2024四川中考物理二轮重点专题研究 第十二讲 功和机械能 第2节 机械能及其转化（课件）(共31张PPT)

(共31张PPT)
机械能及其转化
第2节
知识精讲
2
考点清单
四川近年真题及拓展
1
图说物理
实验突破—科学探究素养提升
3
探究物体的动能跟哪些因素有关
四川近年真题及拓展
命题点
1
机械能及其转化(绵阳近6年4考；宜宾近6年4考)
1. (2021绵阳15题3分)撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动．如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中(不考虑空气阻力)(　　)
A. 竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小
B. 竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大
C. 竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小
D. 竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大
D
2．(2020绵阳21题3分)高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用下，开始下落的一段时间速度越来越大，落到地面前一段时间匀速下落．雨滴在空中下落的整个过程中(　　)
A. 动能一直增大，机械能守恒
B. 动能先增大后不变，机械能守恒
C. 动能先增大后不变，机械能一直减小
D. 动能先减小后不变，机械能一直减小
C
3．(2023宜宾5题3分)用轻绳将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆，如图所示，小球在a、c之间往返运动，不计空气阻力，对小球从a点向右摆动到c点的过程，下列说法中正确的是(　　)
A. 小球的运动状态没有发生变化
B. 小球所受重力的方向总是竖直向下的
C. 小球的动能先减小后增大
D. 小球的机械能不守恒
(素材来源于RJ八下P71想想做做图11.4－2乙)
B
4．(2022绵阳20题3分)蹦床运动是奥运会比赛项目．运动员比赛开始前直立站在蹦床中央，比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起，离开蹦床时呈直立状态并一直保持，到达最高点后下落到接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立，再次被蹦床弹起，达到更高点．忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　)
A. 在此整个过程中，运动员机械能守恒
B. 在此整个过程中，运动员机械能一直在增加
C. 从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中，运动员机械能守恒
D. 从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中，运动员机械能守恒
(素材来源于RJ八下P71图11.4－1)
C
5．(2022宜宾2题3分)如图是宜宾天池公园内的“摩天轮”，一游客坐在“摩天轮”中在竖直平面内做速度大小不变的圆周运动，游客从最低点向最高点运动的过程中，下列说法正确的是(　　)
A. 游客的动能保持不变
B. 游客的动能先增大后减小
C. 游客的重力势能保持不变
D. 游客的机械能保持不变
A
其他地市真题精选
6. (2021广元15题4分)我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化．由近火点向远火点运动时，探测器的动能______，机械能______( 选填“变大”“变小”或“不变”)．
变小
不变
7．(2020攀枝花14题2分)如图所示为某轻轨车站的设计方案图，进出站的轨道有一定坡度．列车可以无动力滑行进站是因为列车具有_____性．从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将_____能转化为重力势能储存起来，以备出站时利用．
惯
动
命题点
2
探究物体的动能与哪些因素有关
8.[2022绵阳26(2)题4分]如图所示，钢球从高h处的斜槽上由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s.再让同一钢球从高1.5 h 处由静止滚下，重复第一次实验．实验表明：质量相同时，钢球的速度越_____，木块B被撞得越远．在两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为fh、 f1.5 h，则fh _____(选填“>”“＝”或“<”) f1.5 h .
大
＝
机械能
及其转化
动能
与势能
动能和势能
统称为机械能
机械能的转化
机械能守恒
动能
势能
定义
影响因素
重力势能
弹性势能
机械能
及其转化
能量
功与能量的关系
一、能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有________，简称能，单位是________．
二、功与能量的关系：一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量________．
知识精讲
考点清单
能量
焦耳
越大
三、动能与势能
动能 势能 重力势能 弹性势能
定义 物体由于_____而具有的能 物体由于受到_____并处在_________时所具有的能 物体由于发生______
______而具有的能
影响 因素 _____和运动_____ _____和被举高的_____ 材料和弹性形变程度
联系 动能和势能在一定条件下可以相互转化 运动
重力
一定高度
弹性形变
质量
速度
质量
高度
四、机械能及其转化
1、机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能．
2、机械能转化(不计能量损失)
3、机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小
会变化，但机械能的总和______， 或者说，机械能是守恒的．
不变
微点诊断
判断下列说法的正误．
(1)质量越大的物体动能越大(　　)
(2)高度越高的物体重力势能越大(　　)
(3)物体受平衡力作用时，机械能不一定守恒(　　)
(4)匀速上升的物体动能变小，重力势能变大(　　)
(5)物体加速上升时，动能增大，重力势能增大，机械能增大(　　)
×
√
×
×
√
图说物理
命题点： 机械能及其转化
1．(1)如图所示为人造地球卫星绕地球的运行轨道示意图．当卫星从远地点向近地点运动时(不计空气阻力)，卫星的________能转化为____能，此过程中卫星的机械能______(选填“守恒”或“不守恒”)．(2020安徽13题改编)
【拓展】(2)卫星绕地球运动的过程中，卫星利
用________与地面的测控中心通信；卫星在绕
地球运动的过程中处于________(选填“平衡”或
“非平衡”)状态.
(RJ八下P73科学世界图11.4－6类似)
重力势
动
守恒
电磁波
非平衡
命题点：机械能及其转化
2．如图所示是运动员参加射箭比赛时的场景．
(1)拉弯的弓将箭水平射出的过程中，弓的________能转化为箭的____能 .
【拓展】(2)拉弓射箭的过程中，弓被拉弯，说明力
可以改变物体的______；松手后箭飞出，说明力可
以改变物体的__________．(2023临沂11题改编)
(3)运动员用力拉满弓的过程中感觉到弓弦也在拉手，
这是因为__________________，箭射出后可以继续
向前运动是因为箭具有______.
(RJ八下P69图11.3－6)
弹性势
动
形状
运动状态
力的作用是相互的
惯性
1. 探究动能的大小与物体运动的速度的关系 表格设计(实验至少进行3次；表格包括表头及测量的物理量，物理量有单位的带上单位)
实验结论：____
______________
______________
______________
______________
______________.
控制___________不变，改变_______________，观察_______________________.
实验突破—科学探究素养提升
实验
探究物体的动能跟哪些因素有关
图示法过实验
实验序号 物体的质量/g 物体下落高度/cm 木块移动距离/cm
1
2
3
物体的质量
物体的运动速度
木块被撞击后移动的距离
物体
关，质量相同的
的动能大小与物
体的运动速度有
物体， 运动速度
越大， 动能越大
2. 探究动能的大小与物体的质量关系 控制_______________不变，改变___________，观察____________ ___________． 请补充表格
实验结论：_______________________
__________________________________________.
实验序号 物体下落高度/cm ________ 木块移动距离/cm
1
2
3
物体运动的速度
物体的质量
木块被撞击后移动的距离
物体的
质量/g
物体的动能大小与物体的质量有关，速度相同时， 质量越大，动能越大
3. 实验操作要点
(1)让物体从斜面的同一位置由静止滚下的目的(控制物体到达水平面的速度______)
(2)改变物体到达水平面的速度的操作(让物体从斜面_________由静止滚下)
(3)转换法：通过木块被撞击后 _______________ 反映小球动能的大小
(4)实验中木块撞出了水平长木板的改进措施(改进过程应注意控制变量)
a. 用更长的相同长木板(或质量更大的木块或质量较小的物体)进行实验
b. 探究动能与质量关系时可增大水平
面的粗糙程度或减小物体下滑高度
c. 探究动能与速度关系时可减小物体的质量
相等
不同高度
移动的距离远近
一题多设问
例　牛顿小组的同学认为车祸的危害与汽车的动能大小有关，于是进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想与假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能跟______有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关
速度
质量
设计与进行实验
于是牛顿小组进行了如下的实验，如图甲、乙、丙所示，让质量为m、2m
的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置.
(1)该实验所探究物体的动能是指______的
动能，该实验物体的速度是指钢球从斜面
上由静止滚下到水平木板上的速度，它是
通过改变钢球的_______(选填“高度”或
“质量”)实现的.
钢球
高度
(2)通过观察木块被钢球推动______的远近，可比较出钢球对木块______的多少，从而判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫________.
(3)将钢球放在同一斜面上不同高度处由静止释放，第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块_____(选填序号).
A. 移回到原处　　　 B. 移回到原处右边
C. 移回到原处左边 D. 无需移动木块
距离
做功
转换法
A
分析与论证
(4)甲、乙实验探究的是动能与______的关系，得出的结论是___________
_________________________.
(5)甲、丙两图实验中让不同质量的两个钢
球从同一高度滚下的目的是使两球到达水
平面时，具有相同的______，得出的结论
是_________________________________.
由此联想到高速公路限速牌上标明“120”
和“100”字样，_______(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是100 km/h.
速度
物体质量一定时，速度越大，动能越大
速度
当速度一定时，质量越大，动能越大
大客车
(6)实验后，同学们想探究汽车的“超载” 与“超速”哪个对动能影响更大，于是又进行了实验测定，得到数据如下表：
分析表格中对应的数据可知，______对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，______造成的危害更严重.
实验 序号 钢球的 质量/g 钢球撞击木块 时的速度/(cm/s) 木块被撞后
运动的距离/cm
1 30 2 4
2 30 4 16
3 60 2 8
速度
超速
交流与评估
(7)(2022辽阳改编)牛顿小组的某同学在做甲图实验时，木块被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成木块损坏需改进甲图实验，再与乙图实验对比．在不改变木板长度的情况下，应采用以下________方法(选填序号).
A. 换用质量更小的钢球
B. 给水平木板铺上毛巾
C. 适当降低钢球的高度
C
(8)(重难·实验评估)随后牛顿小组的小明根据乙、丙两图的实验得出的结论是“物体的质量越大时动能越大”，他的看法是________(选填“正确”或“不正确”)的，理由是________________________________.
不正确
此对比实验没有控制物体速度相同
实验评估变式
变式　(2022本溪改编)小组的小军同学设计了如图所示的装置进行实验，让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将钢球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做_______(选填“能”或“不能”)验证动能与质量的关系，原因是_____________________________________
___________________________________.
不能
弹簧的弹性势能相同，转化后钢球的动能
相同，因此，木块最终移动的距离相同
(9)(2023北部湾经济区)钢球在水平面上不能立即停下，是因为钢球具有______．木块最终会停下来是因为木块受到_____________的作用.
(10)甲、乙两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为f1、 f2，则f1___ f2
(选填“>”“＝”或“<”)，克服摩擦力做的功W1____W2(选填“>”“＝”
或“<”)，木块滑行的过程中，动能转化成_____能.
(11)(2020鄂尔多斯改编)实验装置中，
如果水平面光滑，能否完成本实验的
探究内容？并说明理由：__________
______________________________.
惯性
摩擦力(阻力)
＝
>
内
不能，木块将做匀速直线运动，无法停下来
创新设问
(12)(装置改进)(2020雅安改编)某同学用如图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度(h2＞h1)由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是________(选填“正确的”或“错误的”).
错误的
丁
(13)(创新装置)(2020温州改编)利用如图戊所示装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察钢球撞击相同塑料软片的数目来比较钢球的动能大小(图中未画出固定塑料软片的装置)．老师指出此装置不适合体积不同的两个钢球做实验，原因是___________________________________.
塑料软片对不同体积的钢球的阻力不同
戊