内容正文:
第2课时 机械能及其转化
过教材 串知识 夯基础
知识点1
运动 受到重力并处在一定高度 弹性形变 质量 运动速度 质量 所处高度 弹性形变 大
知识点2
1.机械能 转化 2.不变
研重难 学方法 提能力
典例1 A [卫星和火箭加速升空过程中,卫星的质量不变、速度增大,动能增大;高度增大,重力势能增大;卫星升空时,没有发生弹性形变,不具有弹性势能;机械能=动能+重力势能,故机械能增大,A正确。]
变式1 D [返回舱在减速下降过程中,质量不变,速度变小,动能减小;质量不变,高度变低,势能减小;机械能是动能与势能的总和,动能减小,势能减小,所以机械能也减小,D正确。]
变式2 B [动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度。在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,则洒水车的质量减小,速度不变,动能变小;高度不变,重力势能变小,故B正确,A、C、D错误。故选B。]
典例2 D [小球起跳时,由于与空气的摩擦,在弹跳的过程中部分机械能转化为内能,所以机械能逐渐减少,故A正确;从A点运动到B点,小球做加速运动,速度变大,动能增加,高度减小,重力势能减小,即小球的重力势能转化为动能,故B正确;B、C两点高度相同,小球的质量不变,所以B、C两点小球的重力势能相同,故C正确;小球从B点运动到C点时,由于与空气的摩擦,机械能逐渐减少,由于B、C两点高度相同,所以B、C两点小球的重力势能相同,而C点的机械能小于B点,所以C点的动能小于B点的动能,故D错误。]
变式3 A
变式4 重力势 动
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第2课时 机械能及其转化
知识点1 动能和势能
类别
动能
势能
重力势能
弹性势能
定义
物体由于________而具有的能
物体由于____
______________时所具有的能
物体由于发生________而具有的能
影响因素
物体的______和________
物体的________和________
物体的材料和________程度
说明
①物体能够对外做功,就说这个物体具有能量,简称能。能量的单位与功的单位一样都是焦耳;
②一个物体能够做的功越多,表明这个物体具有的能量越________;
③正在做功的物体一定具有能量,但具有能量的物体不一定正在做功;
④判断重力势能的大小,一般是以水平地面为标准
知识点2 机械能及其转化
1.机械能:动能与势能之和称为________,动能和势能可以相互________。
2.机械能的转化和守恒:如果只有动能与势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和________。或者说,在只有动能和势能相互转化时,机械能是守恒的。
知识点3 水能和风能
1.水能及其利用:流动的水具有动能,高处的水具有势能(重力势能),水所具有的机械能统称为水能。(让水流冲击水轮转动,用来汲水、磨面,也可以用来发电)
2.风能及其利用:风所具有的机械能统称为风能。(生活中利用风能来发电)
关键点拨:机械能是否发生变化的判断:
(1)直接法:先判断物体的动能、势能的变化,再确定机械能的变化,即机械能=动能+势能。
(2)间接法:在物体动能和势能的相互转化中,若不计摩擦和空气阻力,也没有其他力(除重力、弹簧的弹力)做功时,动能减少量等于势能增加量;反之,势能减少量等于动能增加量,而机械能的总量不变(若有摩擦或空气阻力,机械能的总量会减少)。
重难点1 机械能大小的判断
【典例1】 2023年5月17日,北斗卫星导航系统第五十六颗卫星成功发射,火箭加速升空过程中关于卫星的“动能”“重力势能”“机械能”说法正确的是( )
A.动能变大,重力势能变大,机械能变大
B.动能变大,重力势能不变,机械能变大
C.动能不变,重力势能变大,机械能变大
D.动能不变,重力势能不变,机械能不变
[听课记录]
【变式1】 载人飞船实现了中国人的“飞天梦”。载人飞船返回舱减速下降过程中,关于返回舱下列说法中正确的是( )
A.动能增加,重力势能减少,机械能不变
B.动能不变,重力势能减少,机械能减少
C.动能减少,重力势能不变,机械能减少
D.动能减少,重力势能减少,机械能减少
【变式2】 (2024·枣庄三模)如图所示,一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在进行洒水作业。关于洒水车,下列说法正确的是( )
A.质量不变,重力势能不变
B.质量变小,重力势能变小
C.重力势能变小,动能不变
D.重力势能不变,动能不变
重难点2 机械能的转化及守恒
【典例2】 (2023·枣庄)掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低。如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法不正确的是( )
A.小球越跳越低,说明小球的机械能逐渐减少
B.从A点运动到B点,小球的重力势能转化为动能
C.经过相同高度的B、C两点时,小球的重力势能相同
D.经过相同高度的B、C两点时,小球的动能相同
[听课记录]
【变式3】 如图是小孩玩蹦蹦床的情景,对他们在上升和下落过程中的能量转化,下列分析正确的是( )
A.小孩在空中上升的过程中动能转化为重力势能
B.小孩在最高点时,受力平衡
C.小孩从接触蹦蹦床到下落到最低处的过程中弹性势能转化为动能
D.小孩被蹦蹦床弹起的过程中弹性势能转化为重力势能
【变式4】 (2024·枣庄二模)如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时,卫星在大气层外运行,不受空气阻力,机械能守恒,当卫星从远地点向近地点运动时,它的________能转化为________能。
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