内容正文:
2 机械能及其转化
导学探究与小结
探究点一 动能和势能的转化
填一填
(一)机械能
1. 和 统称为势能。
2. 和 统称为机械能。
[注意] 物体具有能量则物体能对其他物体做功。
(二)动能和势能的转化
1.游乐场的过山车,可让你充分感受上起下落的乐趣,体验 能和 能的转化。
重力势能
弹性势能
动能
势能
重力势
动
2.撑竿跳高运动员在撑竿跳高的过程中,动能、弹性势能和 .
相互转化。
[注意] 在动能与势能相互转化的过程中,一种能量增大,另一种能量必减小。可根据动能、势能大小的影响因素,先判断动能、势能的变化再判断能量如何转化。
重力势能
观察思考:观察甲、乙两幅图片,试着说出滚摆和单摆在上升和下降过程中速度和高度的变化特点。
答案:滚摆和单摆在上升的过程中,速度越来越小,高度越来越大;下降过程中速度越来越大,高度越来越小。
说一说:说出滚摆和单摆上升和下降过程中动能和势能的变化情况。
答案:上升过程中动能越来越小,重力势能越来越大;下降过程中动能越来越大,重力势能越来越小。
[例1] (2024宜宾)如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当卫星从近地点向远地点运动的过程中( )
A.速度增大
B.动能转化为重力势能
C.机械能增大
D.重力势能减小
B
判断动能和势能相互转化的方法
(1)判断动能和重力势能的转化:看位置和速度的变化。物体位置变低,速度增大,重力势能转化为动能;反之,物体位置变高,速度变小,动能转化为重力势能。
(2)判断动能和弹性势能的转化:看物体弹性形变的形变量和速度的变化。形变量变小,速度变大,弹性势能转化为动能;反之,形变量变大,速度变小,动能转化为弹性势能。
[变式1]掷实心球是中考体育测试项目之一,如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹,O点是实心球刚离开手的位置,A点是实心球运动到最高点的位置,B点是实心球落地前瞬间的位置,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.实心球在最高点A时,动能为零
B.实心球从O点运动到A点时,动能转化为重力势能
C.实心球从O点运动到B点的动能先增大后减小
D.实心球在O点的机械能大于在B点的机械能
B
探究点二 机械能同其他形式能量的相互转化
填一填
1.机械能是与物体的 相关的能量。在一定的条件下,机械能还可以与 能、声能、电能等其他形式的能量相互转化。
2.水电站将水的 能转化为 能;自行车运动员奋力蹬车时,人体内的一部分化学能转化为 能;汽车在刹车过程中,刹车片会发热,将动能转化为 能。
机械运动
内
机械
电
动
内
想一想:机械能的三种能量形式之间可以相互转化,那么机械能与其他形式能量之间能否相互转化呢?试举一例。
答案:能;汽车在刹车的过程中,刹车片会发热,机械能转化成内能。
[例2] 将皮球从离地某一高度的O点处水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图所示,下列说法正确的是( )
A.皮球经过同高度的A、B两点时动能相等
B.皮球第一次反弹后到达最高点P点时的速度为零
C.皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D.若将皮球表面涂黑,则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
C
[变式2] (2024武汉)如图所示,将一个小球用细线悬挂起来,让小球从A点静止释放,小球会在A、C两点之间来回摆动,最终静止。下列说法正确的是( )
A.小球从A点摆动到B点,动能转化为重力势能
B.小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性
C.小球每次经过B点,其动能都比上一次小
D.小球最终静止在A点
C
谢谢
13
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