模块4 第12单元 第2节 机械能及其转化(课件PPT)-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理课堂精讲册（河北专用）

2025河北 物 理 课堂精讲册 1 模块四 力学 第十二单元 功和机械能 第2节 机械能及其转化 2 一阶 立足教材过基础 3 知识点1 动能与势能 1. 能量 （1）定义：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 （2）单位：①______,符号是 。 （3）功和能量的关系：一个物体能够做的功越多，表示这个物体具有的 能量越②____。 焦耳 大 4 2. 动能和势能 类型 定义 影响因素 动能 物体由于③______ 而具有的能 动能只与物体的④______和⑤______ 有关 .质量相同的物体，运动速度越大，它 的动能越⑥____； .运动速度相同的物体，质量越大，它 的动能越⑦____ 运动 质量 速度 大 大 5 类型 定义 影响因素 势能 重力 势能 物体由于受到 ⑧______并处在⑨ ___________时所 具有的能 重力势能取决于物体的⑩______和物 体的⑪______ .质量相同的物体，高度越高，重力势 能就越⑫____； .高度相同的物体，质量越大，重力势 能就越⑬____ 重力 一定高度 质量 高度 大 大 续表 6 类型 定义 影响因素 势能 弹性 势能 物体由于发生⑭ __________而具有 的能 弹性势能的大小与物体的弹性形变大 小有关 同一物体的弹性形变越大，具有的弹 性势能就越⑮____ 特别提醒 （1）一切运动的物体都具有动能；（2）无特殊说明时，物体 所处的高度一般是相对地面而言的。 弹性形变 大 续表 7 知识点2 机械能及其转化 1.机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 2.动能和势能的相互转化（物体质量不变） 3.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⑯__________，或者说，机械能是守恒的。 保持不变 8 4.水能和风能：水电站是利用水的重力势能来发电的；风力发电是利用风 的动能来发电的。 特别提醒 （1）机械能守恒是有条件的，只有重力或弹力做功时机械能是 守恒的，有其他外力（如摩擦力、空气阻力等）做功时机械能不守恒； （2）若有其他形式的能参与转化，物体的机械能不守恒。如火箭发射时， 燃料燃烧产生的内能做功，使火箭的机械能增大；（3）现实生活中，由 于存在各种摩擦，机械能是不守恒的。 9 二阶 追本溯源过考点 10 考点1 机械能及其转化 1.下列过程中，重力势能转化为动能的是( ) A A. 正在下落的篮球 B. 拉弯的弓把箭射出 C. 向上垫起的排球 D. 匀速下降的降落伞 11 2.如图所示，运动员从斜面顶端加速下滑的过程中，他的( ) A 第2题图 A. 重力势能减小，机械能减小 B. 动能减小，机械能增大 C. 动能增大，机械能不变 D. 重力势能不变，机械能减小 12 第3题图 3.（改编自RJ八下P71图11.4-1）如图所示是运动员进行蹦床比 赛的情景，运动员离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上， 直至最低点的过程中。运动员在蹦床发生最大形变处到向上运动 再到刚离开蹦床的过程中，他的重力势能______，动能________ ______；当上升到最高点时，他的速度为零，此时他处于______ __（选填“平衡”或“非平衡”）状态。（不计空气阻力） 增大 先增大后减小 非平衡 13 第4题图 4.（改编自RJ八下P72图11.4-3）如图所示，用绳子 把一个铁锁悬挂起来，然后将铁锁拉到自己的鼻子附 近，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来， 直到最后停下。铁锁向前摆去又摆回来，铁锁摆回时 ______（选填“会”或“不会”）碰到自己的鼻子；铁锁 不会 最大 为零 重力势 动 不守恒 上升到最高点时，重力势能______（选填“最大”或 “为零”，下一空同）， 动能______；铁锁下降过程中，________能转化为____能；铁锁在摆动过 程中，机械能是________（选填“守恒”或“不守恒”）的。 14 第5题图 5.（改编自JK八下P102图12-2-5）撑竿 跳高是一项技术性很强的体育运动，完 整的过程可以简化成如图所示的三个阶 段：持竿助跑、撑竿起跳上升、越杆下 落。用压弯的撑竿把自己送上高处，这 弹性势 机械 重力势 动 做功 是因为压弯了的撑竿具有________能，最后主要转化为运动员的______能， 使运动员越过横杆；越过横杆后，运动员的________能转化为____能。这 是通过______的方式实现能量转化的。 15 第6题图 6.（改编自RJ八下P74，T4）如图所示，在一个罐子的 盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中 部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后 将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面 动 弹性势 弹性势 橡皮筋的弹性势能转化为罐子的动能 上来回滚动，直至停下来。罐子在水平面上滚出去时，____能转化为橡皮 筋的________能；罐子滚动过程中第一次速度为零时，橡皮筋的________ 能最大；罐子向前滚出一段距离又滚回，这是由于____________________ ______________。 16 第7题图 7.图甲中过山车从 点出发，先后经过 、、、点。图乙是过山车在 、 、、 点的动能和重力势能大小的 示意图，则过山车的动能在___点最 大，点重力势能的大小______ 点动 能的大小。在这个过程中，过山车的 机械能是______（选填“变化”或“不 变”）的。 等于 变化 17 三阶 要点·迁移过实验 18 实验 探究物体的动能跟哪些因素有关 兴趣小组的同学用如图1所示的装置探究物体的动能跟哪些因素有关。 图1 设计与进行实验 （1）本实验探究的是______（选填“钢球”或“木块”）的动能与哪些因素有关。 （2）实验中斜面的作用是________________。 钢球 使钢球获得动能 19 图1 （3）实验中通过观察____________________________来判断钢球的动能 大小，这种常用的实验方法称为______法。 钢球推动木块移动距离的远近 转换 （4）将钢球从高度为 的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块向前 移动一段距离 后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中 ， 。 20 （5）三次实验中均需要保持钢球由______状态开始释放；甲、丙两次实验 中让不同钢球从斜面同一高度释放的目的是控制钢球到达斜面底端时的 ______相同。该实验中物体的速度是指钢球从斜面上静止滚下与木块碰撞 时__________（选填“碰前钢球”“碰后钢球”“碰前木块”或“碰后木块”）的速 度。 静止 速度 碰前钢球 图1 21 分析论证，得出结论 （6）甲、乙两图进行的实验是为了探究动能的大小与______的关系，通 过实验可得到结论：质量相同的物体，______越大，动能越大； 速度 速度 图1 （7）甲、丙两图进行的实验是为了探究动能的大小与______的关系，通 过实验可得到结论：速度相同的物体，______越大，动能越大。 质量 质量 22 交流与反思 （8）功和机械能的分析、、 三个钢球从斜面滚下时，速度越来越快， 这是因为钢球的________能转化为____能，___球重力做功最多；木块最 终会停下来是因为受到了______________力的作用，在此过程中木块通过 ______的方式把动能转化为____能。 重力势 动 阻（或摩擦） 做功 内 图1 23 （9）实验装置改进实验中木块被撞击后移动的距离差异较小，实验现象 不明显，为确保实验有较明显的现象，可以改进的方法是______________ _________________________________________。实验中若钢球 释放高度 一定，为了防止木块滑出木板，可以采取的措施是____________________ _____________。 可以增大钢球的质量或减小木块的质量或换用较光滑的木板 增大木块的质量或降低斜面的倾角 图1 24 （10）实验后，有些同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面同一高度由 静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图2 所示的实验：让质量不同的小球、 同时从同一高度由静止开始沿光滑 斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若球相对于 球______ （选填“运动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的速度大小相等. 静止 图2 25 （11）创新方案 另一实验小组利用如图3所示装置进行实验,摆线的长度 相同，小球、的质量，悬线与竖直方向的夹角 。 .图3甲、乙中，同时由静止释放、 两小球，观察到它们并排摆动且始 终相对静止,同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度 大小与小球的______无关； 质量 图3 26 .如图3丙，将小球移动到与竖直方向成角时放手，小球 撞击同一木 块，比较图3________两图可知，物体的速度越大，动能越大。 图3 乙、丙 27 .该实验中小球的动能由小球的________能转化而来，该装置相对于图1中 装置的优点是________________________。 重力势 减小了摩擦对实验的影响 图3 28 图4 （12）实际应用 近年来，为减少因车辆刹车失灵造成 的危害，许多高速公路设置了紧急避险车道，如图4所 示，该车道是在公路右侧设一个冲向高处的大斜坡， 路面是砂砾，车辆遇上紧急刹车失灵可以冲上去，避 汽车冲上斜坡时，将动能转化成重力势能和内能，使汽车的速度减小 （13）实验拓展 若想接着探究阻力对物体运动的影响，在现有的实验器 材的基础上，必须增加的器材是______________________（选填“倾斜程 度不同的斜面”或“粗糙程度不同的水平面”）。 粗糙程度不同的水平面 免惨剧的发生。请从能量转化的角度解释汽车驶入避险车道后迅速减速的 原因：__________________________________________________________ ____。 29 （14）结合生活 由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样， ________（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是 ;高速路段交 警严查超载、超员，这是因为车速一定时，整车的质量越大，____能越大。 大客车 动 图1 30 31 $$