第十二章 机械能和内能精讲习题课件(共31张PPT)

(共31张PPT)
机械能和内能精讲（1）
火箭在发射时涉及到哪些能量知识？
2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，3名航天员奔向太空。
实验名称 实验装置图 实 验 方 法
影响因素 动能 势能 机械能
动能的大小跟哪些因素有关
重力势能的大小跟哪些因素有关
弹性势能的大小跟哪些因素有关
控制变量法
木块被推动的距离
转换法
物体的质量、速度
物体的质量、高度
弹性形变程度等
小车被撞击后移动距离
桌脚陷入沙子的深度
研究对象
小车
举高的重物
压缩的弹簧
小车的动能
重物的重力势能
弹簧的弹性势能
动能 势能 机械能
动能的大小跟哪些因素有关
小车的动能
小车的重力势能
小车对木块做功
质量、高度
质量、速度
W= f s
高
大
长
大
大
多
（1）实验中，探究的动能是指 　 　（填序号）。
A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击的动能
（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与 　 　的关系。
（3）小华同学通过比较图1中B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，错误:　 　。
（4）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图2所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球
　 　（选填“运动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
（5）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑行的距离不同（如下表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功 　 　（选填“相等”或“不相等”），小车静止后内能 　 　（选填“一定”、“可能”或“不可能”）为0J。
例1.如图1是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中：mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。
动能 势能 机械能
B
速度
没有控制速度相同
静止
（5）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑行的距离不同（如下表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功 　 　（选填“相等”或“不相等”），小车静止后内能 　 　（选填“一定”、“可能”或“不可能”）为0J。
动能 势能 机械能
相等
不可能
小车的动能
小车的重力势能
小车对木块做功
W= f s
（6）小明同学尝试改用如图3所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案：
方案一：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度，静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；
方案二：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。
关于他的实验方案 　 　。（填序号）
A.只有方案一可行
B.只有方案二可行
C.两个方案均可行
D.两个方案均不可行
（7）如图4为某段道路的限速标志牌，对不同车型限定不一样的最高行驶速度，可以用动能大小与 　 　的关系解释。
图4
动能 势能 机械能
（6）小明同学尝试改用如图3所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案：
方案一：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度，静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；
动能 势能 机械能
钢球的动能
弹簧的弹性势能
钢球对木块做功
W= f s
同一弹簧 弹性形变程度
质量、速度
方案二：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。
大
大
长
相同
相同
钢球的动能
弹簧的弹性势能
钢球对木块做功
相同
（6）小明同学尝试改用如图3所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案：
方案一：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度，静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；
方案二：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。
关于他的实验方案 　 　。（填序号）
A.只有方案一可行
B.只有方案二可行
C.两个方案均可行
D.两个方案均不可行
（7）如图4为某段道路的限速标志牌，对不同车型限定不一样的最高行驶速度，可以用动能大小与 　 　的关系解释。
图4
动能 势能 机械能
A
速度
例2. 在“模拟打桩”的实验中，原来处于同一沙槽、相同深度的1、2、3、4四个相同木桩，经A、B、C三个重锤从高处由静止下落撞击后，最终所处的位置如图所示．由此可知：
(1) 实验中可通过观察____________来比较重锤重力势能的大小，若B、C
两锤下落高度相同，则________(B/C)锤的质量要大一些；若A锤质量
等于B锤质量，可推测________(A/B)锤下落高度较高．
(2) 若木桩4下陷过程中所受重力做功为100 J，则木桩3下陷过程中所受
重力做功约为_________J.
木桩下陷深度
B
B
动能 势能 机械能
木桩下陷深度
重锤的重力势能
重锤做功
深
多
大
(130～160范围内均可)
下陷1.05cm
(2) 若木桩4下陷过程中所受重力做功为100 J，则木桩3下陷过程中所受
重力做功约为_________J.
下陷0.70cm
100J
150J
150
动能 势能 机械能
《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。
动能 势能 机械能
“高空抛物”
例3．如图所示，放置于水平桌面上的“V”字型木质倾斜轨道，左侧的两根等高立柱高于右侧的两根等高立柱。将表面光滑的金属圆球轻轻放在轨道上的右端后，它能自动向轨道左端滚去。在小球向左运动过程中，其机械能间的转化关系与下列四种情况中的运动小球相同的是（　　）
动能 势能 机械能
B
动能
重力势能
科普活动中，老师为同学们表演了一个“自动爬坡“实验，惊艳了全场。该实验如下：将一个用轻质泡沫做成的圆环，轻轻放在一个斜坡上，结果发现圆环不但没有滚下，反而加速滚上了斜坡。揭秘后才发现，这是一个内部镶嵌了一个小铁块的圆环。在圆环加速滚上斜坡的过程中， 圆环的动能 ，重力势能 (增大/减小).
增大
减小
动能 势能 机械能
沈阳怪坡
一段长80米，宽25米的怪坡,虽然看起来是上坡，但如果你骑自行车上去的话，车子可以不用蹬就往上坡滑行。
自行车往上坡滑行时，动能 ，重力势能 (增大/减小).
增大
减小
动能 势能 机械能
例4.阅读短文并回答下列问题.
蹦极（Bungeejumping），也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。运动员站在约40m以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮绳绑在踝关节处，然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下跳下去。绑在运动员踝部的橡皮绳很长，足以使运动员在空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下落，当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次直到静止，这就是蹦极的全过程。
如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直，B点是运动员下落过程中人的重力和弹性绳对人的弹力大小相等时的位置，C点是运动员蹦极过程下落的最低位置。
（1）在整个模拟蹦极过程中，弹性绳的弹性势能最大是在___________点，运动员的动能最大是在 ___________点（选填“A”、“B”或“C”）；
（2）处于C点的运动员 ___________处于平衡状态（选填“是”或“不是”）；
（3）不计空气阻力，则人的速度v与弹性绳伸长的长度 、弹性绳的拉力F与长度L的图象中，可能正确的是___________。
动能 势能 机械能
例4.阅读短文并回答下列问题.
蹦极（Bungeejumping），也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。运动员站在约40m以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮绳绑在踝关节处，然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下跳下去。绑在运动员踝部的橡皮绳很长，足以使运动员在空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下落，当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次直到静止，这就是蹦极的全过程。
动能 势能 机械能
例4.阅读短文并回答下列问题.
如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直，B点是运动员下落过程中人的重力和弹性绳对人的弹力大小相等时的位置，C点是运动员蹦极过程下落的最低位置。
（1）在整个模拟蹦极过程中，弹性绳的弹性势能最大是在___________点，运动员的动能最大是在 ___________点（选填“A”、“B”或“C”）；
动能 势能 机械能
C
B
没有弹性形变
G
G
F
F’
G
弹性形变增大
弹性形变最大
加速
减速
例4.阅读短文并回答下列问题.
（2）处于C点的运动员 ___________处于平衡状态（选填“是”或“不是”）；
（3）不计空气阻力，则人的速度v与弹性绳伸长的长度 、弹性绳的拉力F与长度L的图象中，可能正确的是___________。
动能 势能 机械能
不是
D
“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。
动能 势能 机械能
C
（4）对此过程，人体的动能Ek、人体的重力势能Ep1、轻绳的弹性势能Ep2和人体与轻绳的机械能E随位置变化关系图像中正确的是 ___________。
弹性势能最大
重力势能最大
动能最大
内能
机械能越来越小？
内能：物体内所有分子动能和分子势能的总和
内能
内能的影响因素
温度
质量
状态
例5.关于内能，下列说法中正确的是 （ ）
A、温度低于0℃的物体不具有内能
B、物体的内能增加，其温度一定升高
C、温度高的物体，内能一定大
D、物体具有内能，也可以同时具有机械能
D
任何物体都具有内能！
水沸腾时吸热，温度不变
内能
温度、质量、状态
质量 温度 状态
质量 速度
质量 高度
形变程度等
1．科技助力农业生产，如图是无人机喷洒农药的场景。在无人机沿着水平方向匀速飞行喷洒农药的过程中，它的（　　）
A．动能不变、机械能不变
B．动能减小、机械能减小
C．动能增大、机械能增大
D．动能减小，机械能不变
【巩固练习】
质量 减小
高度 速度 不变
B
2．如甲图AOB是光滑轨道，A点的高度为H，B点的高度为h，h小于H，A、B两点水平距离为s，让一个小球由A点静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开轨道，如图乙所示，不计空气阻力。则小球从A点运动到B点时，它经O点的动能是由______能转化而来。小球离开B点后的运动轨迹a、b、c、d，最符合题意的是轨迹______。若右侧的光滑轨道也足够高，则小球_____（选填“能”或“不能”）达到与A等高的A′位置。
【巩固练习】
c
能
重力势
3.关于机械能和内能，下列说法中正确的是（　　）
A．物体的机械能增加，它的内能一定增加
B．物体的动能不变，它的内能一定不变
C．物体的机械能为零，它的内能一定不为零
D．物体的重力势能减小，它的内能一定减小
【巩固练习】
C
物体的动能、势能、机械能和它的内能没有关系
物体的内能总是大于零，物体的机械能可以为零
4．在探究“影响动能的因素”实验中，如图所示，小刚将钢球从某一高度由静止释放，当钢球摆动到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块推过一段距离。
（1）钢球从某一高度向下摆动过程中，　 　能转化为 　 　能。
（2）表中实验序号1和2两组的实验数据是探究钢球的 　 　相同时，
动能与 　 　的关系。
（3）小明组也用相同的装置进行实验，但他们在做第3次实验时，木块被撞后在木板上滑行的距离超过木板的长度。则他们 　 　（选填“需要”或“不需要”）换用更长的木板重做第3次实验。
【巩固练习】
重力势
动
速度
质量
不需要
内能是如何获得的？
请同学们完成平台课后练习，祝大家学习进步！
再 见！