一个人物体做功，我们就说这个物体就具有能量；能量也简称为能，单位：焦耳（J）。一个物体做功越多，表示这个物体的能量________。⑵动能:运动的物体都能_______。物体而具有的能叫动能。1、重力势能:物体由于_________而具有的能叫做重力势能。（3）势能:影响物体重力势能大小的因素为______和________。A．质量一定时，物体被_______越高，物体的重力势能越大；B．物体的高度一定时，物体的______越大，物体的重力势能越大。2、弹性势能:物体由于_______________而具有的能叫弹性势能。影响物体弹性势能大小的因素为____________。弹性势能的大小与_______的大小有关，在弹性限度内，______越大，物体具有的弹性势能_________。考点/易错点21、动能和势能的相互转化（1）机械能：________和_________统称为机械能。即机械能是指物体所具有的动能和势能的总和。机械能是最常见的一种形式的能量。一个物体________(填“可以”或“不可以”)同时具有动能和势能。（2）动能和势能是可以相互________的；2、如果物体只受重力作用时，只有动能和势能发生转化，则机械能_______，即机械能的总和保持不变；若物体受到外界阻力时，总机械能减小；若物体受到外界动力时，总机械能增加。三、例题精析【例题1】【题干】下列关于能量的说法中正确的是:()A.做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量B.做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少C.能够做功的物体具有能量，但不一定就做功D.能量多的物体所做的功一定就多【答案】C【解析】A、做功的物体具有能量，不做功的物体不一定不具有能量，高山上的石头静止，不做功但具有重力势能，该选项说法错误；B、能够做功说明具有能量，具有的能量多不一定都做功，该选项说法错误；C、能够做功的物体具有能量，但具有能量不一定做功，该选项说法正确；D、能量多的物体做功不一定多，有能量不一定用来做功，该选项说法错误．【例题2】【题干】下面关于比较物体的动能的大小的说法中，正确的是（）A.拍出去的乒乓球，其速度比地面上滚动的铅球大，所以乒乓球的动能大B.从枪口飞出的子弹，其质量比掷出去的标枪的质量小，所以子弹的动能也小C.飞驶的火车比行驶的汽车的速度大，质量也大，所以动能也比汽车大D.男举重运动员与女短跑运动员赛跑，女运动员的动能一定比男运动员大【答案】C【解析】A、拍出去的乒乓球，其速度比地面上滚动的铅球大，但乒乓球的质量比铅球的质量小，所以不能确定乒乓球的动能大．故A错误；B、从枪口飞出的子弹，其质量比掷出去的标枪的质量小，但子弹的速度远比掷出去的标枪速度大，所以子弹的动能很大．故B错误；C、驶的火车比行驶的汽车的速度大，质量也大，所以动能也比汽车大．故C正确；D、举重运动员与女短跑运动员赛跑，因为两人的质量和速度都不确定，所以女运动员的动能不一定比男运动员大．故D错误．【例题3】【题干】关于在空中的两个物体重力势能的说法中，正确的是（）A．某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的B．重力势能为0的物体，不可能对别的物体做功C．物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变D．只要重力做功，重力势能一定变化【答案】D【解析】A、选取不同的零势能面，则同一位置的物体的重力势能是不同的，故A错误；B、重力势能的大小是相对于零势能面的高度决定的，重力势能为零只能说明物体处于零势能面上，它对下方的物体同样可以做功，故B错误；C、物体若在竖直方向做匀速直线运动，故物体的高度变化，重力势能也会发生变化，故C错误；D、重力势能的改变量等于重力做功的多少，故若重力做功，重力势能一定发生变化，故D正确．【例题4】【题干】如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面。在这整个过程中，机械能转化的情况是（）A．重力势能→动能→重力势能B．重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能C．动能→势能→动能→势能→动能D．重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能【答案】B小球从A处由静止滚下，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；撞击弹簧，弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，速度减小，动能减小，动能转化为弹性势能；接着滚上斜面，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能．所以能量的转化情况是：重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能．故选B．四、课堂运用【基础】1、下面是几位同学学习了能量概念后，对能量概念的理解，你赞同的说法是（）A.不做功的物体是没有能量的B.不能做功的物体是不具有能量的C.在空中飞行的子弹，因为没有对物体做功，所以不具有能量D.具有能量的物体不一定正在做功【答案】D【解析】试题分析：具有能量的物体不一定正在做功，如被举到高处而静止的物体具有重力势能，但它不做功。考点：能量概念2．左图是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让不同的铜球和钢球从斜面上的同一高度由静止滚下，（1）本实验是研究物体动能的大小与的关系。（2）本实验是通过木块被推动的大小，说明球对木块做功的多少，从而判断球动能的大小.从图中可以看出球具有的动能较大。（3）本实验中球从同一高度滚下的目的是：。这种研究物理问题的方法叫法。【答案】（1）质量（2）距离、铜（3）获得相同速度、控制变量法【解析】试题分析：由图知，两次实验的质量不同，因此研究的是动能大小与质量的关系．铜球把木块推出的距离长，说明铜球的动能大．让质量不同的球从同一高度滚下是为了保证球达达斜面底部（撞击时）的速度相同．这种研究物理问题的方法叫控制变量法．故答案为：质量；距离；铜；获得相同的速度；控制变量．考点：探究影响物体动能大小的因素3.说明下列物体具有哪种形式的机械能．．．:（1）在水平轨道上行驶的火车具有______．（2）静止在高空的物体具有______．（3）在盘山公路上向下行驶的汽车具有______．（4）拉紧的弓具有______，离弦的箭具有______．【答案】①动能；②重力势能；③动能、重力势能；④弹性势能，动能、重力势能．【解析】试题分析：①在水平轨道上行驶的火车是在运动的，故具有动能．②静止在高空的物体，具有高度，故具有重力势能．③在盘山公路上向下行驶的汽车具有既有一定的高度又是运动的，故具有动能和重力势能．④拉紧的弓发生了弹性形变，故具有弹性势能，离弦的箭是运动的而且有一定的高度，故具有动能和重力势能．考点：势能的认识4．一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【答案】A【解析】试题分析：一中学生骑自行车下坡时，恰好匀速向下运动，质量不变，速度不变，动能不变．高度减小，重力势能减小．机械能=动能+势能，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，动能不变，重力势能减小，机械能减小．故选A．考点：动能和势能的大小变化；机械能5．一跳伞运动员，在空中匀速下降过程中，关于他的动能、重力势能、机械能的说法正确的是（）A．动能增大，重力势能减小，机械能不变B．动能增大，重力势能减小，机械能减小C．动能不变，重力势能减小，机械能减小D．动能不变，重力势能不变，机械能不变【答案】C【解析】试题分析：一跳伞运动员，在空中匀速下降过程中，运动员的质量不变，速度不变，动能不变；运动员的质量不变，高度不断减小，重力势能不断减小；运动员在下降过程中没有发生弹性形变，运动员不具有弹性势能，所以机械能=动能+重力势能，动能不变，重力势能不断减小，机械能不断减小．故选C．考点：动能和势能的大小变化；机械能【巩固】2001年10月1日我国成功发射的“神舟二号”宇宙飞船载人舱按时返回地面指定地点，“神舟二号”载人舱在下落到地面附近时，由于空气阻力作用做匀速运动，则载人舱在匀速下降过程中，它的（）A．动能不变，势能减小，机械能减小B．动能不变，势能增大，机械能增大C．动能减小，势能不变，机械能增大D．动能增大，势能减小，机械能不变【答案】A【解析】试题分析：载人舱下降时，质量不变，速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小．载人舱由于受到空气阻力作用，进行匀速运动，载人舱克服摩擦做功将机械能转化为内能，载人舱的机械能不断减小．故选A．考点：动能和势能的大小变化；机械能7．如图，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近到自己的鼻子，松手后，铁锁向前摆动又摆回来。有关铁锁在摆动过程中的能量转化，下列说法正确的是（）A．铁锁回摆后能碰到鼻子，因为铁锁的机械能始终不变B．铁锁下降过程中，重力势能转化为动能C．铁锁上升到最高点，重力势能最小D．铁锁下降到最低点，动能最小【答案】B【解析】试题分析：A、错误，铁锁摆回后碰不到鼻子，因为能量是守恒的，不会增加；如果没有能量损失的话，铁锁摆回后，刚好回到摆前的位置．B、正确，因为物体在从最高点向最低点运动时，重力势能转化成了动能．C、错误，因为有小部分机械能转化成内能．D、错误，因为动能最大．8．我国研制成功的超音速反舰导弹，因为速度极快，故很难拦截。导弹发射后．若敌舰侥幸将其拦截击中，但导弹的残骸仍能以极高的速度横扫敌舰，给其重创。高速飞行导弹残骸能有这么大的威力是因为它们具有（）A．较大的动能B．较大的势能C．较大的质量D．较大的密度【答案】A【解析】试题分析：A、导弹的残骸仍有极高的速度，所以具有较大的动能，正确．B、高度没多大的变化，所以势能变化不大，不对．C、导弹的残骸质量变小．错误．D、密度是物质的一种特性，高速飞行的导弹残骸与密度无关．9．汶川地震发生后，解放军飞机向灾区空投了大批救灾物资。系着降落伞的食品箱在加速下落一段距离后变为匀速下落，食品箱和降落伞在匀速直线下落的过程中（）A．动能越来越大B．机械能保持不变C．运动状态一直在改变D.所受力的重力和空气阻力是一对平衡力【答案】D【解析】A、食品箱和降落伞在下落的过程中，质量不变、速度不变，动能不变；则选项A错误；B、食品箱和降落伞的质量不变，速度不变，动能不变；高度越来越小，重力势能越来越小，所以机械能减小，则选项B错误；C、食品箱和降落伞是处于匀速直线运动状态，所以它的运动状态在不改变．则选项C错误；D、因食品箱和降落伞做匀速直线运动，所以物体受平衡力作用，即所受重力与空气阻力是一对平衡力阻力，则选项D正确．考点：动能大小的比较10．如图情景是一种游戏，叫做蹦极。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是（）A．游戏者的重力势能一直在减少B．游戏者的动能一直在增加C．游戏者通过A点之后，绳子