站街中学师生共用学案
年级： 九年级 学科：物理 执笔：邓礼洪 审核：韦洪
内容： 机械能、动能、势能的概念，自然界中能量存在的形式、能量的转移和转化、能量守恒定律。 课型：复习课
时间：2013年3月22日
学习目标：
让学生系统整理了解自然界中能量存在的形式、转移和转化现象、能量在转移和转化过程中遵循的规律。
学习重点：。1、动能、重力势能、弹性势能的概念、影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素，动能、势能相互转化的现象。
2、能量的转移设转化、能量守恒现象，
能量守恒定律。
3、发展学生科学思维能力、探究能力和
解决简单实际问题的能力。
学习难点：培养分析、解决简单问题的能力．
复习设计
一、各种形式的能
1.问题：自然界中的能量根据特点可以分为哪几类？
2.练习：分析下列物体具有什么能？
（1）河里的流水具有 能；
（2）钟表里卷紧的发条具有 能；
（3）空中飞行的飞机具有 能；
（4）输电线中电流具有 能；
（5）猪肉、大米、水果具有 能；
（6）热水瓶中的开水具有 能；
（7）被堤坝挡住因而升高了水位的水具有 能；
（8）太阳内部具有 能；
（9）电视台发射的电视信号具有 能；
二、机械能
1.问题：（1）什么是动能、重力势能、弹性势能？
（2）动能、重力势能、弹性势能的大小与哪些因素有关？成什么样的关系？
2.学生交流
3.归纳、概括
4.练习
练习1：关于物体的动能和势能，下列说法中正确的是（ ）
A、质量大的物体比质量小的物体动能大
B、高速飞行的子弹动能一定比缓慢行使的汽车大
C、质量相同的两个物体放在同一高度，它们的重里势能一样大
D、一根弹簧被拉长时弹性势能增大，被压缩时弹性势能减小
练习2：你所知道的自然界中有哪些机械能可以利用？怎么利用？
三、能量的转移和转化
讨论1：举例说明自然界中的能量可以从一个物体转移到另一个物体，可以从一种形式转化为另一种形式。
讨论2：小孩在滑梯上匀速下滑的过程中，机械能怎样变化？
3.练习
练习1：2003年10月16日6时36分，随着“神州五号”飞船返回舱稳稳落地，宣告了中国首次载人航天飞行的圆满成功，这标志着我国成为世界上第三航天大国。在下落到地面附近时，“神州五号”返回舱由于受空气阻力作用做匀速运动，则返回舱在匀速下降过程中它的（ ）
A、动能不变，势能减小，内能增大
B、动能不变，势能增大，内能减小
C、动能减小，势能不变，内能增大
D、动能增大，势能减小，内能不变
练习2：在平直公路上行使的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光；降落伞在空中匀速下降，上述三种不同现象中所包含的相同物理过程是（ ）
A、物体的动能转化为其他形式的能
B、物体的势能转化为其他形式的能
C、其他形式的能转换为物体的机械能
D、物体的机械能转化为其他形式的能
练习3：分析图中的能量转化情况
练习4：如图自由运动的摆球，每次上升的高度逐渐减小，下列说法中正确的是（ ）
A、机械能守恒
B、能量正在消失
C、只存在动能和势能的相互转化
D、减少的那部分机械能转化为内能，但总的能量守恒
4.问题：什么是能量守恒定律？
四、小结（略）
课时测评
一、填空题
2.唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句，这些动人的诗句生动，形象地反映了这两条大河蕴藏了大量的 能。
3.2003年6月1日，举世瞩目的三峡工程正式下闸蓄水，奔腾千年的滔滔江水被拦入大坝与群山的怀抱，“高峡出平湖”的百年梦想从诗歌变为现实，随着上游水位的升高，上游江水的 （选填“重力势能”或“动能”）不断增大。
4.如图所示是研究小球动能与小球的质量和速度的关系的实验装置，下表记载了甲球和乙两球分别进行实验时的数据，由表中数据可知：甲球的动能（选填“大于”、“小于”或“等于”） 乙球的动能；在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是 。
小球
小球质量
小球碰撞A时的速度
物体A被推动的距离
甲
2m
V
s
乙
m
2V
2S
5.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么 飞得快。
6.夏天，为了降温，洒水车沿街道匀速行使，将水洒在路面上，在这个过程中，它的动能 ，势能 ，这是因为
7.弹弓能将小石块弹射出去，弹石块时，被拉伸的像皮筋具有 能。像皮筋被拉得越长，小石块被射得越远，说明弹性势能与物体的 有关， 越大，弹性势能越大。
8.各种形式的能都可以 ，木柴燃烧发出热和光，在这个过程中是 能转化为 能和 能；水烧开时，壶盖在水蒸气的冲击下不停地跳动， 能转化为 能。
9.我国研制的高压水流切割器技术已经达到世界先进水平，这种很细的高速水流一次可以顺利切割26层牛皮或2.3mm厚的钢板……。如果在水中加如某种砂质磨料，在水流相同的条件下，可切割300mm的花岗岩或130mm厚的确钢板……。请简要回答
（1）高压水流为什么能切割坚硬物体？
（2）为什么加入砂质材料后，在流速相同的情况下切割能力大大提高了？
10.指出下列情况中能量转化的情况。
（1）电动机带动水泵抽水是 ；
（2）用毛巾反复擦背，感觉后背热了是 ；
（3）利用木柴烧水的过程是 。
11.托在手上的乒乓球有 能，当它离开手后落向地板时， 能转化为 能。当它撞击地板时发生弹性形变， 能转化为 能。在它恢复原状过程中， 能转化为 能。它向上弹跳过程中 能转化为 能。
12.巨型运载火箭将“嫦娥一号”飞船平地托起，直冲云天：火箭在加速上升过程中，机械能________，(选填“增大”、“减小”或“不变”)，这个能量是由燃料燃烧释放的________能转化过来的。它是利用向后喷出气流而使自身受力前进的，这是运用了力的作用是________的道理。由于地球在自西向东不停地自转，为节省燃料，火箭在升空后应向________方向飞行(选填“偏东”或“偏西”)。“嫦娥一号”卫星发射后首先将被送入一个地球同步椭圆轨道，这一轨道离地面最近距离为500公里，最远为7万公里，从远地点到近地点运行的过程中，飞船的速度________，势能________。
三、选择题
13.自然灾害会给工农业带来影响，下列情况主要又机械能引起的是（ ）
A、大火烧毁房屋 B、洪水冲垮桥梁
C、雷电击坏电力设备 D、干旱使庄稼枯死
14.2003年5月25日，我国成功地将第三颗“北斗一号”导航定位卫星送入太空，在椭圆轨道上正常运行的卫星 （ ）
A、既有动能，又有重力势能 B、只有动能，没有重力势能
C、只有重力势能，没有动能 D、没有动能，也没有重力势能
15.在下列物体中，具有重力势能最大的是（ ）
A、放在一楼窗台上的质量是4kg的石块 B、放在三楼窗台上的质量是3kg的陶罐
C、放在五楼窗台上的质量是4kg的花盆 D、凉晒在五楼窗台上的质量是1.5kg的球鞋
16.以下现象中，由内能转化为其它形式的能的现象是（ ）
A、古代人“钻木取火” B、电炉通电后，炉丝发红了C、晒太阳感觉到暖和
D、水壶中的水沸腾时，水蒸气把壶盖顶起来
17.如图所示是一种游戏，叫做蹦极，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下，图中A点是绳自然下垂时绳下端的位置，C点是游戏者所到达的最低点，对于游戏者离开跳台至最低点的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A、游戏者的动能一直在增加
B、游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C、游戏者通过A点之后，绳子具有弹性势能
D、游戏者到C点时，他的动能为零
18.跳水运动员从跳板上起跳到落入水中这一过程中能的转化下列叙述中正确的是（ ）
A、跳起时，运动员的重力势能转化为运动员的动能
B、跳起时，跳板的弹性势能转化为运动员的动能
C、跳起时，跳板弹性势能转化为运动员的动能和重力势能
D、跳水运动员在跳板上重力势能与跳水运动员落水前的动能大小相等
19.学习了热机效率后，某班学生就提高燃料的利用率和热机效率等问题展开了热烈的讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是（ ）
A、要改造现有的热机，使燃料燃烧更充分
B、研究、开发效率更高的热机
C、研究、开发优质的燃料
D、应致力于研究一种启动后既可不消耗燃料，又能持续做功的机器
20.从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来，水力发电成了水能利用的主要形式，关于水力发电下列说法中正确的是（ ）
A、上游的是沿着导管运动的过程中，重力势能转化为水的动能
B、运动的水流冲击水轮机使水轮机转动，水流的一部分机械能转化为水轮机的动能
C、水轮机带动发电机发电将电能转化为动能
D、水能机带动发电机发电将动能转化为电能
21.用同一把铁锤，从相同的高度落下，分别敲打放在同一地面上的钢板和铅板，发现铁锤落在钢板上时反弹起的确高度远大于落在铅块上的高度，则下面对这个现象的分析说明，正确的是 （ ）
A、钢板升高的温度大于铅块升高的温度 B、钢板升高的温度小于铅块升高的温度
C、钢板增加的内能大于铅块增加的内能 D、钢板增加的内能小于铅块增加的内能
四、简答题
22. 根据下面短文简要回答：
“鸟炮弹”和“冰子弹”
1962年11月，一架“子爵号”客机正在美国伊利奥特士上空平稳地飞行，突然，一声巨响，客机像中了一颗炸弹似的突然坠落，一场机毁人亡的悲剧落到了“子爵号”和它的乘客身上。这是怎么一回事呢？原来，当时正好有一只天鹅在空中飞翔，正好跟“子爵号”飞机迎面相撞。美丽的天鹅顿时就变成了一颗“炮弹”击毁了巨大的“子爵号”飞机。
也许你会感到奇怪：肉乎乎的天鹅质量并不大，飞得也不快，怎么会有这么大的威力呢？
我们知道，运动的物体由于具有动能而能够做功，动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，具有的动能就越大。我们还知道，运动和静止以及运动的快慢都是相对的，那么物体的动能也应是相对的。如果以飞机为参照物，天鹅的运动是惊人的。假设一架以300m/s的速度飞行的飞机，迎头撞上一只质量为5kg静止不动的天鹅，可以计算出天鹅相对飞机具有的动能是2250J。这只天鹅对飞机所做的功，比质量为1000kg的大石头从高20m高处掉到地上做的功还要大，这简直就是一颗“天鹅炮弹”，飞机怎么能受得了呢？
在天空中飞翔的天鹅能像炮弹一样把飞机打下来，从高空落下的冰雹也会像机枪射击出的子弹那样，把地里的庄稼打断，把房顶打穿，甚至把人和牲畜打死。
问题1：为什么美丽的天鹅会变成一颗“炮弹”
2：小小冰雹哪来这么大的力量呢？
23.举例说明在有摩擦的情况下，机械能不守恒。
24.历史上有人设计了如图所示的“永动机”，利用水对球的浮力作为动力，使球链不停的转动，而不需要外部动力。这台永动机真的能不停地砖动吗？
五、中考回顾
1. 在下面的哪个情景中，人对物体做了功
A．小华用力推车，但没有推动 B．小强举着杠铃静止不动
C．小悦背着书包静立在原地 D．小翔把一桶水从井中提起
2．今年第十届全国人民代表大会期间，我省林树森省长在回答中央电视台记者提问时谈到，我省即将动工修建一条贵阳至广州的高速铁路，这是我省修建的第一条高速铁路，设计速度为260km/h。届时从贵阳乘火车到广州只需５个小时左右，比目前缩短了近１７个小时，这将极大地改善我省的出海交通状况。
（1）若以保持设计速度行车5h计算，这条铁路总长多少km?
（2）若火车以大小相同的速度行驶，则从贵阳到广州和从广州返回贵阳，机车消耗的能量是否相同？请简要解释。
（3）请你给居住在这条铁路沿线附近的同学写一条安全寄语，并简要说明理由。
3．如图所示，为一辆行驶中的太阳能汽车，该车的顶部装有由硅晶制成的太阳能电池板，它将太阳能转化为电能，电能再转化为 能。你认为太阳能汽车与普通燃油汽车相比有什么优点： （说出一点即可）。
4.“构建节约型社会”是党中央提出的战略号召，“节能减排”是我们每个社会成员应尽的责任和义务，我们要从生活中的点滴做起，为保护人类共同的家园——地球，作出一份努力。请就如何做到“节能”或“减排”，简要谈谈你的两点建议。
5.质量相等的甲、乙两辆小车，在同一水平地面上做匀速直线运动，它们的s—t图像如图所示，分析图像可判断（ ）
A．甲车的动能大 B.乙车的动能大
C.甲车的重力势能大 D.乙车的重力势能大
6.如图所示的实例中，物体重力势能在增大的是
A.倾泻而下的水流 B.升空的航天飞机 C.从高山速降的滑雪者 D.在水平铁轨上行驶的列车
7.小豫在公园里看到一个小孩在荡秋千．她发现无论小孩的秋千摆荡得高还是低，来回摆动一交的时间好像并没有不同；当小孩离开后，秋千继续摆动的快慢似乎和有人时也相’同。那么秋千来回摆动一次的时间会受什么因素影响呢?她做出了以下猜想：
A．可能与秋千摆动的幅度有关；
B．可能与秋千和人的质量有关；
C．可能与秋千吊绳的长度有关。
她决定用单摆来模拟秋千，探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关，于是她准备了不同质量的小铁球、细线、刻度尺、铁架台等器材．实验装置如图l8甲所示。
（1)实验器材中还应该有： 。
实验
次数
摆幅
（m）
小球质量
（kg）
摆长
（m）
时间
（s）
1
0.1
0.03
0.8
1.8
2
0.1
0.04
0.8
1.8
3
0.2
0.04
0.8
1.8
4
0.2
0.04
1
2.0
(2)小豫完成了实验并将数据记入上表，分析数据可知：单摆来回摆动一次的时间只与
_________有关，该实验所用的科学探究方法是：____________________________。
(3)在摆线悬挂点O的正下方固定一铁钉P，将摆球从A点释放，摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动，到达B点后再摆回，如此往复，如图18乙所示。若摆长为0．8m，则单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间应_______l.8s(选填：“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)不计空气阻力及线与铁钉的摩擦．摆球到达的A、B两点是否在同一水平线上?_________(选填：“是”或“不是”)。原因是：_____________________________。
8. 小春发现高速公路常有如图21所示的限速警告标志，他问爸爸：为什么在相同的道路上行驶的汽车却会有不同的最高时速限制呢？爸爸告诉他：大车质量大，惯性大，如果速度太快的话，遇紧急情况时不能及时停下来，极易造成交通事故。小春想：这就是说在相同情况下大车要停下来所用的距离比小车要长？为此，他设计了如图22所示的装置及以下探究方案：
①让一辆小车从光滑斜面上某位置由静止滑下，测出它在水平面运动的距离s1；
②给小车车厢里添加适当的钩码，并使小车从同一高度由静止滑下，测出它在水平面运动的距离s2；
③再继续增加钩码数量，重复步骤②
④比较各次水平运动距离s的大小，归纳出结论
对于上述探究方案，请你作答：
（1）给小车添加钩码的目的是： 。
（2）让小车从同一高度下滑的目的是： 。
（3）小车在水平面上运动的过程中机械能转化成了 能。
（4）假设各次小车在水平面上运动时所受的摩擦力均相同，则s2 s1（选填：“＞”、“=”或“＜”），原因是： 。
（5）小春的探究方案合理吗？： 。为什么？
。
9.一重力G=2.5×10-3N的雨滴从高空由静止开始竖直落下（不计横向风的影响），设雨滴下落过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方（v2）成正比，关系为F阻=kv2,其中k为常数，且k=1×10-4N·s2/m2。求：
（1）该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小。
（2）若雨滴匀速下落的距离为400m，则这个过程重力对雨滴做的功为多少J？
（3）雨滴匀速下落时的速度为多少？
（4）请在图24中画出从开始下落到落地这一过程中雨滴的运动速度随时间变化的图像。（描绘出大致情况即可）
《杏红物理》精品教学案 第十二课时 能量答案
一、各种形式的能
1.机械能、电磁能、内能、化学能、核能。
2.机械；弹性势；机械；电；化学（生物质能）；内；重力势；核；电磁能。
二、机械能
3.归纳、概括
定义：物体由于运动而具有的能叫做动能
大小：物体质量越大，运动速度越大，具有的动能越大。
定义：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能
大小：物体被举得越高，质量越大，具有的重力势能就越大。
定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能
大小：物体的弹性形变越大具有的弹性势能就越大。
4.练习
练习1：分析：对A、B选项，比较动能大小时，不能只考虑质量或速度其中一个因素；对C选项，比较重力势能大小时考虑质量和高度，这两个因素相同时重力势能一样大；对应选项D，弹性势能是物体发生弹性形变时具有的能量，在弹性范围内，弹簧被拉长和被压缩都是弹性形变，弹性形变越大，弹性势能越大。C；D
练习2：自然界中机械能有水能和风能。水能：可以利用流动的水冲击水轮机带动各种机械做功，带动发电机发电；风能：可以利用风推动帆船航行，推动风车带动各种机器做功，带动发电机发电。
三、能量的转移和转化
讨论1：给铁加热；物体下落。
讨论2：小孩在滑梯上匀速下滑的过程中重力势能随高度的减小而减小，速度不变，动能不变。机械能等于动能和势能之和，所以机械能减小。
小孩的机械能变化还可以从另一个角度去想。小孩在光滑的滑梯上下滑时，速度应是越来越大，现在小孩匀速下滑，表明滑梯有摩擦，由于克服摩擦生热，小孩的一部分机械能要转化成其他形式的能，他的机械能减小了。
3.练习
练习1：A
练习2：D
练习3：分析：人用力转动木棒，人体存储的化学能转化为木棒的机械能，木棒与木头摩擦生热，木棒转动的机械能转化为木头的内能。
练习4：讨论：单摆每次上升的高度逐渐减小，说明单摆的机械能减小，单摆在摆动过程和空气、摆绳内部各部分之间等发生摩擦消耗部分机械能，而转化为内能，因此能量并没有消失，总的能量守恒。
4.问题：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。
课时测评
一、填空题
1.动能；重力势能；弹性势能。
2.水的机械
3.重力势能
4.小于；速度
5.燕子
6.减小；减小；速度和高度不变的情况下车的质量减小。
7.弹性势；弹性形变程度；弹性形变
8.互相转化；化学；内；光；内；机械
9.（1）高速水流动能很大
（2）相对质量增大，水流动能增大。
10.（1）电能转化为机械能
（2）机械能转化为电能。
（3）化学能转化为内能
11.重力势；重力势；动；动；弹性势；弹性势；动；动；重力势。
12.增大；内能；相互；偏东 ；增大；减小 。
三、选择题
13.B
14.A
15.C
16.D
17.CD
18.BD
19.D
20.ABD
21.D
四、简答题
22.（1）天鹅和飞机相对运动的速度很大，动能很大。
（2）冰雹落下前在很高的天空上，重力势能很大，下落过程中重力势能转化为动能，因此在地面附近冰雹的动能很大。
23.参考：例：在水平面上运动的自行车刹车过程中，刹车闸上像皮与钢圈摩擦，自行车重力势能不变，动能减小，动能转化为内能，机械能不守恒。
24. 球链转动过程中摩擦是不可不免的，要消耗球链的机械能，根据能量守恒定律，“永动机”不需要外部动力不可能不停地转动。
五、中考回顾
1. D
2．解：（1）（Km）
（2）机车消耗的能量不相同。
因为贵阳比广州海拔高，从贵阳到广州火车有部分重力势能转化为动能，可节省能耗。
（3）“车速过快，请不要靠近铁路线行走”。
高速运行的列车通过时会使其周围空气流速加大，从而使其周边一定范围内的气压迅速减小，人有被气压差压入车底的危险。
3．机械能；无污染（其他答案合理均可）
4. ⑴多使用清洁能源，如风能、水能、太阳能等
⑵鼓励人们多乘坐公共交通工具
⑶养成良好的用水、用电的习惯
⑷提高机械效率
⑸加强废气排放管理等
(其它答案合理均可)
5.A
6.A
7. (1)秒表 （2)摆长 控制变量法 (3)小于
(4)是 根据条件可知，摆球在摆动过程中机械能守恒，A、B两点均为最高点，即重力势能相等，所以所处高度相同(或在同一水平线上)。
8.（1）增大（改变）小车质量·················（1分）
（2）小车在水平面上运动的初始速度相同·················（1分）
（3）内能······························（1分）
（4） > 由于初始速度相同，质量越大，小车的动能越大，到停止的过程克服阻力做的功就越多，在阻力相同的情况下，则运动的路程越长（或：质量大，惯性就大，在相同条件下小车停下来所需的距离就长）··················（3分）
（5）不合理 因压力不同，小车所受的摩擦力不同，不能满足控制变量，所以不合理。··································（2分）
9. （1）匀速下落，二力平衡
·······················（2分）
（2）··················（2分）
（3）·················（2分）
（4）············
