科目：物理年级：初三教师：徐玉洁.doc

科目：物理 年级：初三 教师：张亚林20012002第一学期第一周 一本周学习进度 本周讲授第一章机械能，共分三节，包括第一节：动能和势能；第二节：动能和势能的转化；第三节：水能和风能的利用，主要介绍有关机械能的知识. 需要掌握以下知识：1 知道能量的初步概念2 理解什么是动能及影响动能大小的因素3 理解什么是重力势能及影响重力势能大小的因素4 知道什么是弹性势能及其大小与哪些因素有关5 知道什么是机械能及机械能的单位6 理解动能和势能的转化及在转化过程中机械能守恒. 二重点分析和讲解第一章机械能第一节动能和势能 1能量：初二时讲过功的概念：当一个力作用在物体上，物体在这个力作用下通过一段距离，就说这个力做了功. 在物理学中，能量这个概念跟前面学过的功的概念有密切联系的. 如图：图11 让钢球从斜面上滚下，在水平桌面撞击木块，使木块移动一段距离S. 在碰撞过程中，钢球对木块做了功. 一个物体做功，我们就说它具有能量. 不同的物体做功的本领也不同. 一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大. 物体具有能量的多少可反映物体做功本领的大小. 物体能够做功说明物体具有能量，但不做功的物体不一定不具有能量. 如：一块石头静止在高山上时并没有做功，但它还是具有能量的，因为它有做功的本领. 只要它从高山上落下它就可以做功，所以它还是具有能量的. 能量的单位和功的单位相同，也是“焦耳”. 2动能：风车被风吹着转；急流的河水把石头冲走；用砖头可将玻璃砸碎，这说明流动的空气、水流、运动的砖头都能做功，也就是说它们具有动能. 它们具有能量都是因为它们在运动，它们由于运动具有的能量叫动能. 动能：物体由于运动而具有的能量叫动能. 不仅风、水流等具有动能，一切运动的物体都具有动能. 以水流为例：缓缓的水流不能将石头冲走，而湍急的水流可将石冲走，这说明，能量是有大小的，我们正是用物体能够做功的多少，去比较它们具有的能量的大小. 如图11，让同一钢球从不同高度滚下，再让不同钢球从同一高度滚下，分别观察木块被推远的距离. 同一个钢球，原来的位置越高，滚到斜面下端时速度越大，把木块推得越远；从同一高度滚下，即在滚下速度相同时，钢球的质量越大，把木块推得越远. 所以，动能的大小与质量和速度两个因素有关：运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大. 在说明某个物体动能的变化及比较两个物体动能大小时，要抓住物体的质量和速度两个因素进行分析. 如：匀速飞行的子弹，匀速上升的气球等物体的动能都是不变的. 甲物体的质量大于乙物体的质量，但甲物体的动能不一定大于乙物体的动能. 3势能：势能可分为重力势能和弹性势能. 物体由于运动的原因而具有动能：物体还可能由于其他的原因而具有能量. (1)重力势能：举高的铅球，落地时能将地面砸个坑，重锤落下就能将木桩打入地里. 铅球和重锤都是由于被举高而做功的. 重力势能：举高的物体具有的能量叫重力势能. 举起同样高度的铁球和乒乓球，铁球落下时做的功多，具有的重力势能大. 同一个铁球被举得越高，具有的重力势能就越大. 所以，重力势能的大小与物体的质量和高度两个因素有关：物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大. 在说明某个物体重力势能的变化及比较两个物体的重力势能大小时，一定抓住物体的质量和高度两个因素进行分析. 如：a.如果物体的质量和高度不变，物体的重力势能也不变. 如在某一高度飞行的飞机的重力势能是不变的. b.甲物体被举高的高度比乙物体高，但甲物体的重力势能不一定比乙物体的重力势能大；要比它们的重力势能大小，还要知道它们的质量. (2)弹性势能：用橡皮筋弹纸团时，拉长的皮筋给纸团一个力，并推动纸团移动一段距离，从而对纸团做了功. 拧紧的钟表发条、拉弯的弓、压缩的弹簧也都能够做功，它们具有的这种能量叫弹性势能. 弹性势能：发生弹性形变的物体具有的能量. 这里强调是“弹性形变”，即物体受到外力作用发生形变，当外力撤消，物体能恢复原状，发生这种形变的物体才具有弹性势能. 而变了形的橡皮泥就不具有弹性势能，因为它不能再恢复原状. 物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大. 4机械能：动能和势能统称为机械能. 一个物体可以既有动能，又有势能，如在空中飞行的飞机. 飞机的这两种能量加在一起就是它的总机械能. 因为能量的大小可以用做功的多少来衡量，所以动能、势能、机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳. 如：空中飞行一物体的重力势能5J，动能是4J，此物体的机械能为9J. 机械能是最常见的一种形式的能量. 第一节典型应用： 1填空题： 一个物体能够 ，我们就说它具有能. 物体由于 所具有的能量叫动能：运动物体的 越大， 越大，动能就越大. 物体由于被 具有的能叫重力势能， 的物体具有弹性势能. 向上抛出一个小球，小球上升到最高点时，具有的能是 . 高山上的石头具有 能；上坡的汽车具有 能和 能；被拉长的弹簧具有 能；空中飞行的鸟具有 能和 能. 答案：做功；运动、质量、速度；举高、发生弹性形变；重力势能；重力势、动、重力势、弹性势、动、重力势. 2单选题： （1）关于能的概念，下面说法正确的是（ ）A 在树上的苹果，它没有做功，所以它没有能B 在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以它具有能C 甲物体的速度比乙物体的速度大，则甲物体的动能一定比乙物体的动能大D 甲物体的高度比乙物体的高度高，则甲物体的重力势能一定比乙物体的重力势能大 分析及解答：说“一个物体能够做功，它就具有能量”，能够做功只是说物体具有了做功的“本领”，但不一定做了功. 树上的苹果虽然没有做功，但只要它从树上棹下来就能做功，所以苹果有能量. 动能和重力势能的大小都是由两方面因素决定的，所以在比较两个物体的动能或重力势能时要考虑到两个因素. （2）在空中飞行的球，它具有的重力势能是7J，具有的动能是5J，这只球具有的总机械能是（ ）A7JB5JC12JD2J 分析及解答：机械能=动能+势能，答案：C （3）在同一高度，以相同的速度水平飞行的子弹和炮弹：（ ）A 具有相同的动能B 具有相同的重力势能C 具有相同的机械能D 炮弹的动能和重力势能都大于子弹的动能和重力势能分析与解答：子弹的质量比炮弹小，在速度相同时，子弹的动能小于炮弹的动能；在同一高度时，子弹的重力势能也小于炮弹的重力势能. 答案：D第一节练习题： A组 1填空题：（1）一辆汽车和一列火车以相同速度行驶， 具有的动能大. 处在同一高度以相同速度飞行的子弹和炮弹 的机械能大. （2）体积相同的木块和铁块从同一高处掉下， 块掉到地面砸的坑深一些. B组 2单选题：（1）关于动能的概念，下面说法中正确的是：（ ） A运动的物体具有的能，叫动能 B物体由于运动而具有的能，叫动能 C速度大的物体具有的动能一定大于速度小的物体具有的动能 D运动物体的质量越大，所具有的动能一定多（2）一辆汽车满载与空载时均以同样大的速度在水平公路上行驶. 它们所具有的机械能是（ ） A满载时的机械能大于空载时的机械能 B满载时的动能小 C满载时的势能大，空载时的动能大 D无法比较（3）下列说法正确的是（ ） A某个钟表的发条被拧得越紧，弹性势能就越大 B同一辆汽车运动时不一定比静止时的机械能大 C速度不相等的甲、乙两物体，它们的动能不可能相等 D用线悬挂着的静止的物体由于没有做功，所以它没有能量 分析与解答： 1（1）火车；炮弹. （2）体积相同时，铁块的质量比木块大，在同一高度处的铁块的重力势能比木块大，掉到地面上做的功就多，所以铁块掉到地面砸出的坑更深一些. 2（1）B（运动的物体除了具有动能还可能具有势能）. （2）A （3）A、B（同一物体弹性形变越大，它所具有的弹性势能就越大，故A对；一汽车静止时可能有很大的重力势能，故B对；动能大小与物体的质量和速度有关，速度不等的物体由于质量的因素有可能具有相等的动能，故C不对；具有能的物体不一定做功，故D不对）. 第二节 动能和势能的转化 1滚摆实验中，开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能而没有动能；摆轮下降时其高度降低，重力势能减小；摆轮旋转着下降越转越快，其动能越来越大. 当摆轮转到最低点时，转动最快，动能最大；摆轮的高度最低，重力势能最小. 可见，在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能. 在摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能. 2单摆实验中，把小球到一定高度，然后放开，小球从最高点A向最低点B运动过程中，速度越来越大，动能越来越大，重力势能逐渐转化为动能. 小球摆过最低点B又向最高点C摆动的过程中，小球的动能又逐渐转化为重力势能. 滚摆实验和单摆实验说明：动能和重力势能是可以相互转化的. 3人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运行，卫星由近地点向远地点运行时动能减小，势能增大，动能向势能转化；直到远地点时，动能最小，势能最大. 在卫星运行过程中，不断地有动能和势能的相互转化. 4动能和弹性势能相互转化的例子：课本图17实验中，在木球与弹簧片碰撞过程中，木球的速度是从大逐渐减小到零，又从零逐渐增大；弹簧片的形变则是从小逐渐增大，再从大逐渐恢复原状. 5如果在动能和势能的转化过程中，物体不受任何阻力且只发生动能和势能的相互转化则该物体的机械能守恒. 如物体从某一光滑斜面上滑下的过程中重力势能转化为动能，物体的机械能不变. 第二节典型应用： 1跳伞运动员在匀速下落的过程中，它的：（ ） A势能增大，动能减小，机械能不变； B势能减小，动能增大，机械能不变； C势能增大，动能减小，机械能增大； D势能减小，动能不变，机械能减小. 分析和解答：跳伞运动员匀速下降，因为速度保持不变，所以动能保持不变；但因跳伞运动员的高度在不断减小，所以他的势能在不断减少，因而机械能减少. 这个过程中机械能不守恒，这是因为跳伞运动员在下降过程中因克服空气阻力损失了一部分机械能. 解答：D 小结：在动能和势能的转化过程中，物体不受任何阻力且只发生动能和势能的相互转化时该物体的机械能守恒. 2皮球从空中落下，落到地面上又被弹起，试分析整个过程中能量转化的情况. 解答：皮球从空中落下的过程中重力势能转化为动能；落地被压扁的过程中，动能转化为弹性势能；皮球恢复原状的过程中，弹性势能转化为动能；从地面被弹回空中的过程，动能转化为重力势能. 第二节练习题： A组 1填空题： （1）从能量转化的角度看，滚摆上升的过程中，是将 能转化为 能；拉开的弹弓将石子射出的过程中，是将 能转化为 能. （2）一人骑车从斜坡滑下（不蹬车），速度越来越快，他的动能 ，重力势能 ，机械能 . （选填“变大”、“变小”、“不变”） 2单选题： （1）将一石子竖直向上抛出，在它上升过程中，不计空气阻力，那么它的：（ ） A动能减小，重力势能增加，机械能增加； B动能减小，重力势能增加，机械能不变； C动能不变，重力势能增加，机械能不变； D动能减小，重力势能增加，机械能减小. （2）如图所示，把一小球从a处放开，小球经o点运动到b点，在这一过程中，小球的能量转化情况为：（ ） A从a到o，动能转化为重力势能，从o到b，动能转化为重力势能； B从a到o，动能转化为重力势能，从o到b，重力势能转化为动能； C从a到o，重力势能转化为动能，从o到b，动能转化为重力势能； D从a到o，重力势能转化为支能，从o到b，重力势能转化为动能； （3）一个铁球静止放在水平桌面上，另一个体积相同的木球在水平桌面上作匀速直线运动，如图，那么：（ ）V A木球的重力势能等于铁球重力势能； B木球的动能大于铁球的动能； C木球的机械能一定大于铁球的机械能； D木球的机械能一定小于铁球的机械能. 3判断题： （1）一物体在匀速上升过程中，重力势能增加，其机械能也增加. （ ） （2）在有水力发电站的地方，一般大坝都修得很高很大，其目的是为了让水具有更大的重力势能，可转化为更多的动能. （ ） （3）拧紧了的钟表发条具有弹性势能，可带动指针转动. B组 4问答题： 汽车上坡前，司机经常将汽车加速，从能的转化来说明这样的好处. 分析与解答：1（1）动、重力势；弹性势、动（2）增加、减小、减小（自行车从斜坡滑下过 程中，由于要克服斜面与轮之间的摩擦，要损失一部分机械能） 2（1）B（不计空气阻力，小石子在上升过程动能转化为重力势能，机械能守恒）. （2）C （3）B（体积相同时，铁球的质量大于木球的质量. 又木球和铁球在同一高度，所 以木球的重力势能小于铁球的重力势能. 铁球静止，铁球没有动能，所以木球的动能大 于铁球的动能. 机械能等于动能加势能，由于不知两球动能和势能在数量上的关系，故 不能判断谁的机械能大）. 3（1）（2）（3） 4汽车加速，动能增加，可转化为更多的重力势能，汽车上的坡越高. 第三节水能和风能的利用 1水能的利用： 在我国水资源丰富的地方，建有许多水电站，靠拦河坝提高水位，使水的机械能增加，当水流下来时可推动水轮发电机发电. 2风能的利用：风力发电. 第一章小测 一填空题： 1滚摆在上升时 能越来越大， 能越来越小，若不考虑任何阻力， 保持不变. 2空中自由下落的小球，在距地面2米高处具有2焦耳的势能，6焦耳的动能，则小球的机械能为 焦耳；若不计空气阻力，小球下落到