内容正文:
物理
2023/2/19
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课时2 机械能及其转化
①什么是能量?
②什么是动能?
③动能的影响因素有哪些?
④什么是势能?
⑤势能的影响因素有哪些?
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①什么是机械能?
②机械能守恒的内容是什么?
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4
运动
被举高
发
生弹性形变
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质量
运动
的速度
质量
被举高
的高度
弹性
形变量
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势能
不变
风能
水能
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判断下列说法是否正确,正确的在括号内画“√”,错误的画“×”。
1.运动快的物体比运动慢的物体动能大( )
2.做匀速直线运动的物体的机械能保持不变 ( )
3.起重机将水泥构件匀速提升,在提升的过程中,水泥构件动能增
加( )
4.小朋友沿直滑梯匀速下滑的过程中,他的重力势能转化为动能
( )
5.物体的内能越大,机械能越大( )
×
×
×
×
×
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情境线索
小明和爸爸去游乐场游玩,当他们驾车行驶在去游乐场的高速公路上
时,小明观察到很多与机械能相关的情景,请结合所学的物理知识,
回答以下问题:
(1)汽车在高速公路上以90 km/h的速度行驶时,汽车具有_____能,当
爸爸开车以120 km/h的速度行驶超越一辆货车时,此时汽车具有的动
能比刚才_______(选填“增大”或“减小”)了。
动
增大
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(2)小明在高速路上看到了右侧的标示牌,小型载客车和
其他机动车之所以最高限速不同,是因为在速度相同的
情况下,质量也影响物体的动能,其质量越大,具有的
动能也 _____。
(3)高速路上有许多大货车,小明发现其车厢与车轴之间有减震弹簧,
发生弹性形变的弹簧具有 _________,货车的载货越重,弹簧的弹性
形变越大,弹簧具有的这种能量 _____。
(4)小明到达游乐场后,好多人站在高处准备蹦极,这些站在高处的人
具有重力势能,人的质量越大,所处的位置越高,人具有的重力势能
_______。
越大
弹性势能
越大
越大
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(5)轮到小明蹦极了,安检人员将一根有弹性的绳子一端系在小明身
上,另一端固定在高处,小明从高处跳下。图中O点是小明跳下的位
置,a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是小明挂在弹性绳
下静止时绳下端的位置,c点是小明所能到达的最低点的位置。不考
虑空气阻力,回答下列问题:
①从O到a的过程中小明的_______能转化为_____能;
②从a到b的过程中小明的_______能转化为_____能和绳的_______能;
③在b点时小明的_____能最大,b到c的过程中_____能和________ 能
转化为绳的_________能;
④在c点时,小明的_______能最小,绳的_________能最大,小明的
_____能为零。
重力势
动
重力势
动
弹性势
动
动
重力势
弹性势
重力势
弹性势
动
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机械能及其转化
物体的动能、重力势能和弹性势能统称为机械能,它们之间可以相互转化。若只有动能和势能相互转化,则机械能守恒,若还有其他形式的能量(如内能)参与了转化,则机械能不守恒。判断能量如何变化,可参考下图:
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模型线索
(一)单摆模型
(1)(多选)如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B
两点等高。关于摆球,下列说法中正确的是_____。
A.从A点到O点的过程中,重力势能转化为动能
B.由O点到B点的过程中,动能转化为重力势能
C.从A点到B点的过程中,机械能不守恒
D.在O点时摆球重力势能最大
E.摆球在B点时处于平衡状态
F.当摆球刚好摆动到O点时,假如所有外力都消失,摆球将保持静止状态
G.换用质量更大的摆球,摆球从A点释放到达右侧的最高位置高于B点
AB
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(二)U形模型
(2)如图所示,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球由静止开始从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是_____。
A.小球在a、b两点的机械能相等
B.从b到c的过程,小球的动能增大
C.从a到c的过程中,小球的机械能保持不变
D.从a到b的过程中,小球的动能转化为重力势能
A
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(三)弹簧模型
(3)如图所示,粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连,弹簧左端固定
在竖直墙壁上,弹簧处于自由状态时右端在b点,小物块从斜面的c点由
静止自由滑下,与弹簧碰撞后又返回到斜面上,最高到达d点。下列说
法正确的是______。
A.弹簧被压缩到最短时,弹性势能最小
B.小物块从c向a运动的过程中,重力势能减小
C.小物块从b向a运动的过程中,动能增加
D.小物块在整个运动过程中,机械能守恒
B
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生活经验告诉我们,以相同速度行驶的小汽车和大货车,在发生交通事故时,大货车产生的破坏要远大于小汽车产