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中考物理总复习 第十三章 内能 分子热运动 姓名: 班级:
11.3 动能和势能(原卷版)
知识
清单
1.能量;
2.动能;
3.势能
知识点1:能量
1.现象探究:能做功的物体具有能量
做功有快慢之分,那么,怎样比较做功的快慢呢?下面我们类比速度的定义进行说明。
现象
图示
分析
归纳
海啸将建筑物、汽车等一扫而空
流动的海水能将建筑物、汽车等一扫而空,流动的海水能对外做功,即流动的海水具有做功本领
像流动的海水、被拉弯的弓、被举高的重锤等物体能够对外做功,我们就说这些物体具有能量
被拉弯的弓将箭射出
被拉弯的弓能将箭射出,弓能对外做功,即被拉弯的弓具有做功本领
被举高的重锤下落敲击木桩而将木桩打入地里
被举高的重锤,当它下落时可以把地面上木桩打入地里,它可以对木桩做功,即被举高的重锤具有做功本领
2.能量的概念及单位
(1)物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。
(2)能量的单位与功的单位相同,在国际单位制中,能量的单位是焦耳(J)。
3.对能的理解
(1)能量是表示物体做功本领的物理量。
(2)物体做功过程实质上是能量转化或转移的过程,物体能够做功越多,表示这个物体所具有的能量越大。
4.能与功的区别与联系
区别
功是一个过程量,能是一个状态量
功是描述力对 物体作用过程中取得的成效的物理量,是相对于一个过程而言的;能是描述一个物体做功本领的物理量,是一个状态量
具有能量的物体不一定做功,而正在做功的物体一定具有能量
联系
功是能量变化的量度
★特别提醒
“能够做功”与“做了功”的区别
物体“能够做功”与“做了功”是两个不同的概念。“能够做功”表示物体具有做功本领,与做不做功没关系;“做了功”表示结果,是物体对另一个物体施力并经过一段距离后取得了成效。
【典例1】下列关于功和能的关系的说法中,正确的是( )。
A. 一个物体没有做功,它一定不具有能量;
B. 一个物体能够做的功越多,其动能一定越大;
C. 一个物体具有能量,说明它正在做功;
D. 一个物体能够做功,说明它具有能量
知识点2:动能
1.现象探究:运动的物体是否具有能
现象
图示
分析
归纳
风吹着帆船移动
空气在流动的过程中对帆做功
风、流动的河水和飞行的子弹都能做功,它们都具有能量,分析这些物体的共同特点可知,这些物体都是由于运动而具有能量
河水把砂石冲走
水在流动过程中对砂石做功
子弹射穿鸡蛋
子弹在运动过程中对鸡蛋做功
2.动能
物体由于运动而具有的能叫做动能。一切运动的物体都具有动能。例如,空中飞行的小鸟、行驶的汽车、流动的水等。
★特别提醒
叙述动能的定义时,只能说“物体由于运动而具有的能”,不能说“运动的物体具有的能”,因为运动的物体除了具有动能外,还可能具有其他形式的能,如高空飞行的飞机除了具有动能外,还具有重力势能和内能等。
4.理解动能大小时应注意的问题
一切运动的物体都具有动能,物体的动能由物体质量和运动速度决定,在讨论物体动能大小时,必须同时分析两个因素。
例如,一颗子弹的速度大于火车的速度,但子弹的动能不一定比火车的动能大,因为子弹的质量比火车的质量小得多;也不能因为火车的质量比子弹的质量大得多,就认为火车的动能一定比子弹的动能大,例如当火车的速度为零时,其动能一定比飞行的子弹小。
【典例2】如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。实验中,探究的动能是指( )。
A.小球在斜面上的动能;
B.小球撞击木块时的动能;
C.小球撞击木块后的动能;
D.木块被小球撞击时的动能
知识点3:势能
1.重力势能
(1)现象探究:位于高处的物体具有能量
现象
图示
分析
归纳
从高空落下的陨石把地面砸出一个大坑
陨石对地面做了功,说明从高空落下的陨石具有能量
位于高处的物体下落时可以做功,表明位于高处的物体具有能量
水一直从高处往下滴,时间长了能把石头滴穿
位于高处的水滴对石头做功,说明高处的水滴具有能量
从高处落下的铅球落在沙地中能砸出坑
铅球对沙地做了功,说明从高处落下的铅球具有能量
(2)重力势能:在地球表面附近,物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能,叫做重力势能。
2.弹性势能
(1)现象探究
如图甲所示,弹弓上被拉长的橡皮筋存储了能量,能把“子弹”射出,且橡皮筋的弹性形变越大,“子弹”被射出的距离越远;如图乙所示,被压缩的弹簧存储了能量,能把小车弹开,且弹簧形变量越大,小车被弹开的距离越远。由此可知,发生弹簧形变的物体在恢复形变时可以对外做功,