内容正文:
机械能及其转化
考点1 动能和势能(必考,2023年考查)
1.能量:物体能够 对外做功 ,我们就说这个物体具有 能量 ,简称能。单位是焦耳,符号是 J 。
2.动能
(1)定义:物体由于 运动 而具有的能,叫做动能。
(2)决定因素
①质量相同的物体,运动的速度 越大 ,它的动能越大。
②运动速度相同的物体,质量 越大 ,它的动能也越大。
对外做功
能量
J
运动
越大
越大
3.势能
(1)重力势能
①定义: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决定因素:物体的质量越大,位置 越高 ,它具有的重力势能就越大。
受到重力并处在一定高度时
越高
(2)弹性势能
①定义:物体由于发生 弹性形变 而具有的能叫做弹性势能。
②决定因素:物体的 弹性形变 越大,它具有的弹性势能就越大。
弹性形变
弹性形变
考点2 机械能及其转化(必考,2023年考查)
1.机械能及其转化
(1)定义: 动能 、 重力势能 和 弹性势能 统称为机械能。
(2)机械能转化:动能和势能可以相互转化。
2.机械能守恒: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 ,或者说机械能是 守恒 的。
3.水能和风能
(1)能量:流动的水和风具有大量的 动 能。
(2)利用:发电,即将水能和风能具有的 机械 能转化为电能。
动能
重力势能
弹性势能
不变
守恒
动
机械
教材延伸·
1.一个物体可以同时具有动能和势能,也可以只具有动能或势能。
2.不仅机械能之间可以相互转化,机械能与其他形式的能量之间也可以相互转化。
3.在现实生活中存在各种摩擦,所以机械能是不守恒的。
· 教材素材对点练·(针对考点1~2)
如图所示,人在玩蹦床的过程中,蹦床在最低处时 弹性势 能最大;在空中上升过程中 动 能转化为 重力势 能;在最高处时人的重力势能最大,此时动能 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)零。
弹性势
动
重力势
等于
教材图片 命题点 一题练透
八下P68图11.3-3 影响动能大小的因素 1.从图中可以看出质量越大的车型限制的最高车速越低,这是因为在速度相同时,质量越大,动能 越大 ,车辆越不易停下,易引发交通事故,所以对于大型车辆采用的方法是降低 速度 ,减小 动能 ,以保障安全。
越大
速度
动能
教材图片 命题点 一题练透
八下P71图11.4-2 机械能的转化 2.如图甲、乙分别是老师在课堂上进行的滚摆和单摆的演示实验,滚摆或单摆向下运动时, 重力势能 转化为 动能 ;向上运动时, 动能 转化为 重力势能 。
重力势能
动能
动能
重力势能
教材图片 命题点 一题练透
八下P73图11.4-6 机械能的转
化和守恒 3.如图所示为人造地球卫星绕地球飞行的轨道示意图,卫星从远地点向近地点运动的过程中,重力势能 变小 ,这是因为近地点卫星的高度低;动能 变大 (前两空均选填“变大”“变小”或“不变”),这是因为 机械能守恒 。
变小
变大
机械
能守恒
实验14 探究物体的动能大小与哪些因素有关
设计实验与制订计划 1.实验装置
2.实验器材:斜面、质量不同的钢球、水平木板、木块。
进行实验与收集证据 3.实验方法
(1)转换法的应用:通过木块被撞击后 移动的距离 来反映钢球动能的大小。
(2)控制变量法的应用
①探究动能大小与速度的关系:保持 质量 不变,改变 运动速度 。具体做法是让两个质量相同的钢球从斜面上的不同高度由静止释放,观察木块被推动的距离。
移动的距离
质量
运
动速度
进行实验与收集证据 ②探究动能大小与质量的关系:控制 运动速度 相同,改变 质量 。具体做法是让两个质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止释放,观察木块被推动的距离。
运动速度
质量
进行实验与收集证据 4.实验步骤
(1)让质量相同的钢球从斜面上的不同高度释放,比较木块被撞击后移动的距离并记录;
(2)让不同质量的钢球从斜面的同一高度由静止释放,比较木块被撞后移动的距离并记录。
实验结论 5.实验结论
(1)质量相同的物体,运动的速度越 大 ,它的动能越 大 。
(2)运动速度相同的物体,质量越 大 ,它的动能越 大 。
大
大