第4节 机械能及其转化
教材任务驱动
任务一 了解机械能及其转化
1.机械能: 能、 能和 能的统称。
2.动能和势能的转化:
在一定条件下动能和势能可以相互转化。
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 。
【走进生活】
动能和势能的转化
自行车下坡时,不踩脚踏板,速度越来越快,动能和势能是怎样转化的
任务二 了解水能和风能的利用
1.能量:自然界中的流水和风都具有大量的 能。
2.利用:发电,即将水能和风能具有的 能转化为 能。
典题疑难突破
考点机械能的转化与守恒
【典题】(2024·临夏中考)某科技兴趣小组用两个输液用的瓶子,从瓶口以下约
6 cm处截断,将截断处用胶水黏合在一起,再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长约
20 cm的细木棒,用两条悬线拴住木棒的两端,将悬线固定在支架上,就构成了如图所示的滚摆。当滚摆从上到下运动的过程中重力势能主要转化为 能;滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
技法点拨 机械能是否守恒的判断方法
(1)“从力的角度”分析:若只有重力和弹力做功,没有其他力做功,则机械能守恒。
(2)从“能量转化角度”分析:若只有动能、势能间的相互转化,则机械能守恒。
(3)从“能量损失角度”分析:若题目中有“光滑”“忽略空气阻力”或“不计摩擦力”等词语则机械能守恒。
【变式】
(2024·陕西中考改编)如图,某同学拿着实心球站立在水平地面上投掷实心球,实心球下落过程中,重力势能转化为 能。(忽略空气阻力)
规避雷区
易错点 不能正确利用机械能守恒判断机械能大小关系
【易错题】中国科技馆的展厅里摆着一个“最速降线”装置,某学习小组对该装置进行了研究,其模型如图所示,甲、乙为两条光滑轨道,两轨道的起点高度相同,底部高度也相同。若A、B两个完全相同的小球,同时由静止从甲、乙两个轨道的起点滚动至底部,发现两小球不是同时到达。请你判断两小球到达底部时的动能EA (选填“>”“=”或“<”)EB,理由是 。
【纠错】
(1)判断机械能是否守恒:两条轨道光滑,则机械能守恒;
(2)判断能量大小关系:在起点时,两球只有重力势能且相等,到达底部时两球只有动能,然后根据机械能守恒判断动能大小关系。第4节 机械能及其转化
教材任务驱动
任务一 了解机械能及其转化
1.机械能: 动 能、 重力势 能和 弹性势 能的统称。
2.动能和势能的转化:
在一定条件下动能和势能可以相互转化。
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 不变 。
【走进生活】
动能和势能的转化
自行车下坡时,不踩脚踏板,速度越来越快,动能和势能是怎样转化的
答:重力势能转化为动能。
任务二 了解水能和风能的利用
1.能量:自然界中的流水和风都具有大量的 机械 能。
2.利用:发电,即将水能和风能具有的 机械 能转化为 电 能。
典题疑难突破
考点机械能的转化与守恒
【典题】(2024·临夏中考)某科技兴趣小组用两个输液用的瓶子,从瓶口以下约
6 cm处截断,将截断处用胶水黏合在一起,再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长约
20 cm的细木棒,用两条悬线拴住木棒的两端,将悬线固定在支架上,就构成了如图所示的滚摆。当滚摆从上到下运动的过程中重力势能主要转化为 动 能;滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的机械能 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
技法点拨 机械能是否守恒的判断方法
(1)“从力的角度”分析:若只有重力和弹力做功,没有其他力做功,则机械能守恒。
(2)从“能量转化角度”分析:若只有动能、势能间的相互转化,则机械能守恒。
(3)从“能量损失角度”分析:若题目中有“光滑”“忽略空气阻力”或“不计摩擦力”等词语则机械能守恒。
【变式】
(2024·陕西中考改编)如图,某同学拿着实心球站立在水平地面上投掷实心球,实心球下落过程中,重力势能转化为 动 能。(忽略空气阻力)
规避雷区
易错点 不能正确利用机械能守恒判断机械能大小关系
【易错题】中国科技馆的展厅里摆着一个“最速降线”装置,某学习小组对该装置进行了研究,其模型如图所示,甲、乙为两条光滑轨道,两轨道的起点高度相同,底部高度也相同。若A、B两个完全相同的小球,同时由静止从甲、乙两个轨道的起点滚动至底部,发现两小球不是同时到达。请你判断两小球到达底部时的动能EA = (选填“>”“=”或“<”)EB,理由是 小球的机械能守恒 。
【纠错】
(1)判断机械能是否守恒:两条轨道光滑,则机械能守恒;
(2)判断能量大小关系:在起点时,两球只有重力势能且相等,到达底部时两球只有动能,然后根据机械能守恒判断动能大小关系。
