内容正文:
11.3 动能和势能(知识解读)(原卷版)
•知识点1 动能和势能的概念
•知识点2 动能和势能的大小
•知识点3 动能和势能的影响因素及应用
•知识点4 动能和势能的转化
•知识点5 动能和势能的影响因素实验探究
•作业 巩固训练
知识点1
动能和势能的概念
1、动能
(1)动能概念:物体由于运动而具有的能,叫做动能。一切物体都具有动能。
(2)影响动能大小的因素:物体的质量和速度。物体的质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大。
(3)单位:焦耳(J)。
2、重力势能
(1)重力势能概念:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。
(2)影响重力势能大小的因素:物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大,所处的高度越高,物体的重力势能就越大。
(3)单位:焦耳(J),重为1N的物体(质量约为0.1kg),被举高1m时所获得的能量,就是1J。
3、弹性势能
(1)弹性势能概念:物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能。
(2)影响弹性势能大小的因素:弹性形变程度。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大,弹性势能就越大。
(3)单位:焦耳(J)。
4、势能:弹性势能和重力势能统称为势能。
【典例1-1】(2023秋•柳州期末)下列具有弹性势能的是( )
A.匀速行驶的汽车 B.射出去的箭
C.被拉弯的弓 D.树上掉落的苹果
【典例1-2】(2023秋•辽阳期末)唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句,前一句生动形象地表明黄河储藏着大量的 能,后一句表明长江具有大量的 能。
【变式1-1】(2023秋•琼中县校级期中)下列选项中,具有动能的是( )
A.滚动的足球 B.山上的石头
C.树上的小鸟 D.楼上听课的同学
【变式1-2】(2023秋•清远期末)2023年10月17日—25日在西安举办2023年全国射箭锦标赛(室外),在比赛中,选手拉弦时,拉弯的弓具有 能,当弓形变变大时,这种能 (选填“变大”“变小”或“不变”);松开箭,箭射出去后具有 能。
知识点2
动能和势能的大小
1、影响动能大小的因素:物体的质量和速度。物体的质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大。
2、影响重力势能大小的因素:物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大,所处的高度越高,物体的重力势能就越大。
3、影响弹性势能大小的因素:弹性形变程度。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大,弹性势能就越大。
【典例2-1】(2023•蒙阴县校级开学)体育课上,李华同学让铅球和足球在跑道上以相同的速度滚动,则( )
A.铅球的动能大 B.足球的动能大
C.铅球、足球的动能一样大 D.无法比较
【典例2-2】(2023春•威远县校级期中)如图所示,货架上放着ABCD四个体积相同的实心球,其中A和B为铝球,C和D为铁球,那么A和B两球相比较, 球的重力势能小;B和C两球相比较,做功本领更大的是 球。(ρ铁>ρ铝)
【变式2-1】(2023春•黄岛区期末)如图所示是我国某地的等高线图,若把同一物体分别放在A点和B点,则此物体的重力势能( )
A.在A点时较大 B.在B点时较大
C.在两点一样大 D.条件不足,无法判定
【变式2-2】(2023秋•苏州校级月考)荡秋千是中小学生喜欢的游戏,如图为荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高。球在B、C两点的动能大小EkB EkC(选填“>”、“=”或“<”),小球从B点摆动到D点的过程中,绳的拉力对小球 (选填“有”或“没有”)做功。
知识点3
动能和势能的影响因素及应用
1、动能和势能的影响因素:
(1)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;
(2)重力势能的大小与两个因素有关:一个是物体的质量,另一个是物体距零势能面的高度。当物体的质量一定时,物体距零势能面的高度越大,其重力势能越大,物体距零势能面的高度越小,其重力势能越小;当物体距零势能面的高度一定时,物体质量越大其重力势能越大,物体质量越小其重力势能越小,物体的质量越大,举得越高,其重力势能就越大;
(3)弹性势能的大小与两个因素有关:一个是弹簧本身的性质,另一个是弹性形变的大小。当弹簧本身的性质相同时,形变越大,它具有的弹性势能就越大,形变越小,具有的弹性势能就越小;当弹簧形变相同时,性质不同的弹簧弹性势能不同。
2、动能和势能的影响应用:
(1)水轮发电机,将水下落的重力势能转化成轮子的