粤教沪科版中考物理复习第十一章机械功与机械能第三课时机械能教学课件（41页ppt）

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第十一章 机械功与机械能
第三课时 机械能
1. 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。
2. 举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。
课程标准
考点梳理
1. 能量： 一个物体能够对其他物体__________，我们就说它具有_________________。能量的单位与功的单位相同，也是_________。物体能够______________越多，它具有的能量就越多。
注意：一个物体能够对外做功是说物体具有做功的能力，不一定要做功。
做功
动能和势能
能量（或能）
焦耳
做的功
2. 动能：
（1）定义：物体由于__________而具有的能叫做动能，一切__________的物体都具有动能。
（2）影响因素：质量相同的物体，__________________越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，__________越大，它的动能越大。
3. 势能：包含__________势能和__________势能两种。
运动
运动
运动的速度
质量
重力
弹性
（1）重力势能：
①定义：物体由于______________而具有的能叫做重力势能。
②影响因素：物体的__________越大，__________越高，它具有的重力势能越大。
（2）弹性势能：
①定义：物体由于发生______________而具有的能叫做弹性势能。
②影响因素：物体的______________越大，它具有的弹性势能越大。
被举高
质量
位置
弹性形变
弹性形变
1. 机械能：__________和__________统称为机械能。
2. 机械能的转化：动能与势能可以相互转化，机械能与其他形式的能也可以相互转化。由于有摩擦等阻力，在动能与势能的相互转化中，机械能会__________。若不考虑摩擦等阻力，则机械能的总量__________，或者说，机械能是__________的。
动能
机械能的转化
势能
减小
不变
守恒
课本简练
1. (九上P14图11-19改编)小亮用力将弓拉开的这个过程中（ ）
A. 放在张紧了的弓上的箭具有弹性势能
B. 弓拉得越弯，人的弹性势能越大
C. 弓拉得越弯，弓的弹性势能越大
D. 弓拉得越弯，弓上的箭的弹性势能越大
C
2. (九上P16想一想改编)摩托车、小轿车和公共汽车以相同速度在平直公路上匀速行驶，其中动能最大的是_______________。
公共汽车
3. （九上P20图11-30改编）图1-11-23为某段道路的标志牌，请用所学知识解释：
(1)对机动车限定最高行驶速度的原因：_______________________
______________________________________________________________。
(2)对不同车型限定不一样的最高行驶速度的原因：____________
_______________________________________________________________________________________________。
机动车的质量一定时，速度越大，动能越大，制动距离越远，所以要限速
机动车的速度相同时，质量越大，动能越大，制动距离越远，当制动距离相同时，不同车型限速就不同
4. （九上P17图11-26改编）图１－１１－24是“探究影响重力势能大小的因素”的实验过程。 （容器中装有沙子，物体A和B为实心铁块，A的质量比B的质量小）
（1）本实验是通过观察_____________________________来判断物体重力势能大小的。
铁钉陷入沙子中的深度
（2）由__________、__________两图可探究重力势能的大小与质量的关系，结论是当__________一定时，质量越大，重力势能越__________。
（3）由甲、丙两图________（填“能”或“不能”）探究重力势能的大小与高度的关系，理由是____________________________。
乙
丙
高度
大
不能
没有控制两物体的质量相同
5. （九上P18图11-27改编）如图1-11-25所示，把一个金属小球用细线悬挂起来，将小球拉到A点，然后放开。小球在从A点运动至B点的过程中，__________能转化为__________能，从B点运动至C点的过程中，__________能转化为__________能。
重力势
动
动
重力势
6. （九上P19图11-29改编）如图1-11-26所示，从能量转化的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行，它的______________________________，不用消耗过多的电能或化学能等能量。
重力势能转化为动能
易错精讲
【例1】图1－11－272022年5月5日10时38分，长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心点火升空，将8颗卫星送入预定轨道。如图1-11-27所示，随火箭加速升空的卫星（ ）
A. 动能不变，重力势能增加
B. 动能增加，机械能不变
C. 动能增加，机械能增加
D. 动能不变，机械能增加
易错点1
机械能的大小变化
C
思路点拨：审题时要全面，既要考虑动能与重力势能的常见影响因素“速度”和“高度”，还要特别注意另一影响因素“质量”。
【变式1】图1-11-28如图1-11-28所示，空中加油机正在以大小不变的速度给匀速水平飞行的战斗机加油，在加油过程中，战斗机的动能__________,重力势能__________，机械能__________。加油机的动能__________，重力势能__________。（均填“增大”“减小”或“不变”）
增大
增大
增大
减小
减小
【例2】（2024安顺二模）如图1-11-29甲所示，小球从A点抛出时具有200 J机械能，其中动能100 J，小球经过B、C两点落到地面上D点，已知B为小球运动的最高点，A、C处于同一高度，不计空气阻力。请在图1-11-29乙的坐标图中画出小球从A点抛出经过B、C两点，最终落到D点瞬间小球动能大小随时间变化的大致图像。
易错点2
机械能的图像问题
如答图1-11-2所示。
【变式2】如图1-11-30甲所示，小球沿光滑的圆弧轨道AB滑下，滑上粗糙水平轨道，最终停在C点。请在图1-11-30乙中画出小球从A点运动到C点的过程中的“机械能—路程”的大致图像
如答图1-11-3所示。
实验 探究动能的大小与哪些因素有关(10年2考：2016年、2018年)
重点实验
实验名称 探究动能的大小与哪些因素有关
实验器材 刻度尺、木块、质量不同的小球、带斜面的木板
考点归纳 （1）转换法的应用：通过比较木块被小球推动的距离来比较小球动能大小
（2）控制变量法的应用：①控制质量相同：让同一小球从斜面不同位置由静止滑下；②控制速度相同：让质量不同的小球从斜面相同位置由静止滑下
考点归纳 （3）小球到达水平木板时的速度大小与小球的初始高度有关，与小球的质量无关
（4）斜面的作用：使小球获得动能，木块最终停下来的原因是木块受到摩擦力的作用；实验时，若木块
被推出水平木板，应采取的措施是更换更长
的水平木板或降低小球在斜面上释放的高度，
重新实验
（5）若水平木板绝对光滑，木块将一直做匀速直线运动，本实验将不能达到探究目的
实验结论 ①质量一定时，物体的速度越大，其动能越大；②速度一定时，物体的质量越大，其动能越大
【例】某同学在探究“物体动能大小与物体质量大小的关系”实验中，所用的实验装置如图1-11-31甲所示。A为小球，B为木块。
【实验方法】
(1)这个实验中，利用木块被碰撞后移动的__________来比较小球的动能大小。下列实例中与此实验方法相同的有__________(填编号)。
①认识电流大小时，用水流进行类比
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的
③用酚酞试液滴入溶液变红色来判断溶液呈碱性
距离
②③
【实验操作】
(2)让小球从同一高度滑下的目的是____________________________
_____________________________________________________________。
让小球到达水平面时具有相同的速度
【实验数据】
(3)前两次的实验数据如下表所示。在第3次实验中，木块移动的距离如图1－11－31乙所示，a点为木块左侧面的初位置，b点为木块左侧面的末位置。根据表格和图乙中的信息，将表格中的空白处填写完整。(小球的动能Ek处填“大”“中”或“小”)
实验次序 小球的质量m 小球下落的高度h 小球到达底端的速度v 木块移动的距离s/cm 小球的动能Ek
1 大 h0 υ0 60.8 ____
2 中 h0 υ0 48.2 ____
3 小 h0 υ0 ______ ____
大
中
24.5
小
【实验结论】
(4)该实验的探究结论是_______________________________________。
【实验拓展】
(5)如果第1次实验中，木块运动到了长木板的末端之外。在不更换实验器材的条件下，解决的办法是__________________________。
物体速度相同时，质量越大，动能越大
降低小球滑下时的高度
考点1 动能和势能［10年7考：2015年(综合)、2016年(综合)、2017年(填空)、2018年(实验)、2019年(填空)、2022年(填空)、2024年(填空)考查］
考点精练
1. 图1-11-32是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1、t2和t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2和E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（ ）
A. E1＜E2＝E3
B. E1＞E2＞E3
C. E1＜E2＜E3
D. E1＝E2＜E3
A
2. 【物理学与工程实践】如图1-11-33所示，是天工开物中的“筒车”汲水装置。水流冲击水车转动，水流的动能转化为水车轮子的__________能；水车转动又提高了少部分水的高度，其实质是水流通过“筒车”这个机械装置，
把自己整体的动能转化为一部分水的__________能，
达到了汲水浇田的目的。
动
重力势
3. （2019广东）如图1-11-34示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后__________，动能先__________后__________。（均填“变大”“变小”或“不变”）
变大
变大
变小
4. （2018广东节选）在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，如图1-11-35所示。让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，则还可以探究小车的__________（填序号）的关系。
①重力势能与质量 ②重力势能与高度 ③动能与质量 ④动能与速度
②④
5. 一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在进行洒水作业。该洒水车在洒水的过程中，速度__________，质量__________，动能__________，势能__________。(均填“增大”“减小”或“不变”)
不变
减小
减小
减小
考点2 机械能的转化［10年5考：2015年(填空)、2017年(填空)、2019年(填空)、2021年(填空)、2022年(填空)考查］
6. 如图1-11-36所示，当滚摆向下运动时，不考虑空气阻力和摩擦损失，则关于滚摆，下列说法正确的是（ ）
A. 机械能不守恒
B. 速度变小
C. 重力势能变大
D. 动能变大
D
7. （2022广东）图1-11-37甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图1-11-37乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在__________点最大，B点重力势能的大小__________E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是__________（填“变化”或“不变”）的。
C
等于
变化
8. （2015广东)从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起，球在上升过程中__________能转化为__________能，（前两空均填“动”“重力势”或“弹性势”）由于球与空气有摩擦，上升过程中球的机械能__________（填“增大”“减小”或“不变”）。
动
重力势
减小
9. 【初升高衔接】（2024广州改编）如图1-11-38所示，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。
（1）请在图中乙位置画出篮球的受力示意图。
如答图1-11-4所示。
（2）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如上表所示，则篮球与地面碰撞过程中损失的机械能为 __________J，在乙位置时的动能为__________J。
1
位置 机械能/J 重力势能/J
甲 13 6
乙 12 10
2
10. （创新题）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。图1-11-39是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，最有可能滑到滑台C处的是（ ）
B
考点3 综合真题
11. 【科技改善生活】（2024广东节选）广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，如图1-11-40所示，航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是__________的。航空器升空过程中，重力势能__________（填“增大”
“减小”或“不变”）。航空器靠
__________（填“超声波”或“电磁波”）
与控制中心联系。
相互
增大
电磁波
12. （2021广东）图1-11-41为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的__________大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为__________能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能__________（填“守恒”或“不守恒”）。
热值
内
不守恒
13. （2016广东）图1-11-42是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直至停止。
（1）实验通过观察______________________来判断钢球的动能大小。
木块移动的距离
（2）让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与__________的关系。
（3）换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与__________的关系。
（4）木块最终会停下来的主要原因是_________________________
______________，在此过程中木块通过__________的方式把动能转化为内能。如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将___________________________________。
速度
质量
受到阻力（或摩擦力）
的作用
做功
一直做匀速直线运动