3.2机械能（讲义）-2023-2024学年九年级科学上册讲练课堂（浙教版）

浙教版九年级上册第三章第二节 机械能 【知识点分析】 一.动能 1.动能的定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能。一切做机械运动的物体都具有动能。飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。 2.动能大小的影响因素： 3.实验变量： （1）小球的初始高度：控制到达水平面的速度大小 （2）不同质量的小球： （3）物块移动的距离：表示小球动能大小 4.实验操作： （1）相同质量的小球从不同高度下落，探究速度对物体动能的影响 （2）不同质量的小球从相同高度下落，探究质量对物体动能的影响 5.实验方法：控制变量法，转化法 6.实验结论：物体的动能大小与质量有关，与速度有关 二.势能 1.重力势能： （1）定义：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。 （2）重力势能的影响因素： （3）实验变量： ①小球的初始高度：控制到达水平面下落距离 ②不同质量的小球： ③陷入沙坑的距离：表示小球重力势能大小 （4）实验操作： ①相同质量的小球从不同高度下落，探究下落高度对物体重力势能的影响 ②不同质量的小球从相同高度下落，探究质量对物体重力势能的影响 ③相同质量的小球从运动轨迹下落，探究下落运动轨迹对物体重力势能的影响 （5）实验方法：控制变量法，转化法 （6）实验结论：物体的重力势能大小与质量有关，与下落高度有关，与运动路径无关 2.弹性势能： (1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。 (2)影响弹性势能大小的因素:弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关。 三.机械能与机械能守恒 1.机械能：动能和势能之和称为机械能。 2.机械能守恒：物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。 3.机械能守恒的几种类型 （1）弹簧：在下落过程中，小球未接触弹簧之前机械能守恒，接触弹簧后机械能减少，随着压缩程度增大，弹力增大，即出现下图的： a.接触点：之前小球机械能守恒，之后小球机械能减小，弹簧弹性势能增大 b.平衡点：弹力大小等于重力，之前是加速，之后减速，该点动能最大 c.最低点：动能为零，重力势能最小，弹簧弹性势能最大 （2）蹦极 a.接触点：之前人机械能守恒，之后人机械能减小，弹簧弹性势能增大 b.平衡点：弹力大小等于重力，之前是加速，之后减速，该点动能最大 c.最低点：动能为零，重力势能最小，弹簧弹性势能最大 （3）滚摆：重力势能与动能之间转化 （4）单摆 ac两点是最高点，动能为零重力势能最大 b.点是最低点，重力势能最小，动能最大 单摆整个过程中没有首例平衡的点 （6） 斜面 重力势能与动能转化机械能守恒 【例题分析】 一、选择题 1．如图所示，甲、乙是两个完全相同的网球，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（    ） A．甲球在空中下落时，重力势能增大，动能减小 B．乙球上升过程中，重力势能转化为动能 C．抛出时甲、乙两球的机械能相等 D．抛出时甲球的动能小于乙球的动能 2．小乐用可乐瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气，如图甲所示；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．上升过程中，喷出的水对水火箭有向下的推力 B．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少 C．上升过程中，水火箭的重力势能转化为动能 D．下降过程中，水火箭的机械能逐渐增大 3．2020年11月24日4时30分，长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，运送嫦娥五号探测器至地月转移轨道。在运载火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能增大，势能减小 B．动能不变，势能增大 C．动能增大，势能增大 D．动能减小，势能增大 4．2020年12月17日“嫦娥五号返回器”成功着陆。如图是“返回器”通过大气层返回地球时“打水漂”过程示意图，“返回器”跃出大气层后不再受摩擦阻力。下列关于“返回器”能量变化的说法正确的是（　　） A．从A到B点内能增大，势能增大 B．从B点到C点动能增大，势能减小 C．从C点到D点动能先减小后增大，机械能不变 D．从C点到D点势能先增大后减小，机械能变小 5．如图所示，光滑轨道ABC固定在竖直平面内，BC段水平，一小球从A点由静止释放运动到C点的过程中，动能和势能变化情况是（　　） A．A到B的过程，小球的动能增大，势能不变 B．A到B的过程，小球的动能增大，势能减小 C．B到C的过程，小球的动能不变，势能减小 D．B到C的过程，小球的动能增大，势能不变 6．如图所示，斜面与水