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- 2021-11-06 发布
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第八单元 功 机械能 简单机
械
考向探究
考向探究
考点精讲
考点精讲
第15课时 动能 势能 机械能及其转化
实验突破实验突破
考 点 精 讲
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
考点精讲 考向探究
考点1 动能和势能
项目 动能 势能
重力势能 弹性势能
区别
定义
物体由于
________而具有
的能叫做动能
物体由于受到
______并处在
________时所具有
的能叫做重力势能
物体由于发生
__________
而具有的能叫
做弹性势能
影响
因素
物体的________
和物体的运动
________
物体的________和
被举的_______
材料和弹性形
变程度
联系 动能和势能在一定条件下可以相互转化
运动 重力 弹性形变
质量
速度
质量
高度
一定高度
实验突破
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
考点2 探究:动能的大小与什么因素有关
实验
装置
控制变量法、转换法探究
方法
动能的大小与什么因素有关探究
课题
考点精讲 考向探究 实验突破
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
实验
过程
①让体积相同的钢球和木球从同一高度滚下,目
的是使两球到达水平面时的________相同,是为了
探究动能与物体________的关系;
②让质量相同的两木球从不同高度滚下,是为了
探究动能与物体________的关系;
③通过观察________________________来显示物
体动能的大小
实验
结论
①图甲、乙说明:动能与质量有关,__________
相同的物体,质量越大,它的动能______;
②图乙、丙说明:动能与运动速度有关,______
相同的物体,运动速度越大,它的动能______
(续表)
速度
质量
速度
被撞物体移动距离的长短
运动速度
越大
质量
越大
考点精讲 考向探究 实验突破
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
考点3 探究:重力势能的大小与什么因素有关
探究课题:重力势能的大小与什么因素有关
探究方法 控制变量法、转换法
设计
实验
①利用物体落向沙地,砸出沙坑,比较砸出沙坑
的大小;
②利用物体将木桩打入地面,比较木桩被打入地
面的深度
实验
过程
①控制物体质量相等,使物体从不同高度处下落,
探究重力势能与物体高度的关系;
②控制物体所处高度相同,改变物体的质量,探
究重力势能与物体质量的关系
得出
结论
①物体的重力势能与物体的______和______有关,
物体质量相等,高度越高,重力势能______;
②物体所处高度相同,质量越大,重力势能
______
质量 高度
越大
越大
考点精讲 考向探究 实验突破
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
考点4 机械能及其转化
机械能
不变
概念 动能、重力势能和弹性势能统称为________,机
械能是最常见的一种形式的能量
单位 焦耳(符号:J)
巧析机
械能转
化过程
机械能内部转化情况可用下图表示(不计能量损失、
物体质量不变)
机械能守恒定律:如果只有动能和势能的相互转
化,机械能的总和保持________
考点精讲 考向探究 实验突破
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
常见能量转化举例
滚摆 上升:________能转化成________能;
下降:________能转化为________能
单摆 左→中间:________能转化为________能;
中间→右:________能转化为________能
人造
地球
卫星
近地点→远地点:____能转化为________能;
远地点→近地点:________能转化为____能
近地点时____能最大,远地点时________能最大
(续表)
动 重力势
重力势 动
重力势 动
动 重力势
动 重力势
重力势 动
动 重力势
考点精讲 考向探究 实验突破
考 向 探 究
探究1 动能
例1 质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行,如果
它们的动能相等,那么( )
A.燕子比鸽子飞得快
B.鸽子比燕子飞得快
C.燕子与鸽子飞得一样快
D.两者速度大小无法比较
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
【题后反思】 动能的大小由物体的运动速度和质量两个因
素共同决定,且运动速度越大,质量越大,动能越大。本题
需要运用逆向思维解答。
A
考点精讲 考向探究 实验突破
针对训练 2017·东营 如图15-1为某道路交通标志牌:小
型车的最高行驶速度不得超过100 km/h,而大型客车、载货
汽车的最高行驶速度则不得超过80 km/h。请用动能的知识
解释这样规定的原因是
____________________________________________________
______。
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
图15-1
车的行驶速度相同,质量越大,动能越大,行驶时危险性
越大
考点精讲 考向探究 实验突破
探究2 势能
例2 2017·扬州 扬州城区的高层建筑越来越多,但
高空抛物却存在巨大的安全隐患,因为高处的物体具
有较大的( )
A.弹性势能 B.重力势能
C.体积 D.阻力
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
B
考点精讲 考向探究 实验突破
例3 下列物体中具有弹性势能的是( )
A.静止在水平桌面上自然放置的弹簧
B.空中来回晃荡的秋千
C.机械钟内卷紧的发条
D.手工课上用的橡皮泥
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
【题后反思】 解题的关键在于掌握物体的重力势能取决于
物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大,所处的
高度越高,物体的重力势能就越大。弹性势能则与物体的
材料和弹性形变程度有关,同一物体在弹性限度内的弹性
形变越大,弹性势能就越大。
C
考点精讲 考向探究 实验突破
针对训练 在探究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中
,三个相同的木桩被空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中
的情况如图15-2所示,若A、B两铁块质量相等,则两铁块
下落高度的关系是hA______hB;若A、C两铁块下落的高度相
等,则两铁块质量的关系是mA_____mC,实验得出的结论是:
物体重力势能的大小与物体的___________________有关。
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
图15-2
小于
小于
质量和被举高的高度
考点精讲 考向探究 实验突破
探究3 机械能及其转化
例4 2017·眉山如图15-3所示,人造卫星沿椭圆形轨
道绕地球运行,下列说法正确的是( )
A.卫星在近地点时,动能最大,机械能最大
B.卫星在远地点时,动能最大,机械能最大
C.卫星从近地点向远地点运行时,动能逐渐减小,势
能逐渐增大,机械能不变
D.卫星从远地点向近地点运行时,动能逐渐减小,势
能逐渐增大,机械能不变
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
图15-3
C
考点精讲 考向探究 实验突破
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
[解析] 卫星在运行过程中质量不变,卫星在近地点时与地
球的相对距离最小,速度最大,即近地点时卫星势能最小,
动能最大,机械能不变,故A错误。卫星在远地点时与地球
的相对距离最大,速度最小,即远地点时卫星的势能最大,
动能最小,机械能不变,故B错误。卫星由近地点向远地点
运动时,动能转化为重力势能,动能逐渐减小,势能逐渐增
大,机械能不变,故C正确。卫星由远地点向近地点运动时
,高度减小,速度增大,动能逐渐增大,势能逐渐减小,机
械能不变,故D错误。
考点精讲 考向探究 实验突破
针对训练 1 [2016·南宁]骑自行车下坡时,人不蹬车,
车速也会加快,这是因为( )
A.人与车的动能保持不变
B.人与车的重力势能不断增大
C.人与车的机械能不断增大
D.人与车的重力势能转化为动能
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
D
考点精讲 考向探究 实验突破
针对训练 2 图15-4是从第十一章第4节《机械能及其
转化》中截取的一段,请你用所学的物理知识解释文中的
问题。
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
图15-4
【答案】松开铁锁,它来回摆动时,重力势能与动能相
互转化,若不计空气阻力,机械能的总量不变,所以当
它摆回鼻子附近时,重力势能与原来相等,又由于质量
不变,所以摆动的高度也与原来一样,所以不会打到鼻
子。
考点精讲 考向探究 实验突破
针对训练 3 2016·安徽 掷实心球是某市的中考体育加试
项目之一。掷出去的实心球从a处出手后,在空中的运动轨
迹如图15-5所示,球最终停在水平地面e点处(不计空气阻
力)。则实心球( )
A.在a处重力势能最小
B.在b处动能为零
C.在a、b、c三处机械能相等
D.在d处动能为零
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
C
图15-5
考点精讲 考向探究 实验突破
[解析] 当小球速度减小时,重力小于弹力,故A错误;小球
高度一直减小,质量不变,因此其重力势能一直减小,故B
错误;不计空气阻力,小球减少的机械能用来克服弹簧的弹
力做功,转化为弹簧的弹性势能,故C正确;从a处到b处的
过程中,小球速度增大,则动能增大,故D错误。
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
考点精讲 考向探究 实验突破
突破 探究物体的动能跟哪些因素有关
考点归纳
1.水平面上放置木块的作用:通过木块被撞后移动距离的
远近反映物体动能的大小(转换法)。
2.控制变量法:实验中探究动能与小球质量的关系时,必
须保持小球到达斜面底部的速度相同;探究动能与小球速度
的关系时,必须保持小球的质量相同。
3.让不同质量的小球从斜面的同一高度由静止释放,目的
是使小球到达水平面时具有相同的速度。
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
实 验 突 破
考点精讲 考向探究 实验突破
4.小球下滑过程中机械能的变化:机械能减少,重力势能
转化为动能。在水平面上滚动时,因为受到摩擦阻力,最后
静止,机械能转化为内能。
5.影响动能大小的因素:物体的质量和物体运动的速度。
质量越大、运动速度越大,动能越大。
6.水平面绝对光滑不能完成实验:木块将一直做匀速直线
运动,无法比较木块移动的距离。
7.超速、超载问题的判断:超速问题质量不变,超载问题
速度不变。
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
考点精讲 考向探究 实验突破
例 2017·泰州如图15-6所示,在探究物体动能的大小与哪
些因素有关时,让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静
止释放,撞击水平面上的同一木块。
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
(1)本实验探究的是________(选填“木块”“小车”或“斜
面”)的动能与________的关系,实验中是通过观察
__________________________来比较动能大小的。
(2)第一次实验的情景如图甲所示,在进行第二次实验前,应
先将撞出的木块____________________。
(3)若操作正确,第二次实验中木块最终的位置如图乙所示,
则此实验的结论是___________________________________。
小车
速度
木块被撞后移动距离的远近
放回原来的位置
质量相同时,物体的速度越大,动能越大
图15-6
考点精讲 考向探究 实验突破
【实验拓展】
(4)小车从斜面上滑下到接触木块前,速度_______(选填“增
大”“减小”或“不变”),原因是小车的___________转化
为_______。
(5)若水平面光滑,本实验_______(选填“能”或“不能”)
达到目的,原因:
_____________________________________________________
___________________________________________________。
(6)小明认为小车和木块最后都要停下来,是因为受到
_______的作用,他认为机械能消失了。你认为他的观点正确
吗?________,理由是
___________________________________________。
(7)此实验也告诉了我们汽车行驶时________(选填“超载”
或“超速”)易带来危害。
第八单元┃ 功 机械能 简单机械
增大
重力势能
动能
水平面光滑时小车和木块将做匀速直线运动,不能通过木
块被撞后移动的距离来比较动能的大小
不能
摩擦力
不正确
小车和木块会停下来是因为机械能转化为内
超速
考点精讲 考向探究 实验突破
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