沪粤九年级上册物理 第十一章 第四节 认识动能和势能——机械能的转化 导学案 有答案

第四节
认识动能和势能
——机械能的转化
【学习目标】
1、
知道机械能包括动能、重力势能、弹性势能
2、
通过观察和实验，了解动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化
【学习重点】动能和势能的相互转化
【学习难点】动能和势能的相互转化
【自主学习】
知识点1．机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为
能。空中飞行的飞机因为运动它具有
能，又因为它处于高空而具有
能。把这两种能量加在一起，就得到它的总
能。
知识点2．机械能的转化
1.
一个物体从高处下落，物体的
能就转化成它的
能；弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成
能；蹦床运动员从高处落下，在与蹦床面将要接触时，具有一定的
能，与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的
能转化为蹦床的
势能。可见，
能和
能可以相互转化。
2.
滚摆下降时，它的重力势能越来越小，
能越来越大，
能转化为
能。滚摆上升时，它的重力势能越来越
，动能越来越
，
能转化为
能。
3.物体的动能与势能是可以互相
的；有摩擦等阻力时，在动能与势能的相互转化中，机械能会
。
【典型例题】
1、甲站在0．5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0．7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行中动能　　　　　（选填“增加”、“不变”、“减少”）。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能　　　　　乙的重力势能，甲的机械能　　　　　乙的机械能。（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
2、如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的???
???能减小，????
??能增加。滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能????
??（填“减小”“增大”或“不变”）。
3、如图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图。小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断正确的是（
）
A．从a到b，小球的势能不变，动能增大
B．从b到c，小球的势能增大，动能增大
C．到达c处，小球的势能最小，动能最大
D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大
4、如图所示的网球掉到地上会跳起，但是越跳越低。试回答下面两个问题：
（1）网球从高处下落、触地变形、恢复形状反弹的三个连续过程中，机械能分别是怎么转化的？
（2）从能量转化角度分析网球为什么会越跳越低？
【反馈检测】
1.
下列关于机械能的说法中正确的是(
)
A.运动的物体一定只具有动能
B.位置较高的物体一定只有重力势能
C.发生形变的物体一定具有弹性势能
D.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能
2.
我国空中加油机正在给歼敌10战斗机加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的（
）
A.
动能增加，势能减小，机械能不变
B.
动能不变，势能不变，机械能不变
C.
动能减小，势能不变，机械能减小
D.
动能增加，势能增加，机械能增加
3．如图5所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是(不计空气阻力)（???
）
图5
A．铅球由a
→b
时，动能逐渐增大
B．铅球在b
点的机械能大于a点的机械能
C．铅球由b
→c
时，机械能逐渐减小
D．铅球在c
点时动能最大
4．陈锋同学的家到学校本是一条在同一水平面上的直路，爱动脑的陈锋做了这样的设想：要是将从家到学校的路挖成一个“V”字形(如图10所示)，只要从家骑上自行车后，不用刹车也不用踩车，等车停下来就可以到达学校了请你简要说明：
（1）陈锋同学设想的机械能的转化过程
（2）陈锋同学的设想在现实中可以实现吗？为什么？(请根据有关物理知识说明)
参考答案
【典型例题】
1、不变；等于；小于
解析：动能的大小与质量和速度有关，甲匀速上行时质量、速度都不变，所以动能不变。重力势能的大小与质量和高度有关，甲乙的质量相同，从图上看出他们所处的高度也相同，所以他们的重力势能相同。要比较他们的机械能，须知机械能等于动能与势能的和，而乙的速度大，质量相同时的动能大，重力势能相同时机械能大。
2、
重力势能；动能；减小
解析：滚摆是重力势能和动能相互转化的机械。滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆沿着悬线向下运动，越转越快。滚摆在最高点位置时重力势能最大，在最低点时动能最大。滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能逐渐减小，减小的原因是存在摩擦阻力。
3、C
【解析】考查点：影响动能和重力势能的因素
分析：小球从a到b到c，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大。到达c处时，高度减小到零，重力势能为零，速度最大，动能最大。到达d处，小球的动能为零，小木块也停下，速度为零，动能为零。难点分析：动能与速度的关系。
4、（1）网球从高处下落时，重力势能转化成动能；触地变形的过程，动能转化成弹性势能；恢复形状反弹过程，弹性势能转化成动能。（2）网球在弹跳过程中，机械能不断转化成其它形式的能量而逐渐损耗，所以网球会越跳越低，最后停止跳动。
【反馈检测】
1、D
2、D
3、D
解析：A．铅球由a→b时，动能转化为重力势能，动能逐渐减小，重力势能不断增大，不符合题意。B．不计空气阻力，则机械能守恒，a、b、c三点的机械能相等，不符合题意。同样道理C也不符合题意。D．由a、b、c三点的机械能相等，机械能=动能+势能，c点铅球的重力势能最小，所以动能最大，符合题意。
4、答案：（1）自行车的重力势能转化为动能，动能又转化为重力势能。
（2）不能实现，因为自行车运动过程中要受到（摩擦）阻力的作用，使部分机械能转化为内能，机械能减少，所以不能到达学校。
解析：题目生动、有趣，主要培养学生运用科学知识进行有根据地猜想的意识和能力。解答时要联系机械能守恒的条件──是否受到（摩擦）阻力的作用。
【学习小结】
通过这堂课，你有什么收获？你还有什么疑问？请将你的收获和反思记下来。
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