(共16张PPT)
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第 2 课时 机械能及其转化
第 2 课时 机械能及其转化
■考点一 动能和势能的相互转化
1. 摆球动能和重力势能的转化
如图所示,摆球从 A 点静止释放,往复运动。
第 2 课时 机械能及其转化
A→O′:摆球高度降低,速度增大,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能。
O′:摆球高度最低,重力势能最小;速度最大,动能最大。
O′→B:摆球高度增加,速度减小,重力势能增加,动能减小,动能转化为重力势能。
A、B:小球高度最高,重力势能最大;速度为零,动能为零。
第 2 课时 机械能及其转化
2. 动能和势能的相互转化
动能和重 力势能的 相互转化 (1)动能转化为重力势能的标志是速度减
小,所处的高度增加;
(2)重力势能转化为动能的标志是所处的高度减小,速度增大
动能和弹 性势能的 相互转化 (1)动能转化为弹性势能的标志是速度减小,形变增大;
(2)弹性势能转化为动能的标志是形变减小,速度增大
第 2 课时 机械能及其转化
注意:动能与势能的相互转化可以发生在同一个物体上,也可以发生在不同的物体之间。
归纳总结 判断动能和势能转化时,首先分析决定动能、重力势能和弹性势能大小的因素如何变化,尤其要注意质量是否发生变化(如“洒水”“空投救灾物资”表明质量减少);其次分析动能和势能相互转化过程中的能量损失。
第 2 课时 机械能及其转化
典例 1 关于弹簧门在自动关闭的过程中能量转化的说法正确的是( )
A. 门的势能转化为弹簧的动能
B. 门的动能转化为弹簧的弹性势能
C. 弹簧的弹性势能转化为门的动能
D. 弹簧的动能转化为门的势能
对点典例剖析
第 2 课时 机械能及其转化
[解题思路]
[答案]C
第 2 课时 机械能及其转化
■考点二 机械能
物理学中,将动能和势能统称为机械能。一个物体可以同时具有动能和势能。
拓展:如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变,或者说机械能是守恒的。
第 2 课时 机械能及其转化
典例 2 如图所示为乒乓球比赛时的场景,若不计空气阻力,乒乓球在离开球拍上升的过程中 ______能转化为 ______ 能,其机械能的总量 ________(选填“变大”“变小”或“保持不变”)。
第 2 课时 机械能及其转化
[解题思路]乒乓球在离开球拍上升的过程中质量不变、速度减小,动能减小;高度增大,重力势能增大,动能转化为重力势能;若不计空气阻力,只有动能和势能相互转化,这一过程中机械能的总量保持不变。
[答案]动 重力势 保持不变
第 2 课时 机械能及其转化
■题型 判断动能与势能的转化情况
例 如图是上海明珠线某轻轨车站的设计方案图,与站台连接的轨道有一定坡度。当列车无动力滑行进站时将 _______能转化为 _______ 能,此过程中机械能 ________(选填“增加”“减少”或“不变”)。
第 2 课时 机械能及其转化
[解析]列车无动力滑行进站时爬坡,速度减小,高度增大,通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来,列车在运动的过程中克服摩擦做功,部分机械能转化为其他形式的能量,机械能会减少。
[答案] 动 重力势 减少
第 2 课时 机械能及其转化
思路点拨
解题通法 在能量的转化过程中,能量总是从逐渐减小的那种向逐渐增加的那种转化。
第 2 课时 机械能及其转化
教材图片 图片解读
(苏科九上 P35) 命题考点:机械能及其转化
如图所示为游乐场的过山车运行时的场景,当过山车从最高处加速滑下时,①______ 能转化为②_____ 能,从低处向高处匀速爬升时,机械能③_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
重力势
动
变大
第 2 课时 机械能及其转化
续表
(苏科九上 P35) 命题考点:动能和势能的相互转化
撑竿跳高运动员从起跑到最后落在海绵垫子上,能量发生了多次转化。 起跑过程中运动员获得④_______ 能,撑竿点地并发生弯曲,此时运动员的动能转化为撑竿的⑤_______ 能,撑竿恢复原状将运动员顶起,
动
弹性势
第 2 课时 机械能及其转化
续表
(苏科九上 P35) 撑竿的⑥_______ 能转化为运动员的⑦_______能,运动员从最高处落向垫子的过程中⑧________ 能转化为
⑨_______ 能。
弹性势
重力势
重力势
动(共29张PPT)
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第 1 课时 动能和势能
第 1 课时 动能和势能
■考点一 动能
定义 物体由于运动而具有的能量
判断物体是否具有动能的方法 看此物体是否在运动,若物体是运动的则它必定具有动能
实例 运动的锤子,疾驰的汽车,飞行的子弹
影响因素 物体的速度和质量
比较大小的 方法 质量相同时比较速度,速度相同时比较质量,不能忽略其中任何一个因素
第 1 课时 动能和势能
典例 1 甲、乙两颗相同的子弹,飞向同一块木板,结果甲子弹穿透木板,乙子弹嵌在木板里,则甲子弹的动能 ______ 乙子弹的动能,甲子弹的速度 _____(以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”),乙子弹的速度,判断的依据是甲子弹能够 ________ 较多。
对点典例剖析
第 1 课时 动能和势能
[解析]运动的子弹具有动能,穿过木板时,要克服阻力做功;穿透的甲子弹比嵌在木板的乙子弹做功多,穿透的甲子弹具有的动能大;两颗子弹相同,质量相同,甲子弹动能大,速度大。
[答案] 大于 大于 做的功
第 1 课时 动能和势能
■考点二 势能
1. 弹性势能
定义 物体由于发生弹性形变而具有的能量
判断物体是否具有弹性势能的方法 看此物体是否发生了弹性形变
实例 被拉弯的弓、上紧的发条
影响因素 弹性形变的大小
比较大小的 方法 同一物体的弹性形变越大,弹性势能就越大
第 1 课时 动能和势能
2. 重力势能
定义 物体由于被举高而具有的能量
判断物体是 否具有重力 势能的方法 看此物体相对某一个平面是否被举高,即相对此平面有没有一定的高度。若有高度,则物体具有重力势能
实例 被举高的重锤、山上的石块
影响因素 物体的质量和高度
比较大小的 方法 质量相同时比较高度,高度相同时比较
质量,不能忽略其中任何一个因素
第 1 课时 动能和势能
注意:在没有特别指明的情况下,“高度”一般是相对于水平地面而言的。
第 1 课时 动能和势能
对点典例剖析
典例 2 元旦期间,李艳与妈妈到某一水果店买水果时发现,店里相同高度的铁架上悬挂着苹果、桃子、橙子、大椰子(都只有一个且是成熟可食用的),则重力势能最大的是( )
A. 苹果
B. 桃子
C. 橙子
D. 大椰子
第 1 课时 动能和势能
[解题思路]
[答案] D
第 1 课时 动能和势能
■题型一 判断物体具有的能量类型
例 1 根据中国国家物权法等规定,高空抛物是违法行为。高空抛物会造成很大的危害。因为高处的物体具有较大的( )
A. 弹性势能 B. 重力势能 C. 体积 D. 阻力
第 1 课时 动能和势能
[解析]由题意可知,高空抛物之所以会造成危害,是因为物体被举高后具有了重力势能,而且物体的质量越大、高度越高,重力势能就越大,因此高空抛物会造成很大的危害,故 B 项符合题意。
[答案] B
第 1 课时 动能和势能
变式衍生 据报道 ,一辆横穿铁路的拖拉机,因故障而停在铁道上,此时从远处驶来一列火车,尽管司机及时采取紧急制动措施,但缓缓驶近的列车还是将拖拉机撞“飞”了。 这是因为火车的( )
A. 功率很大
B. 速度很大
C. 势能很大
D. 动能很大
D
第 1 课时 动能和势能
■题型二 探究影响动能大小的因素
例 2 在探究“影响动能大小的因素”实验中,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。
第 1 课时 动能和势能
(1)甲、乙两次实验中,将同一钢球从斜面的不同高度由静止释放,这是为了探究动能大小与 _____ 的关系。
(2)比较甲、丙两图进行的实验,得出的结论是 ___
_______________________________________________。
第 1 课时 动能和势能
[解析](1)在题图甲、乙中,将同一钢球从斜面的不同高度由静止释放,控制了质量一定,改变了速度,所以题图甲、乙可以探究动能大小与速度的关系。(2)由图示实验可知,甲、丙两次实验,将不同钢球从斜面的相同高度由静止释放,控制了速度一定,丙中钢球的质量是甲中钢球的两倍,丙中钢球将木块推动得更远,说明丙中钢球的动能更大,所以得出结论:当物体的速度一定时,质量越大,它具有的动能就越大。
第 1 课时 动能和势能
[答案] (1)速度(2)当物体的速度一定时,质量越大,它具有的动能就越大
第 1 课时 动能和势能
思路点拨
第 1 课时 动能和势能
解题通法 (1)动能的大小跟质量和速度两个因素有关,研究时应用控制变量法。研究动能大小跟速度的关系时,要控制钢球的质量相同,而改变钢球的速度,即让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下; 研究动能的大小跟质量的关系时,要控制钢球运动的速度相同,而改变钢球的质量,即让质量不同的钢球从斜面的同一高度自由滚下。
(2)在比较动能的大小时,应用转换法。利用钢球推动木块做功,通过木块被推动的距离远近判断钢球动能的大小。
第 1 课时 动能和势能
■不能正确分析动能、重力势能的变化
例 自动垂直升降式车库可以有效缓解停车难问题。如图所示为自动垂直升降式车库的停车示意图。 汽车在匀速上升过程中 ( )
A. 动能增加,重力势能不变
B. 动能增加,重力势能增加
C. 动能不变,重力势能不变
D. 动能不变,重力势能增加
第 1 课时 动能和势能
[解析] 汽车在匀速上升过程中质量不变,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增加,故 A、B、C 项错误,D 项正确。
第 1 课时 动能和势能
[答案] D
[易错] B
[错因] 没有掌握动能和重力势能的影响因素。
第 1 课时 动能和势能
领悟提能 影响动能大小的因素有物体的质量和物体运动的速度;而影响重力势能大小的因素有物体的质量和物体所处的高度。在判断动能和重力势能的变化时,要认真审读题意,分析所要研究物体的质量、运动速度、高度是否发生变化,是变大还是变小,然后进一步判断动能和重力势能的大小变化。
易错警示 匀速上升时,易忽略速度不变。
第 1 课时 动能和势能
实验器材 斜面、木块、小车、钩码
实验原理 观察木块在水平面上移动的距离,木块移动得越远,表示对木块做的功越多,说明小车具有的动能越大
实验装置
实验:探究影响动能大小的因素
第 1 课时 动能和势能
实验 步骤 1. 如图(a)(b)所示,将同一小车分别从不同高度由静止开始下滑,撞击置于水平面上相同位置的同一木块,比较两种情况下木块运动的距离。(做三次)
2. 如图(c)(d)所示,在小车上放一个钩码,然后让不同质量的小车从同一高度由静止开始下滑, 撞击置于水平面上的木块, 比较两种情况下木块移动的距离。(做三次)
续表
第 1 课时 动能和势能
实验 结论 物体动能与速度和质量有关,速度越大,质量越大,
动能越大
续表
第 1 课时 动能和势能
命题点:
1. 在小车与木块中选择小车从斜面滑下的原因(减小①________对实验的影响)。
2. 转换法的应用(通过②________________________________反映小车动能的大小)。
3. 实验中使小车从同一高度释放的目的(使小车到达水平面的③_____ 相同)。
摩擦力
木块在水平面上被撞后移动的距离
速度
第 1 课时 动能和势能
4. 木块在水平面上运动过程中,克服摩擦做功,④_____ 能减小。
5. 小车到达水平面上不能立即停下的原因(由于小车具有 ⑤_______),木块在水平面上最终会停下来的原因(木块受到摩擦力的作用)。
6. 实验推理与假设(当水平面绝对光滑,小车将做⑥__________ 运动,不能达到探究的目的)。
动
惯性
匀速直线
第 1 课时 动能和势能
教材图片 图片解读
(苏科九上 P30) 命题考点:动能的影响因素
在高速公路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度,如图所示为某段道路的限速标识牌。 这是因为不同的车,当行驶速度一样时,其具有的①______ 越大,动能越大,因此不同的车限速不一样。
质量
第 1 课时 动能和势能
续表
(苏科九上 P33) 命题考点:重力势能的影响因素
建筑工地上的强夯机在工作时重锤总是被高高地举起,这是因为重锤被举得越高,它具有的②_______ 能越大,而且重锤的质量也很大,质量越大,具有的③_______ 能也越大。
重力势
重力势