11.4 第2课时 机械能的转化(吃透新教材)-【众相原创】2025-2026学年新教材九年级全一册物理分层练（沪粤版2024）广西专版

吃透新教材 !+" 众相原创 分层练!广西物理"!"# ! # "#$%&2)56 !"#$%& !#物体的$动能"和$势能"统称为机械能" ##物体的动能与势能是可以相互转化的!有摩擦等阻力时!在动能与势能的相互转化中!机械能会 $减少"" $#机械能与其他形式的能之间也可以相互转化" 水力发电是水的机械能转化为$电"能(电动机工 作时!是电能转化为$机械"能" 如果只有动能和势能相互转化!尽管动能'势能的大小会变化!但机械能的总和 不变!或者说!机械能是守恒的" !"'()* ,- !$ UTHVT'J`ab 例 &$!源自新教材九上*&F&图 &&,.,;#H$"公园中有一种叫*蹦床+的游戏深受同学们喜爱" 如图 所示!左边的同学离开蹦床上升的过程中动能变小!这一过程中动能逐渐转化为$重力势"能(右 边的同学落到蹦床上继续下陷的过程中!弹力绳的$弹性势"能增加" 例 &题图 $$$ 例 +题图 $$$ 例 -题图 例 +$!源自新I'八下*F.&图 &&#-,;"如图所示!射箭运动员将弓拉开时!*弓+具有$弹性势"能! 将*箭+水平射出的过程中!*弓+的$弹性势"能转化为*箭+的$动"能" 例 -$ !"#$%&'#()*+*+& 某卫星沿着椭圆形轨道绕地球运行!如图所示!则卫星从远 地点向近地点运行的过程中!重力势能$变小"!动能$变大"!机械能$保持不变"" $均选填 &变小'&变大'或&保持不变'% !方法指导"判断动能与势能之间转化的方法$物体质量不变%(先根据物体速度)高度)弹性形变 程度的变化判断出动能)重力势能)弹性势能的大小变化!再判断机械能之间的转化$减小的能转 化为增加的能%# ,- #$ DETabLcde 例 .$!源自新教材九上*&F&图 &&,.,;#G$"游乐场的*过山车+项目惊险刺激'备 受欢迎!若忽略空气阻力和摩擦力的影响!此过山车由低处向高处运动时!以下说 法正确的是 %$5$& <#重力势能减小!动能增大!机械能不变 $=#重力势能增大!动能减小!机械能不变 >#重力势能减小!动能增大!机械能减小 $?#重力势能增大!动能减小!机械能减小 例 /$+0+/年 . 月 +. 日!搭载神舟二十号载人飞船的长征二号J遥二十运载火箭在酒泉卫星发射 中心发射!搭载神舟二十号飞船的长征二号 J遥二十运载火箭加速升空过程中!动能$变大"! 重力势能 $变大"!机械能 $变大"" $均选填&变大'&变小'或&不变'% 吃透新教材 众相原创 分层练!广西物理"!"# !!" 例 8$!源自新I'八下*F8&图 &&#.,&"如图所示!把一个铁锁用一根不可伸长的绳子悬挂起来!将 铁锁拉到自己的鼻子附近!稳定后松手!铁锁向前摆去!铁锁摆回时 $不会"$选填&会'或&不会'%打到自己的鼻子" 如果不计空气阻力和 摩擦!铁锁在摆动过程中!机械能是$守恒"$选填&守恒'或&不守 恒'%的!铁锁在从最低点摆向最高点的过程中$动"""能逐渐转化为 $重力势"能" !方法指导"机械能的转化及守恒#物体质量不变$ ,- $$ DETAcfghT'J`ab 例 ;$唐代诗人李白在诗中写道*飞流直下三千尺!疑是银河落九天+" 从物理学的角度看!水从高 处下落时!它的$重力势"能转化为$动"能" 水电站水轮机带动发电机!是将$机械"能转化 为电能" !方法指导"风能和水能的利用( $&%风力发电(把风能转化成机械能!再把机械能转化为电能!这就是风力发电" $+%水力发电(利用河流)湖泊等位于高处具有势能的水流至低处!将其中所含势能转化成水轮机 的动能!推动发电机产生电能# 易错点 !判断机械能转化情况时看到"匀速#就误认为机械能不变 例 7$电梯匀速上升过程中!电梯的 %$)$& <#重力势能保持不变$$$$$$$$$=#机械能保持不变 >#动能保持不变 ?#动能转化为重力势能 易错点 #判断机械能变化时容易忽略质量的变化 例 F$洒水车在平直道路上匀速行驶并洒水作业的过程中!下列说法中正确的是 %$<$& <#动能减小!重力势能减小!机械能减小 =#动能不变!重力势能不变!机械能不变 >#动能减小!重力势能增大!机械能不变 ?#动能增大!重力势能减小!机械能减小 !易错警示"常考隐含条件判断动能'势能'机械能变化 隐含条件 解读 匀速 速度不变 加速$减速% 速度增大$减小% 上升$下降% 高度增大$减小% 光滑)不计阻力 机械能守恒 粗糙 机械能不守恒 洒水 质量减小 加油 质量增大 (*# ! (9)+,1\.1]^_ #+"!"能"源M#+"#"开发新能源 !"&#"#"#"$"%"%"&"&"%"'"#"("&")"#"*"& #+"$"能量的转化与能量守恒M #+"%"能源!环境与可持续发展 !"&"#"%"$"#"%"#"&"% '"不可能!违背了能量守恒定律!("可再生!内能 )"!)"光合作用!!1"可再生!!5"1*+ 跨学科实践 新能源汽车发展前景和趋势的研究 二"解!!)"3放()4(8 F3+"=* 9:0F3,"-3)+ = 409:(1"=-3 )+8 4 !1"$放($吸3!()+ 96(E31+<(1 96(E 三"答!!5"传统燃油汽车的能量来源是汽油&其燃烧时将 化学能转化为内能% 新能源汽车的能量来源是电能或 氢能&其特点是清洁和可持续% 传统燃油汽车的优点是 能量密度高&缺点是污染环境$新能源汽车的优点是环 保&缺点是续航里程有限% !,"新能源汽车更环保的原因#新能源汽车使用电能或 氢能作为能量来源&不直接排放尾气&减少空气污染$而 传统燃油汽车燃烧汽油产生有害气体&污染空气% !*"新能源汽车发展面临的挑战#电池技术限制!原理# 电池能量密度和充电速度影响续航里程和充电时间"% 充电设施不足!原理#充电桩的分布和数量影响新能源 汽车的普及"% ()VO9)+2345.678" 思维导图建体系 电流!不需要!能!5"+3)+8!"+!信息!能量!聚变! 内!电!化学!转移!转化!方向 广西中考对点练 !"%"#"#"$"&"%"#"&"%"'"$"("%")"&"*"$"!+"# !!"电磁波!大!!#"增加!电磁!!$"吸引!电磁波 !%"#"!&"%"!'"$"!("$%"!)"&"!*"$#"#+"#"#!"$ ##"一次!取之不尽&用之不竭!#$"聚变!二次 #%"符合!骑自行车 吃透新教材 ()*+,-./01 !!"!"功 教材新知梳理 !"力!距离!#"力!力!距离!$"乘积!%" %"牛!2"!米!."!牛(米!2(."!焦耳!焦!4!) 教材母题变式 例 )!%!例 1!1++!+!例 5!) +++!) *++ 变式训练 )!+!变式训练 1!)3)+*!+ 变式训练 5!15!+!变式训练 ,!+",!不做 !!"#"功"率 教材新知梳理 !"短!多!#"做功!做功快慢! $ # $"焦耳!4"!秒!/"!焦耳每秒!40/"!瓦特!瓦!6 瓦特!)!千瓦!) +++ 教材母题变式 例 )!甲!相同时间内甲做的功多!功 例 1!#!例 5!5++!)++!例 ,!-!);* !!"$"机械效率 ! ! "#$%&'()*+ 教材新知梳理 !"需要的'有价值!不得不做!#"$有用?$额外 $"有用功!总功! $有用 $总 3)++< %"小于!&"机械效率 '"改进机械结构 教材母题变式 例 )!,++!*++!)++!变式训练!$ 例 1!C!'!C!变式训练!( 例 5!解!克服物体重力做的有用功#$有用('(()-+ 231 .( 51+ 4$ 绳端移动距离#"(1((131 .(, .& 拉力做的总功#$总(%"()++ 23, .(,++ 4& 动滑轮的机械效率#!( $有用 $总 3)++<( 51+ 4 ,++ 4 3)++<(8+<% 变式训练 )!%!变式训练 1!,!-1"* 变式训练 5!;!="* 例 ,!,1+ 4!,1< ! # "#$,-./0)%&'( 教材新知梳理 !" $有用 $总 3)++/( '( %" 3)++/ #"弹簧测力计!刻度尺 $"绳子自由端移动的距离" %"动滑轮和绳子 教材实验突破 例!!)"刻度尺!!1"匀速!!5"乙!+"-!85<!!,")'1 高!!*"低!!-"无关!!="不正确!摩擦力!偏大! !8"可以不 !!"%"动能和势能 ! ! "#$12342 教材新知梳理 !"做功!焦耳!4"!#"运动!动能!速度!质量 $"高处!重力!高!质量!%"弹性形变!强!大 &"重力势能!弹性势能 教材母题变式 例 )!#(!!"()$!例 1!$!例 5!$ 变式训练 )!%!变式训练 1!# 例 ,!&!例 *!& 变式训练 )!大于!小于!变式训练 1!% 教材实验突破 例 )!!)"速度!质量!!1"$!!5"撞击木块移动的距离 转换法!!,"在速度相同时&质量越大&动能越大 !*"不能!没有控制速度相同!!-"%!!="超速 !8"不能 例 1!!)"重力势!铁钉进入泡沫的深度!!1"在质量相同 时&物体所处的高度越高&重力势能越大!!5"P'>!大! !,"等于!正确!!*"水量大!地势高度差大 ! # "#$%&2)56 教材新知梳理 !"动能!势能!#"减少!$"电!机械 教材母题变式 例 )!重力势!弹性势!例 1!弹性势!弹性势!动 例 5!变小!变大!保持不变!例 ,!$ 例 *!变大!变大!变大 例 -!不会!守恒!动!重力势 例 =!重力势!动!机械 例 8!%!例 ;!& ()9+,:1.;/ !#"!"内"能 教材新知梳理 !"无规则!#"分子动能!分子势能!$"焦耳!4 %"剧烈!多!少!多!&"做功!热传递!等效 '"传导!对流!辐射 #人教教材知识补充$!增加!减少 教材母题变式 例 )!%!变式训练!& 例 1!%!例 5!&!例 ,!$ !#"#"热量与热值 教材新知梳理 !"热传递!内能!3!焦耳!4"!#"增加!减小 $"质量的大小!温度变化的多少!%"完全燃烧!燃料质量 &"4!409:!40.5!'"3(4)!3(46 教材母题变式 例 )!%!例 1!#!例 5!,"-3)+= 变式训练!热值!,3)+8 例 ,!解!木炭完全燃烧放出的热量#3放()4(+"* 9:35", 3)+= 409:()"=3)+= 4% #拓展$解!由题意知&3放(),=3)+ = 4& 由3放 (46得&需要完全燃烧煤气的体积#6煤气 ( 3放 4煤气 ( )"=3)+= 4 )"83)+= 40.5 !+";, .5% 例 *!% !#"$"物质的比热容 ! ! "#$789 教材新知梳理 $"控制变量!%"!)"质量!'"不相等 ("比热容!) 9:!升高!或降低" )"5!40! 9:(D"!焦每千克摄氏度!*" 3 )!#1@#)" 教材母题变式 例 )!质量!加热时间!一样多!例 1!% 教材实验突破 例!!)"天平!!1"使液体受热均匀!!5"没有控制两种液 体的质量相同!!,",1!吸收的热量!!*"加热时间! !-"!!水!1")3)+5!不变!!="控制变量!转换! !8"不正确!用相同的酒精灯加热相同的时间&液体吸 收的热量相同 ! # "#$789):;<=>?@ 教材新知梳理 !"大!#"5)%#!5)!#1@#)"!5)!#)@#1" 教材母题变式 例 )!比热容!砂石 例 1!解!!)"水箱中的水吸收的热量#3吸 (5水 )!#@#+"( ,"13)+5 40! 9:(D"31++ 9:3!*+ D@1+ D"(1"*13 )+= 4$ !1"由!( 3吸 3放 3)++/可得&煤气完全燃烧释放的热量# 3放( 3吸 ! (1"*1 3)+= 4 ,+< (-"53)+= 4& 根据3放()4可知&需要完全燃烧煤气的质量#).( 3放 4煤气 ( -"53)+= 4 ,"13)+= 409: ()"* 9:% 变式训练!)"-83)+-!,+< 例 5!& 例 ,!解!!)"铁块放出的热量#3放 (5铁 )铁 %#(+",13 )+5 40!9:(D"3)+ 9:3!*;+ D@);+ D"()"-83)+- 4$ !1"不计热量损失&水吸收的热量3吸(3放()"-83)+ - 4& 由 3吸 (5)%#得& 水 升 高 的 温 度# %#.( 3吸 5水 ) ( )"-83)+- 4 ,"13)+5 40!9:(D"31+ 9: (1+ D$ 则水的末温##(#+ ?%#K(1+ D?1+ D (,+ D&即升高 1+ D&升高到 ,+ D% 变式训练 )!,"13)+,!变式训练 1!1 例 *!解!由3吸(5)%#得&该热水器中的水升高的温度%#( 3吸 5水 ) ( )"8,8 3)+- 4 ,"13)+5 40!9:(D"3* 9: (88 D$ 则该热水器中的水的末温 #(#+ ?%#(1+ D?88 D ( )+8 D$ 而标准大气压下&水的沸点为 )++ D&水沸腾时&持续吸 热&温度不变&所以该热水器中水的温度从 1+ D升高到 了 )++ D% !#"%"热机与社会发展 教材新知梳理 !"汽油!柴油!#"化学!内!做功!内!机械 $"汽油!内!机械!%"吸气!压缩!做功!排气 &"内!机械!惯性!'"有用功!完全燃烧 (" $有用 3放 3)++<!)"充分燃烧!*"有害物质!排放总量 教材母题变式 例 )!蒸汽机!化学!内!机械 例 1!#!例 5!#!例 ,!% 例 *!5*<!1"53)+=!8"+*3)+- 变式训练!-";3)+=!-";3)+,!,+< 例 -!降低!减少!升高!增加 变式训练!机械!内!内!机械!两!一 例 =!# 变式训练!1 ,++!) 1++ ()<+,=>?@ !$"!"两种电荷 教材新知梳理 !"电荷!#"摩擦起电!$"正!负!%"排斥!吸引 &"验电器!'"同种电荷互相排斥 ("静电喷涂!)"避雷针 教材母题变式 例 )!电荷的转移!吸引轻小物体 例 1!靠近!吸引轻小物体 例 5!正!负 例 ,!排斥!吸引!同种电荷互相排斥&异种电荷互相 吸引 例 *!互相排斥!越大!不能 例 -!&!例 =!$ !$"#"电路的组成和连接方式 ! ! "#$AB$ABC 教材新知梳理 !"电源!用电器!开关!#"电源!用电器!开关 $"通路!%"开路!&"短路!'"规定的符号 教材母题变式 例 )!#!例 1!用电器!电源 例 5!断路!电源短路!通路!用电器被短接 变式训练!断开!通路!短路 例 ,!# 例 *!如答图所示 例 *题答图 ! # "#$DEFGE 教材新知梳理 !"逐个顺次!#"一!整个电路!不能 $"并列!%"干路!支路 &"两!整个电路!支路!独立工作 教材母题变式 例 )!&$!%# 例 1!如答图所示!!!!变式训练!如答图所示 例 1题答图 !!!!!!变式训练答图 !$"$"电流与电流的测量 教材新知梳理 !"沿一定方向!#"正!正!负!$":!安培!安!& %")+@5!)+@-!&"电流表! '"+I+"- &!+I5 &!+"+1 &!+") & ("零刻度线!校零!串!?!@!量程!试触 教材母题变式 例 )!$ 例 1!+"+1!+"18!+")!)", 例 5!!)"如答图甲所示!!!!1"如答图乙所示 例 5题答图 例 ,!& 例 *!0#1 例 -!由0到1 !$"%"串联!并联电路中电流的特点 教材新知梳理 !"相等!:(:) (:1!#"等于!之和!:(:)?:1 教材母题变式 例 )!(!例 1!+"5!例 5!% 教材实验突破 例 )!!)"断开!!1"不相同!避免实验的偶然性!或使实 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 众相原创 分层练!参考答案 众相原创 分层练!参考答案 众相原创 分层练!参考答案