机械能及其转化

1、动能和势能及能量的转化1. 能量（1）定义：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。（2）实质：物体做功的过程就是能的转过过程，物体做功越多，说明某种能转化为别的 形式的能就越多。 功是一个过程量，一个物体能够做功我们就说它具有能量。能量是描述一个物体做功本领 的物理量，是一个状态量。 理解能够做功：能够做功说的是它不一定正在做功，可能是没做功，但是她是可以做功的，比如举高的重锤在空中静止时，她虽然没有做功，但是当他落下时，可以将木桩打进地面，所以举高的重锤有做功的本领，她具有能量。 一个物体能够做的功越多，它具有的能量越大。例如，同一个重锤被举的越高，落下时把木桩砸进地里面越

2、深，这说明据的越高的物体做得功越多，所以说它具有的 能量就越大，因此我们可以用作功的多少来衡量物体具有的能量的大小。 能量的单位：能量的单位与功的相同，在国际制单位中，功的单位是焦耳（J），能的单位也是焦耳（J）2. 动能（1）定义：物体由于运动而能够做功，她具有的能量称为动能。（2）一切运动的物体都具有动能（3） 影响动能大小的因素：物体的质量和速度其中物体的动能和物体的质量成正比，和速度的平方成正比，可以看出速度对动能的影响是比较大的。在讨论质量和速度对动能大小的影响时，必须要注意两个因素的“同时性”。例如：一颗子弹的速度远大于火车的速度，但是并不能说子弹的动能就一定大于火车的动能，因为子

3、弹的质量比火车的小得多；也不能说因为火车的质量比子弹大的多就说火车的动能比子弹大。因此要两个因素同时考虑(4) 在分析物体的动能大小时，要同时考虑到质量和速度是否在发生变化，不能只考 虑其中的一个；例如在公路上匀速行驶的洒水车，尽管她的速度没发生改变，但 是其质量在不断的变小，所以动能也变小。3. 重力势能和弹性势能统称为势能。(1)重力势能：由于被举高而具有的能量。 例如倍举高的重锤，在空中飞行的子弹， 大山中一块伸出的怪石、 课桌上放的书本都具有重力势能。物体的重力势能的大小取决于物体的质量和被举的高度，物体的质量越大，在的位置越高，它具有的重力势能越大。探 决定重力势能大小的一个重要因素

4、是物体的质量，在相同高度时，物体的质量越大，重力势能就越大。 决定重力势能大小的另外一个重要因素是“高度”，当物体的质量相同是，物体被举的越高，其重力势能就越大。 在分析重力势能大小的时候， 要同时考虑到物体的质量和被举的高度两个因素。在没有特别指明高度一般选地面。 在初中阶段一般把地面上的物体的重力势能 当作零。(3) 弹性势能： 弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。判断物体是否具有弹性势能，关 键是看物体是否发生了弹性形变。 弹性势能的大小和弹性形变的大小、材料有关。同一物体的弹性形变越大。下列物体具有哪种能：(1)推出去的铅球，落地具有 ；(2)正在上坡的自行车，具有 ；(3)被

5、拦河坝拦住的河水具有 ；在跳台上准备跳水的运动员，具有?(5) 钟表里卷紧的发条具有 ;(6)从枪膛里射出的子弹具有 。4. 运用控制变量法探究影响动能大小因素。(1)实验装置如图，小球的动能大小由木箱被推动的距离的远近来表示。(2)探究过程：第一步：让大小两个铁球分别从同一高度自由滚下，推动桌面上的木箱，分别几下木箱倍推动的距离。第二步：取两个相同的铁球分别从不同的高度自由滚下，分别记录木箱倍推动的距离。(4) 实验现象和数据分析： 实验我们是通过观察木块移动的距离来推断动能的大小的，控制铁球在斜面上的高度是为了光控制铁球达到斜面底端的速度。 通过实验一我们可以得出结论：运动速度相同的物体，

6、质量越大，动能越大。 通过实验二可以看出： 当物体的质量相同时，物体运动的速度越大，其动能也越大。综合上面得出结论：动能的大小和物体的质量有关，质量相同的物体运动的速度越大，它的动能就越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能就越大。5. 用控制变量法探究影响重力势能大小的因素。(1)实验如图所示。用物体下落在沙槽里面砸下的深度看重力势能的大小。图一图二表示相同质量的物体，不同的高度，重力势能的大小。结论物体质量相同时，高度越高重力势能越大。图2.3表示不同质量的物体，高度一样比较重力势能的大小。结论高度一样的物体，质量越大重力势能越大。6. 机械能及其转化1、机械能：动能与势能统称为机械能

7、如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的2、动能和重力势能间的转化规律： 质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能； 质量一定的物体，如果减速上升，贝y动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；3、动能与弹性势能间的转化规律： 如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能； 如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。1. 探究滚摆实验实验时要注意观察：滚摆在下降过程中速度如何变化；上升阶段速度如何变化.注意分析的问题：至u最高点时，高度、速度 ；说明了 ；到最低点时，高度

8、 、速度 ；说明了 ；在下降过程中，高度 、速度，说明了 ；在上升过程中，高度 、速度 ，说明了 0实验结论： 02. 探究单摆实验：实验时要注意观察：单摆在左摆过程中速度如何变化；右摆速度如何变化；左右摆幅怎样。分析：小球摆到最高点时，高度 ，速度，说明 ；小球摆到最低点时，高度 ，速度 ，说明 ；实验结论:3. 探究上紧发条的玩具：思考：上紧的发条具有什么能？松手后玩具运动具有什么能?结论： 。4. 人造地球卫星在绕地球转动的过程中，分析能量的转化.思考：当卫星从近地点向 远地点运动时，它的势能、动能、速度如何变化？当卫星从远地点向近地点运动时，它的 势能、动能、速度如何变化？卫星在近地点

9、的动能最 ，势能最 ;卫星在远地点的动能最 ，势能最 l .一个物体，我们就说这个物体具有能2. 物体由于 而具有的能叫动能，物体动能的大小 和有关。3. 物体由于 而具有的能叫重力势能，物体的重力势能的大小与 和有关。物体发生具有的能叫弹性势能，物体弹性势能的大小与 有关。4、（2011天津）滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，他的（）A、重力势能增加，动能增加B 、重力势能减少，动能减少C重力势能增加，动能减少D、重力势能减少，动能增加5、（ 2011莆田）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C、燕子与鸽子飞得一样

10、 D、两者速度大小无法比较6 （2011自贡）、四川省第十一届运动会已于 2010年8月9日至19日在自贡市隆重举行。 来自全省21个市、州的参赛运动员共同角逐跳高项目的金牌。跳高运动员从地面向上跳起至越竿的过程中，运动员的 能转化为能7. （2011哈尔滨）（2分）如图所示，弹簧将小球弹起，说明力的作用效果是0;小球离幵弹簧继续上升过程中的能量转化是 .（不计空气阻力）8. （ 2011烟台）小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材，探究1力与哪些因素有关”，其过程如图17所示（1）小明通过观察什么来判断重力势（2）分析比较甲、乙两图中的实验现象 什么？（3）图乙和图丙探究的问题是什么

11、？9. （2011烟台）立定跳远是中学生体育测试阴“重能的大小小？得出的结论是项目之一.图10动，是因为 能量转化是立定跳远时的分解图.运动员起跳后仍能继续向前运 运动员在空中运动过程中, 过程为10. （2011北京）下列说法中正确的是A. 做匀速直线运动的物体的机械能保持不变B. 密度越大、体积越大的物体的质量也越大C. 鸡蛋掉到地板上摔破了，地板对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对地板的作用力D. 悬浮在水中的物体受到水的压力，压力的合力与该物体受到的重力是平衡力11. （2011北京）小阳打排球，排球离幵手后向上运动到一定高度又落回地面。不计空气阻 力，关于排球离幵手后的运动过程，下列说法中正确的

12、是A. 排球在上升过程中，小阳对排球做功B. 排球在下落过程中，排球的重力势能变小C. 排球在上升过程中，排球受到的力的方向竖直向下D. 排球在下落过程中，排球所受的重力做功越来越快12 . （2011山西）如图5所示,“套圈”出手后，从a点到c点的过程中（不计空气阻力），说法正（）A .“套圈”由a到b过程中，动能逐渐B .“套圈”在b点的机械能大于a点的C .“套圈”由b到c过程中，机械能逐D. “套圈”由a到b再到c过程中，重 后变小上7 g增大机械能璽47渐变小力势能先变大确的是13. （ 2011桂林）图5是小明在体育考试中测试“引体向上” 关于“引体向上”，下列说法中正确的是（）A

13、. 身体悬挂不动时，势能为零B. 身体上升时，重力做功，势能减少C. 身体下降时，重力做功，势能增加D. 身体上升时，克服重力做功，势能增加xf图514. （2011绵阳）2011年4月10月，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将北斗八号导航卫星发射到预定椭圆轨道，该椭圆软道近地点约200千米，远地点约3599千米，如图是北斗八号一导航卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕 地球运行的过程中机械能守恒，则关于该卫星从远地点向近地点运行过程中势能、动能、 速度的变化是A.势能增加、动能减小、速度减小B. 势能减小、动能增加、速度增加C. 势能减小、动能增加、速度不变D. 势能

14、不变、动能不变、速度不变能转化为 降落至地面时速度为零,运动员从幵伞到降至地面的过程中动能，重力势能 O （选填“增大”15. （ 2011泉州）骑自行车下坡.不踩脚踏板也会越来越快.在这个过程中（）A.动能增加，势能减少B .动能增加，势能增加C.动能不变，势能减少D .动能减少.势能增加（2011宿迁）海底发生的地震会引发海啸，海啸在形成时只有几厘米或几米高，进入海岸 线浅滩时，受海底阻力的作用，速度会减慢，但高度会增加，海水的 能.16. （2011荆门）跳伞运动员在跳下飞机一段时间后降落伞打幵,或“不变”）（2011宿迁）海底发生的地震会引发海啸，海啸在形成时只有几厘米或几米高，进入海岸线浅滩时，受海底阻力的作用，速度会减慢，但高度会增加，海水的 能转化