12.1 动能 势能 机械能【知识梳理+易错】复习讲义 -2022-2023学年苏科版物理九年级上册

苏科版九年级上册 第十一章《简单机械和功》 12.1动能 势能 机械能 【知识梳理】 一、能量 1.一个物体能对其他物体做功，那么这个物体就具有能量。 2.单位：焦耳，简称焦，符号为J 3.物理意义：反映了物体做功本领的大小，能量可以用能够做多少功来衡量，一个物体具有的能量的越大，说明它能够对外做的功越多。 4.做功的实质：物体做功的过程就是能量的转化过程，物体做的功越多，说明某种形式的能转化为别的形式的能就越多。 二、动能 1.由于运动而具有的能叫做动能。物体的动能越大，它对其他物体所做的功就越多。 2.实验：探究动能的大小与什么因素有关 【实验器材】斜面、木块、质量不同的金属球 【实验设计】 ①如图所示，在桌面上架起一个斜面，在斜面末端放上木块，让铁球从斜面上自由滑下。 ②让同一铁球先后从斜面上的不同高度自由滚下，分别记下木块两次被推动的距离。 ③让质量不同的两个铁球和铜球先后从斜面的同一高度自由滚下，推动桌面上的木块，分别记下铁球推动木块移动的距离。 【实验方法】 ①控制变量法 a.控制速度不变：使铁球从同一高度滚下。 b.控制质量不变：选择同一小球 ②转换法 将动能大小转换为木块被推动的距离。 【实验分析】实验②说明：物体动能与速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。 实验③说明：物体动能与质量有关。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 【实验结论】物体动能与质量和速度有关，运动的速度越大，质量越大，动能也越大。 三、重力势能 1.物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。被举高的物体能对其他物体做功，那么这个物体就具有重力势能。 2.实验：探究重力势能的大小与什么因素有关 【实验器材】铁钉、质量不同的金属块、沙坑 【实验设计】 ①将铁钉轻轻插入沙子中 ②如图甲，用同一个金属块从不同高度下落,观察铁钉被打入沙子中的深度(做三次) ③如图乙，换质量较大的金属块从同一高度下落,观察铁钉被打入沙子中的深度(做三次) 【实验方法】 ①控制变量法 a.控制高度不变：使金属块从同一高度下落。 b.控制质量不变：选择同一金属块 ②转换法 将重力势能大小转换为铁钉被金属块打入沙子中的深度。 【实验分析】实验甲说明：物体重力势能与高度有关。质量相同的物体，高度越高，它的重力势能越大。 实验乙说明：物体重力势能与质量有关。高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大。 【实验结论】物体重力势能与质量和高度有关，高度越高，质量越大，重力势能越大。 四、弹性势能 1.物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。发生弹性形变的物体能对其他物体做功，那么这个物体就具有弹性势能。 2.实验：探究弹性势能的大小与什么因素有关 【实验器材】铁球、长短、材料相同粗细不同的弹簧、轻木块、粗糙的平面、竖直墙面 【实验设计】 ①将弹簧固定到竖直墙面，轻木块放到平面的某一固定位置。 ②如图甲、乙，用同一铁球将同一弹簧压缩到不同程度释放，观察轻木块被撞出的距离 ③如图乙、丙，用同一铁球将两个不同材料的弹簧压缩到同一程度释放,观察轻木块被撞出的距离 【实验方法】 ①控制变量法 a.控制弹簧压缩的程度相同 b.控制弹簧的长短、粗细相同 ②转换法 将弹性势能大小转换为轻木块被推出的距离。 【实验分析】实验②说明：弹簧的弹性势能与弹簧的弹性形变程度有关。弹性形变程度越大，弹性势能越大。 实验③说明：弹簧的弹性势能与弹簧的材料有关 【实验结论】弹性势能随弹性形变程度增大而增大，弹性势能还与弹性体材料有关。 五、机械能 1.动能和势能统称机械能。 2.一个物体可以同时具有动能和势能，且动能和势能能够相互转化。 （1）动能和重力势能的转化 质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能； 质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。 如滚摆、单摆 （2）动能和弹性势能的转化 如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能； 如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。 如回力小汽车 （3）机械能守恒：当物体中受到的力中，只有重力或弹簧弹力做功时，机械能保持不变（只是动能和势能之间相互转化）。当有其他动力对物体做功时，机械能增加。当有其他阻力对物体做功时，机械能减少。 【易错点】 1.“能够做功”与“做了功”是有区别的，“能够做功”是指这个物体具有做功的本领,但不一定做了功,具有能量的物体能够做功,但是否做功还要看当时的条件.“做了功”是一个过程,是一个力经过一个过程后取得了某种成效,具有能量的物体不一定在做功,但做功的物体一定具有能量;物体能够做的功越多,它具有的能量就越多 2.探究动能影响因素的实验中改变高度是为了改变速度