广东省中考物理总复习 第一部分 基础复习 第15课时 机械能及其转化内文部分课件.ppt

第15课时机械能及其转化 第一部分基础复习 考情分析 考点梳理 考点1动能和势能1 动能 1 定义 物体由于 而具有的能 2 影响因素 速度 质量相同的物体 运动的速度越大 它的动能越 质量 运动速度相同的物体 质量越大 它的动能越 运动 大 大 2 势能 重力势能和弹性势能 1 重力势能 定义 物体由于 而具有的能 影响因素 a 质量 高度相同时 质量越 的物体 重力势能越大 b 高度 质量相同时 位置越 重力势能越大 2 弹性势能 定义 物体由于发生 而具有的能 影响因素 物体的弹性形变越 它具有的弹性势能越大 被举高 大 高 弹性形变 大 考点2机械能及其转化1 机械能 动能和 的统称 2 机械能守恒 如果只有动能和势能的相互转化 尽管动能 势能的大小会变化 但机械能的总量 或者说机械能是 的 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 机械能不守恒 势能 不变 守恒 减小 考点精练 考点1动能和势能典例精炼 例1 2016大连 一个小石块从空中的某一高度 由静止开始竖直下落 若不计空气阻力 从小石块开始下落 到刚落到地面的过程中 小石块的重力势能ep随着时间的变化图象可能是 c 例2 2017绥化 如图1 15 1是人造地球卫星的轨道示意图 卫星在大气层外运行 不受空气阻力 只有动能和势能的转化 因此机械能守恒 卫星在远地点时 能最大 从远地点向近地点运动时 它的势能减小 能增大 速度也就增大 重力势 动 考点点拨 一个物体能够做的功越多 表示这个物体的能量越大 动能跟物体的质量和速度两个因素有关 同一物体 物体运动的速度发生变化时 其动能就发生变化 重力势能跟质量和高度有关 同一物体 物体的高度发生变化时 其重力势能就发生变化 一般而言 物体在 水平地面 上的重力势能为零 弹性势能只跟物体发生弹性形变的大小有关 考点演练1 2017东营 图1 15 2为某道路交通标志牌 小型车最高行驶速度不得超过100km h 大型客车 载货汽车最高行驶速度不得超过80km h 请用动能的知识解释这样规定的原因是 车的行驶速度相同 质量大的动能大 行驶危险性就大 2 2017福建 小江同学利用一个弹珠 三根材料和厚度相同 长宽不同的橡皮条 探究 橡皮条的弹性势能与长度 宽度的关系 他依次将橡皮条固定在弹弓上 如图1 15 3所示 在弹性范围内 拉伸相同的伸长量 将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去 测得弹射的水平距离 数据如下表 1 实验中 是通过比较 来间接反映橡皮条的弹性势能大小 2 比较第1次和第2次实验可知 拉伸相同的伸长量 橡皮条的弹性势能与橡皮条的 有关 弹珠被弹射的水平距离 长度 3 比较第1次和第3次实验可知 拉伸相同的伸长量 橡皮条的弹性势能还与橡皮条的 有关 4 用同种材料同厚度的橡皮条 拉伸相同的伸长量 弹性势能最大的橡皮条是 a 窄而长的b 宽而长的c 窄而短的d 宽而短的 宽度 d 考点2机械能及其转化典例精炼 例3 2017滨州 2016年8月16日 我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星 简称 量子卫星 墨子号 发射升空 如图1 15 4所示 火箭在加速上升的过程中 a 动能不变 重力势能增加 机械能增加b 动能增加 重力势能不变 机械能增加c 动能增加 重力势能增加 机械能增加d 动能不变 重力势能不变 机械能不变 c 例4 2017昆明 用细线悬挂的小球从图1 15 5中所示位置静止释放 若忽略空气阻力 那么小球在最高点的势能 下降至最低点的动能 实际上 小球在摆动过程中 会与空气摩擦产生热 摆幅逐渐减小 最终停下来 那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能 小球在最高点所具有的势能 均填 大于 等于 或 小于 等于 等于 考点点拨 当物体只存在动能与势能的相互转化时 1 动能转化为势能的标志是速度减小 被举高的高度 或形变 增大 2 势能转化为动能的标志是被举高的高度 或形变 减小 速度增大 注意 一个物体具有动能 可以说是具有机械能 但反过来一个物体具有机械能 却不一定具有动能 因为它可能只具有势能 考点演练3 2017白银 在中考体育考试中 小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图1 15 6所示 若不考虑空气阻力 则实心球从离开手后到达最高点的过程中 球受 个力的作用 球的机械能 填 增大 减小 或 不变 在最高点时 球的动能 填 大于 或 等于 零 一 不变 大于 4 撑竿跳高是一项技术性很强的体育运动 完整的过程可以简化成如图1 15 7所示的三个阶段 持竿助跑 撑竿起跳上升 越竿下落 到达最高点的过程中是动能和 转化为 下落过程中 能逐渐增加 弹性势能 重力势能 动 易错点透析 机械能的相互转化和机械能守恒的判断 例 如图1 15 8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两点的动能相等b 在a d两点的机械能相等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 解析因为草地是凹凸不平的 所以小球在运动过程中机械能是减少的 所以选项b错 c对 动能与物体的质量和速度有关 小球在d点的速度小于b点 所以选项a错 重力势能与高度和质量有关 从c到d点的过程中高度增加 重力势能增加 所以选项d错 答案c 错因分析 方法指导 不能正确分析物体的运动过程中的能量变化 机械能守恒是一种理想状态 但在实际生活中空气 接触面间的摩擦阻力等会消耗掉能量 如果题目没有讲明忽略阻力 在解题时要把这些因素考虑进去 1 2017广东 火箭加速升空过程中 对于火箭搭载的卫星来说 动能 重力势能 卫星的机械能是由火箭燃料的 能转化而来的 2 2015广东 从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起 球在上升过程中 能转化为 能 由于球与空气有摩擦 上升过程中球的机械能 增加 增加 化学 动 重力势 减小 3 2016广东 如图1 15 9所示是 探究物体动能的大小与哪些因素有关 的实验装置 实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下 在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞 木块沿水平面向右运动直至停止 1 实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小 木块移动的距离s 物体运动 的距离远近 2 让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下 目的是探钢球的动能大小与 的关系 3 换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下 目的是探究钢球的动能大小与 的关系 4 木块最终会停下来的主要原因是 在此过程中木块通过 方式把动能转化为内能 5 如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0 木块将 速度 质量 受到摩擦阻力 受到阻力作用 做功 克服摩擦力做功 保持匀速直线运动 按照相同的速度和运动 方向永远运动下去 4 2013广东 利用如图1 15 10所示装置探究 物体的动能大小与哪些因素有关 将小球a b分别拉到与竖直方向成一定角度 的位置 然后都由静止释放 当小球摆动到竖直位置时 将与静止在水平面上的木块c发生碰撞 木块都会在水平面上滑行一定距离后停止 图1 15 10中的摆长l都相同 1 2 球a b的质量分别为ma mb ma mb 1 如图1 15 10甲 乙所示 同时释放a b 观察到它们并排摆动且始终相对静止 同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 无关 2 如图1 15 10甲 乙所示 观察到b球能将木块c撞得更远 由此可得出结论 质量 速度