内容正文:
第1课 动能 势能 机械能
学习目标
1. 知道动能、重力势能、弹性势能及机械能的概念;
2. 了解影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素;
3. 掌握探究影响动能、重力势能大小的实验过程;
4. 控制变量法探究动能大小影响因素;
5. 控制变量法探究重力势能大小影响因素;
6. 了解机械能的转化及机械能守恒定律的应用;
02
预习导学
1. 机械能的相关概念
机械能: 和 总称为机械能。
动能:物体由于 而具有的能,叫做动能。
重力势能:物体由于 而具有的能量叫做重力势能。
弹性势能:物体由于 而具有的能量叫做弹性势能。
2. 影响动能大小的因素
动能的大小决定于物体的 和 。
①在质量相同时,物体的速度越大,它具有的动能越大,物体的速度越小,它具有的动能越小。
②在速度相同时,物体的质量越大,它具有的动能越大,物体的质量越小,它具有的动能也越小。
3. 影响势能大小的因素
①在质量相同时,物体所处的高度 ,它的重力势能 ,物体所处的高度越低,它的重力势能越小。
②在高度相同时,物体的质量越大,它的重力势能越大,物体的质量越小,它的重力势能越小。
③同一物体的 越大,则它具有的弹性势能越大。
4. 动能和势能可以相互转化
动能和重力势能是可以 的。如果只有动能势能相互转化,机械能的总和保持不变,或者说机械能是 的。
03
探究提升
知识点一:能
一个物体能对另一个物体做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。
1. 物体具有做功的本领,即说明此物体具有能。但是有能不一定正在做功。物体能做多少功,就说它具有多少能。
2. 功就是能转化多少的量度。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式,因而功和能的单位也是相同的。功的单位是焦耳(J),能的单位也是焦耳(J)。
【探究重点】
功就是能转化多少的量度
【例题精讲】
1. (2023江苏苏州一模)小雨练习发高远球,羽毛球离拍后的飞行轨迹如图中曲线所示,其中CD段羽毛球匀速下落。下列有关说法正确的是( )
A.羽毛球离拍后继续上升过程中球拍在对球做功
B.羽毛球上升过程中,有部分动能转化成了重力势能
C.飞行过程中,羽毛球经过最高点B处时,动能为零
D.羽毛球飞行的整个过程中,机械能总量保持不变
【巩固训练】
2. (2023陕西渭南一模)如图所示,用手托着两个鸡蛋匀速升高1m。下列说法正确的是( )
A.鸡蛋的重力势能不变 B.鸡蛋的机械能守恒
C.鸡蛋处于非平衡状态 D.手对鸡蛋做了功
知识点二:动能
1. 什么是动能:物体由于运动而具有的能。如图(1)所示,物体都具有动能。
行驶的汽车
飞翔的小鸟
空中的客机
自由下落的小球
2. 影响动能的因素
物体动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小;具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。
【探究重点】
1. 动能是“由于运动”而产生的,一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”,不运动的物体也具有能量,但不具有动能。例如在空中飞行的飞机,不但有动能而且还具有其它形式的能量。
【例题精讲】
3. (2022·四川乐山) 2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛,17岁中国小将苏翊鸣摘得金牌,成为冬奥历史上该项目最年轻金牌获得者。比赛场地简化如图所示,AC为助滑道,B为AC的最低点。运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中(不考虑一切阻力),重力势能转化___________能,机械能___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【巩固训练】
4. (2021·甘肃中考真题)如图所示,小球从左侧斜面的P点由静止释放,在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点,M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点,下列关于该过程的说法中正确的是( )
A.小球在左侧斜面向下运动的过程中,重力势能全部转化为动能
B.小球从P点向Q点运动的过程中,机械能保持不变
C.小球从P点向Q点运动的过程中,所受支持力不做功
D.小球通过M、N两点时的速度大小相等
知识点二:势能
1. 重力势能:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。
2. 弹性势能:物体由于发生弹性形变,而具有的能叫做弹性势能。如图(2)所示,撑杆跳高时弯曲的杆、拉开的弓箭都具有弹性势能。
撑杆跳高
拉开的弓箭
【探究重点】
1. 重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。
2. 重力势能是“被举高”这个原因而产生的,一定不要把它