广东省中考物理二轮专题复习 机械能及其转化课件 粤教沪版.ppt

第2讲 机械能及其转化 1 了解能量的初步概念 认识功和能之间的关系 2 理解动能的概念 理解动能的大小与哪些因素有关 3 理解重力势能的概念 理解重力势能的大小与哪些因素 有关 4 理解弹性势能的概念 知道弹性势能的大小与弹性形变 的大小有关 5 知道机械能的概念 知道动能与势能的相互转化 并能 解释有关现象 6 理解机械能和其他形式的能的转化 一 动能和势能 1 动能 运动 1 定义 物体由于 而具有的能 2 影响因素 大 大 速度 质量相同时 物体运动的速度越大 动能越 质量 速度相同时 物体的质量越大 动能越 2 重力势能 被举高 1 定义 物体由于 而具有的能量 2 影响因素 越大 越高 质量 高度相同时 质量 的物体 重力势能越大 高度 质量相同时 物体被举得 重力势能越大 3 弹性势能 弹性形变 1 定义 物体由于发生 而具有的能量 2 影响因素 弹性形变程度 物体的弹性形变 具有的弹性势能越大 越大 二 机械能及其转化 1 机械能 动能 势能 动能和势能统称为机械能 机械能 2 机械能守恒 不计摩擦时 只有动能和势能的相互转化 机械能的总和 保持不变 考点1 动能与势能 探究动能的大小与哪些因素有关1 实验方法 控制变量法和转换法 2 探究过程 1 如图7 2 1所示 用同一铁球由不同高度滚下 高度越高滚下时速度越大 撞推同一位置的同一物体b 记录撞推距离s的远近 图7 2 1 2 用质量不同的铁球由相同高度滚下 撞推同一位置的同 一物体b 记录撞推距离s的远近 3 实验结论 1 质量相同时 物体运动速度越大 动能越大 2 速度相同时 物体的质量越大 动能越大 4 实验拓展 1 质量不同的小球 从同一高度滑下 到达水平面时的速度相同 物体在斜面上的高度越高 到达水平面时的速度越大 2 物体b在水平面上移动的距离越远 说明小球a具有的 动能越大 体现了转换法的思想 例1 2012年娄底 图7 2 2所示的是 探究动能的大 小与哪些因素有关 的实验 图7 2 2 1 用质量不同的a b两个小球 ma mb 碰撞静止在同一水平面上的纸盒 实验中控制小球的高度相同 是为了控制两球到达底端时 相同 实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小 可以比较a b两个小球的 的大小 2 将甲 乙实验比较可知 小球动能的大小与小球的 有关 将甲与丙两实验比较可知 小球动能的大小与小球的 有关 3 本次实验采用了物理学最常用的一种实验方法 叫 思路点拨 动能的决定因素有两个 质量和速度 对于这类多因素问题应结合控制变量法进行分析 通过比较纸盒被推动的距离的长短来判断小球动能的大小 这是一种转换的方法 答案 1 速度 动能 2 速度 质量 3 控制变量法 例2 为了探究重力势能的大小与什么因素有关 小明利用带有四个铁钉的小方桌 沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图7 2 3所示的实验 图7 2 3 1 实验中通过观察 来判断物 体重力势能的大小 2 要探究重力势能大小与高度的关系应选择图 和图 进行分析比较 3 图乙和图丙探究的问题是 思路点拨 1 该实验采用转换法 通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断物体重力势能的大小 2 当探究重力势能与高度的关系时 必须保证物体的质量相等 3 图乙和图丙中物体的质量不同 但高度相同 所以探究的问题是重力势能的大小与质量的关系 答案 1 小方桌陷入沙中的深浅 2 甲乙 3 高度相同时 重力势能与质量的关系 考点2 机械能及其转化 1 机械能变化的判断 1 当物体只受重力作用 而没其他外力 如摩擦力 空气阻力等 作用时 其机械能始终不变 动能与势能之间相互转化 2 当系统还受其他外力作用时 由机械能 动能 势能判断 如火箭加速升空时 高度增加 速度变大 机械能增加 跳伞匀速下降时 速度不变 高度减小 机械能减小 2 动能和势能的转化 1 动能和重力势能相互转化 如滚摆下降时 滚摆的重力 势能转化为动能 上升时动能转化为重力势能 2 动能和弹性势能相互转化 如运动木球撞击弹簧 动能转化为弹性势能 弹簧将木球弹开 弹性势能转化为动能 例3 2011年昆明 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 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 机械能不变思路点拨 动能的大小跟物体的质量和速度有关 重力势能的大小跟物体的质量和高度有关 由他恰好匀速向下运动 可知速度不变 高度减小 从而判断出动能和势能的大小变化 再结合机械能 动能 势能 可以判断出机械能的大小变化 例4 嫦娥一号 返回舱在距离地面一定高度时 需要打开降落伞减速 以便安全着陆 在返回舱减速下降的过程中 c a 动能不变 势能减小 机械能不变b 动能不变 势能减小 机械能减小c 动能减小 势能减小 机械能减小d 动能增大 势能减小 机械能不变 1 2012年广州 图7 2 4的剪刀剪纸的机械效率为 80 这表示 d 图7 2 4a 若动力是1n 则阻力是0 8nb 若阻力是1n 则动力是0 8nc 若动力做功1j 则有0 2j的功用于剪纸d 若动力做功1j 则有0 8j的功用于剪纸 2 2011年广州 跳远运动的几个阶段如图7 2 5所示 则运动员 d 图7 2 5a 助跑阶段机械能不变b 起跳时机械能为零c 经过最高点时动能最大d 经过最高点时重力势能最大 3 2011年河源 下列过程中 物体的重力势能转化为动 能的是 d a 跳伞运动员在空中匀速下落的过程b 热气球上升的过程c 汽车在水平路面上匀速行驶的过程d 铅球自由下落的过程 4 2010年广州 甲站在0 5m s匀速上行的自动扶梯上 乙站在0 7m s匀速下行的自动扶梯上 甲 乙两人质量相等 甲上行中动能 填 增加 不变 或 减少 某时刻他们的位置如图7 2 6所示 该时刻甲的重力势能 乙的重力势能 甲的机械能 乙的机械能 填 大于 等于 或 小于 若此时上行的扶梯突然停止运动 甲会向前倾 原因是 不变