1、第2课时 动能和势能 机械能及其转化核心知识梳理动能和势能(2013年、2014年考查)能量定义 物体能够_做功_，我们就说这个物体具有_能量_，简称_能_单位 能量的单位是_焦耳_，符号是_J_功与能量关系 一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大动能定义 物体由于_运动_而具有的能，叫做动能续表探究物体的动能跟哪些因素有关探究方法 控制变量法、转换法，即物体动能的大小通过观察_木块被推动的距 离_来判断实验过程让同一钢球从不同的高度滚下，探究物体动能与其_速度_的关系；让质量不同的钢球从同一_高度_滚下，目的是_使两球到达水平面时的速度相同_，探究物体动能和其质量的关系续表结论 质量
2、相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的 物体，质量越大，它的动能越大重力势能定义 物体由于_高度_所决定的能，叫做重力势能来源 :学优高考网影响因素 物体的_质量_越大，_举得_越高，它具有的重力势能就_越大_比较方法 质量相同时比较_举起的高度_；举起相同高度时比较_物体质量_弹性势能定义 物体由于_发生弹性形变_而具有的能，叫做弹性势能影响因素 物体的_弹性形变_越大，它具有的弹性势能_越大_【提示】(1)一般而言，规定物体在“水平地面”上的重力势能为零。 (2)判断物体动能如何变化时，要考虑质量和速度两个因素，不能漏掉质量这个因素，比如洒水车、空投救灾物资的飞机，它们的
3、质量都是变化的。机械能及其转化(高频考点)机械能定义 _动能_、_重力势能_和_弹性势能_统称为机械能单位 _焦耳_，符号_J_转化 动能与重力势能之间相互转化；动能与弹性势能之间相互转化是减小的 能量转化为增大的能量人造地球卫星能量转化来源:gkstk.Com从近地点远地点：_动_能转化为_重力势_能；从远地点近地点：_重力势_能转化为_动_能机械能守恒 如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和保持_不变_【提示】机械能的守恒与不守恒：在能量转化的过程中，如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和保持不变。判断机械能是否守恒可以用下面两种方法：(1)只有重力做功时 ，机械能守恒；若在动能和势
4、能转化过程中，受到摩擦力和各种阻力以及有其他力作用会使机械能转化成其他能，使机械能减少，或其他形式的能转化为机械能，使机械能增大；(2) 在动能和势能转化过程中，通过机械能是否等于动能和势能的和来判断机械能是否改变。 ,中考重难点突破)动能和势能【例1】(2015唐山中考模拟)如图，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中 ，下列说法正确的是( B )A人和伞的总重力大于空气的阻力B人和伞的总重力等于空气的阻力C人和伞的重力势能在增大D人和伞的动能在减小【方法技巧】掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。来源:gkstk.Com1(201
5、7杭州中考)如图所示，木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中 ，木块的( B )A重力势能减小，动能增大B重力势能减小，机械能减小C动能不变，机械能不变D重力势能不变，机械能减小2(2017岳阳中考)4月27日，我国的“天舟一号”飞船圆满完成飞行任务返回地球 ，飞船受空气阻力匀速下降过程中，它的( D )A动能增加，势能减少，内能不变B动能减少，势能不变，内能增加C动能不变，势能增加，内能减少D动能不变，势能减少，内能增加机械能及其转化【例2】(2015河北中考)图中是一运动员做蹦床运动的一幅图片。针对蹦床运动 ，从动能与势能相互转化的角度提出一个问题并回答。(不计空气阻力 )问题：_运动员在空中上
6、升过程中，动能和势能是如何转化的_？回答：_动能转化为重力势能_。3(2016河北中考)如图所示，把一个铁锁用细绳悬挂起来 ，将铁锁贴近自己鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来，直到最后停下来，下列说法正确的是( C )A铁锁摆回后能碰到鼻子B铁锁下降过程中，机械能保持不变C铁锁下降过程中，重力势能转化为动能D铁锁摆动到最低点时，重力势能最大4(2013河北中考)如图是一幅三峡大坝的图片。针对三峡大坝涉及的物理知识 ，回答下列问题。请从机械能角度提出一个问题并回答。问题：_大坝为什么要建得很高_？回答：_提高水位，增加水的重力势能_。5(2016石家庄质检一)如图是人造卫星沿椭圆轨道
7、绕地球运行的示意图 ，请从机械能的角度提出一个问题并回答。问题：_人造卫星从近地点到远地点，什么能转化为什么能_？回答：_动能转化为重力势能_。,中考实验突破)探究动能的大小与什么因素有关(2014年32题)命题点：1转换法的应用(通过物体推动其他物体运动距离来反映物体动能的大小，推动其他物体运动越远，物体的动能越大)(2014 年1次)2选择同一个小球进行实验的目的(控制小球的质量相同)3让不同的小球从斜面的同一高度释放的目的(让小球滚动到斜面底部的速度相同)(2014 年1次) 来源:学优高考网4控制变量法的应用a研究动能的大小与速度的关系时，控制小球的质量相同，改变小球的速度大小，速度越
8、大，动能越大b研究动能的大小与质量的关系时，控制小球的速度相同，改变小球的质量，质量越大，动能越大来源:gkstk.Com5实验中，假设平面无阻力会出现的情况(小车速度将不会减小，永远运动下去)【例1】(2015沧州中考模拟)如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关 ”的实验装置。(1)该实验利用了转换法，通过观察_木块移动距离_来判断 _小球_( 选填“小球”或“木块”)动能的大小。(2)让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功 ，目的是为了探究动能的大小与_速度_的关系。(3)换用质量不同的小球，使它们从斜面的_相同_( 选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下，推动木块做功，
9、目的是为了探究动能的大小与_质量_的关系。探究重力势能的大小与什么因素有关命题点：1转换法的应用(观察物体落下时沙地或海绵的凹陷程度)2控制变量法的应用(1)探究重力势能的大小与质量的关系时，控制高度相同， 让不同质量小球从同一高度落下(2) 探究重力势能的大小与高度的关系时，控制小球的质量不变，使用相同的小球从不同高度落下3物体下落时机械能的转化情况4探究重力势能与物体运动的路径是否有关的方法及结论(让物体分别从同一高度自由下落，一次竖直下落，一次沿光滑弯管下落，通过比较沙地或海绵的凹陷程度进行探究；结论是：物体重力势能的大小与运动路径无关)5实验现象分析(1)总结重力势能和物体质量及高度的
10、关系(2)选择可以说明重力势能和物体质量及高度的关系的实验次数【例2】某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙面高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入 ，最后从管道下端竖直地落下( 球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙面的深度分别为h 1和h 2，C 、D两球陷入沙面的深度均为h 3，且h 1h 2h 3。(1)本实验
11、中，铅球的重力势能大小是通过_球陷入沙中的深度 _来反映的。(2)比较A、B 两球，发现B球陷入沙面的深度更大，由此可得出结论：_当下落高度一定时，物体质量越大，重力势能越大_。(3)比较A、C两球，发现C球陷入沙面的深度更大，由此可得出结论：_当物体的质量相同时，下落高度越高，重力势能越大_。(4)比较C、D两球 ，发现两球运动的路径不同 ，但陷入沙面的深度相同 ，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径_无关_(选填 “有关”或“无关”) 。(5)小球在陷入沙面前，将重力势能转化为_动_能，陷入沙中后到小球静止过程中 ，将机械能转化为_内_能。 请完 成 精 练 本 第 31页 作 业
