《第十二章 机械能》重难疑点突破 -2022-2023学年教科版物理八年级下册

《第十二章 机械能》重难疑点突破 能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有 能量 。 理解：① 能量 表示物体做功本领的物理量。 ②能量可以用 做功 的多少来衡量。 ③“能够做功”并不意味着“要做功”、“正在做功”、“已经做功”。 一、探究动能大小的影响因素 1.通过观察木块被撞击后移动的距离判断小球动能的大小——转换法。 2.控制小球到达水平面速度的方法：控制小球在斜面上由静止释放的高度——控制变量法。 3.实验结论：（1）m一定，υ越大，Ek（动能）越大； （2）υ一定，m越大，Ek（动能）越大。 提醒：影响因素是速度而不是高度！ 二、探究重力势能大小的影响因素 1.通过观察木桩被撞击后陷泥的深度判断石块重力势能的大小——转换法。 2.控制石块初始高度/质量一定——控制变量法。 3.实验结论：（1）m一定，h越大，EP（重力势能）越大； （2）h一定，m越大，EP（重力势能）越大。 三、探究弹性势能大小的影响因素 1.通过观察木块移动的距离的远近判断弹性势能的大小——转换法。 2.使用同一根弹簧（保证自身性质一定）——控制变量法。 3.改变自变量：弹簧形变程度。 4.实验分析： 弹簧状态 压缩状态 物块滑行距离 实验结论 软弹簧1 较小 最短 ①与弹簧形变量有关 软弹簧1 较大 较远 硬弹簧2 最远 最远 ②与弹簧劲度系数有关 四、机械能守恒 1.机械能 = 动能 + 重力势能 + 弹性势能 注意：机械能 ≠ 动能 + 势能 （因为势能是一个统称，除了“重力势能”、“弹性势能”以外，还包括“电势能”、“引力势能”、“分子势能”等，这些不属于“机械能”） 2.大量研究表明：如果只有 动能 和 势能 相互转化，尽管动能、势能的大小会 变化 ，但机械能的总和 不变 ，机械能是守恒的。 3.机械能守恒的条件： 说法一：只有 动能 和 势能 的相互 转化 ，即动能的增减量等于势能的减增量。 说法二： 没有 （有or没有）机械能转化为其他形式的能，也 没有 （有or没有）其他形式的能转化为机械能。 说法三：只有 重力 和 弹力 做功时，机械能守恒，否则，机械能不守恒。 4.举例： 守 恒：①水平匀速直线运动（E机=Ek+EP，Ek和EP不变） ②水平匀速圆周运动（E机=Ek+EP，Ek和EP不变） ③不计f空的自由落体运动（只有重力做功，故而W非重=0） ④不计f空的所有抛体运动（只有重力做功，故而W非重=0） ⑤沿光滑斜面下滑的物体（只有重力做功，故而W非重=0） 不守恒：⑥水平变速直线运动（重力势能不变，但Ek变化→“E机”变） ⑦非水平的匀速圆周运动（重力势能变，但Ek不变→“E机”变） ⑧沿斜面匀速下滑的物体（重力势能变，但Ek不变→“E机”变） 判断题：（选填“变”或“不变”） ①沿山路匀速盘旋上升的汽车：机械能 变 （Ek不变，EPG变大，EP弹=0） ②沿光滑斜面下滑的物体：机械能 不变 （只有重力做功） ③绕地球飞行的卫星：机械能 不变 （圆周：Ek、EPG不变；椭圆：只有重力做功） ④蹦床过程（不计f空）：机械能 不变 （只有重力和弹簧弹力做功） 五、机械能转化11大模型 1.滚摆模型 不计空气阻力：上升：高度变大，重力势能变大 速度变小，动能变小 动能→重力势能 下降：高度变小，重力势能变小 速度变大，动能变大 重力势能→动能 在不计空气阻力时，可视为理想情况，机械能守恒； 若计空气阻力，机械能减小，一部分转化为内能。 小贴士：利用影响因素分析，能量变化是常用手段，如速度变大，动能变大，而速度如何变化要受力分析。 2.单摆模型 ①如图所示，摆球左右摆动过程中，位置和速度不断发生变化。 ②实验分析： 运动方向 高度 速度 重力势能 动能 能的转化 图示 下降 A→B C→B 变低 变大 变小 变大 重力势能→动能 上升 B→A B→C 变高 变小 变大 变小 动能→重力势能 ③实验归纳：在一定条件下， 动能 和 重力势能 可以相互转化。 3.木球撞击弹簧片模型 ①进行实验：如图所示，让一个木球从斜面的高处滚下，撞击弹簧片。 ②实验分析： 研究过程 球的速度 动能 弹簧片形变程度 弹性势能 能的转化 甲→乙 不断减小，直至为零 不断减小，直至为零 变大 增大 动能→弹性势能 乙→丙 由零不断增大 由零不断增大 变小 减小 弹性势能→动能 ③实验归纳：在一定条件下， 动能 和 弹性势能 可以相互转化。 4.小球下落压弹簧模型 不计空气阻力： O→A：重力势能