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1、第十二章 機(jī)械能和內(nèi)能第一課時(shí) 動(dòng)能 勢能 機(jī)械能【知識梳理】一.能量:一個(gè)物體能對另一個(gè)物體_,那么這個(gè)物體就具有能量。物體具有的能量越多,它能夠?qū)ζ渌矬w所做的功就越多。功是能量轉(zhuǎn)化的_。因此能量的單位和功的單位相同,是_。例1:關(guān)于能的概念,下列說法中錯(cuò)誤的是()A一個(gè)物體能夠做功越多,這個(gè)物體具有的能量越多B動(dòng)能、勢能及機(jī)械能的單位都是焦耳C用線懸掛著的靜止的小球沒有做功,所以小球沒有能D甲物體的速度比乙物體的速度大,但甲物體具有的動(dòng)能不一定比乙物體多例2:關(guān)于功和能的說法正確的是()A具有能的物體一定正在做功B物體具有的能量越大,它做的功就越多C物體做的功越少,它具有的能量就越少D物
2、體能夠做的功越多,它具有的能就越大二.動(dòng)能:物體由于_而具有的能量叫作動(dòng)能。物體的動(dòng)能越大,它能夠?qū)ζ渌矬w所做的功就_。探究動(dòng)能的大小與那些因素有關(guān)(實(shí)驗(yàn))如甲圖所示,兩個(gè)相同的小球分別從斜面不同高度由靜止開始下滑,撞擊置于水平面上的木塊。兩種情況下,小球運(yùn)動(dòng)到水平面上時(shí)的速度大小相等嘛?答:木塊被撞擊后移動(dòng)的距離相等嗎?答:比較兩種情況下木塊移動(dòng)的距離,能得出什么結(jié)論?答:如左圖乙所示,換用兩個(gè)質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球,然后讓小球從斜面同一高度由靜止開始下滑,撞擊置于水平面上的木塊。比較兩種情況下木塊移動(dòng)的距離,能得出什么結(jié)論?答:研究表明,物體動(dòng)能的大小與物體的_和_有關(guān),_越大,_
3、越大,物體所具有的動(dòng)能就越大。公式是_。常見考點(diǎn):轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用(_)。選擇同一小車(或者小球)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的(_)。讓不同的小車(或者小球)從斜面同一高度釋放的目的(_)控制變量法的應(yīng)用a.研究動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系時(shí),控制小球的_相同,改變小球的_,_越大,動(dòng)能越大。b. 研究動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),控制小球的_相同,改變小球的_,_越大,動(dòng)能越大。實(shí)驗(yàn)中,假設(shè)平面無阻力會出現(xiàn)的情況(_)。例1:質(zhì)量較大的鴿子與質(zhì)量較小的燕子在空中飛行,如果它們動(dòng)能相等,那么()A燕子比鴿子飛得快 B鴿子比燕子飛得快C燕子與鴿子飛得一樣快D兩者速度大小無法比較例2:體積相等的實(shí)心銅球和實(shí)心木球在水平地面上
4、以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),銅球的動(dòng)能為EK銅,木球的動(dòng)能為EK木已知銅的密度大于木頭的密度,則()AEK銅EK木BEK銅EK木CEK銅=EK木D無法判斷例3:中國是世界上少數(shù)幾個(gè)掌握空中飛機(jī)加油的國家之一,如圖所示,空中加油機(jī)正在給勻速水平飛行的戰(zhàn)斗機(jī)加油,加油過程中,戰(zhàn)斗機(jī)相對于加油機(jī)是 的;剛加完油后戰(zhàn)斗機(jī)仍以原來的速度勻速飛行,則加油后的戰(zhàn)斗機(jī)與加油前相比,其動(dòng)能 (選填“增加”、“減小”或“不變”)例4在“探究影響動(dòng)能大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,如圖a、b、c所示,讓質(zhì)量為m、2m的兩個(gè)小球分別從斜面上由靜止?jié)L下,小球撞擊放在水平木板上的木塊,使木塊滑動(dòng),虛線位置為木塊滑動(dòng)一段距離后停止的位
5、置(1)小球動(dòng)能是由 (填某種能量)轉(zhuǎn)化來的(2)實(shí)驗(yàn)中通過 反映小球動(dòng)能的大?。?)比較 兩圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),可以探究小球的動(dòng)能與速度的關(guān)系(4)比較a、b兩圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),可以得到小球的動(dòng)能隨質(zhì)量增大而 例5如圖甲所示,在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,將小鋼球從高度為h的同一斜面上由靜止開始滾下,推動(dòng)同一小木塊向前移動(dòng)一段距離s后停下完成甲、乙、丙所示的三次實(shí)驗(yàn),其中h1=h3h2,mA=mBmC(1)小鋼球在滾下斜面的過程中,它的 能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,其動(dòng)能大小是通過 (選填“高度h”或“距離s”)大小來反映的;(2)小鋼球在水平面上不能立即停下,是因?yàn)樾′撉蚓哂?,小木塊最終會停下來是
6、因?yàn)槭艿?力的作用;(3)分析比較甲和乙兩組實(shí)驗(yàn)可得,物體質(zhì)量相同時(shí),速度越大,動(dòng)能越 ;(4)分析比較 兩組實(shí)驗(yàn)可得出物體的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系;(5)綜合上述可知,如圖乙所示的交通標(biāo)志牌是交通管理部門對不同車型設(shè)定的最高 三.勢能:在物理學(xué)中,_和_統(tǒng)稱勢能。重力勢能:物體由于被_而具有的能,叫做重力勢能。探究重力勢能的大小與那些因素有關(guān)(實(shí)驗(yàn))如圖是模擬打樁的裝置圖。實(shí)驗(yàn)時(shí),讓“重錘”從“樁”正上方的某一高度處自由落下,將“樁”打入沙中。想一想,想要將“樁”打的深一些,可以采用那些方法?方法一:方法二:研究表明,物體重力勢能的大小與物體的_和_有關(guān),_越大,_越高,物體所具有的重力勢能就越大
7、。公式是_。常見考點(diǎn):轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用(_)。使用同一“重錘”的目的(_)。使用不同“重錘”從同一高度自由落下的目的(_)??刂谱兞糠ǖ膽?yīng)用a.研究重力勢能的大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),控制“重錘”的_相同,改變“重錘”的_,_越大,重力勢能越大。b. 研究重力勢能的大小與被舉高度的關(guān)系時(shí),控制“重錘”的_相同,改變“重錘”的_,_越高,重力勢能越大。例1:一個(gè)實(shí)心鐵球和一個(gè)實(shí)心木球質(zhì)量相等,將它們放在同一水平地面上,下列結(jié)論中正確的是()A鐵球的重力勢能大于木球的重力勢能B鐵球的重力勢能小于木球的重力勢能C鐵球的重力勢能等于木球的重力勢能D上述三種情況都有可能 例2:如圖所示籃球場上,運(yùn)動(dòng)員練習(xí)投籃,籃
8、球劃過一條漂亮的弧線落入籃筐,球的軌跡如圖中虛線所示,從籃球出手到落入籃筐的過程中,籃球的重力勢能()A一直增大B一直減小C先減小后增大D先增大后減小彈性勢能:物體由于發(fā)生_而具有的能,叫做彈性勢能。 a: 用彈弓彈射“子彈” b: 發(fā)條帶動(dòng)鐘表的齒輪和指針轉(zhuǎn)動(dòng) c: 壓縮的彈簧彈開木塊物體發(fā)生彈性形變時(shí)具有的勢能叫做彈性勢能,被拉伸或壓縮的彈簧都具有彈性勢能。彈簧的彈性勢能與物體本身的勁度系數(shù)大小有關(guān),還與伸長量或壓縮量有關(guān)。在彈性限度內(nèi),設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的伸長量或壓縮量為x,則彈簧的彈性勢能_。由此可知_越硬(勁度系數(shù)),_越大,物體所具有的彈性勢能就越大。例1:四.機(jī)械能:在物
9、理學(xué)中,_和_統(tǒng)稱為機(jī)械能。一個(gè)物體可以同時(shí)具有動(dòng)能和勢能,且物體的動(dòng)能和勢能可以_。觀察擺球動(dòng)能和重力勢能的轉(zhuǎn)化(實(shí)驗(yàn))如右圖所示,將擺球從A點(diǎn)靜止釋放。擺球從A點(diǎn)向下擺動(dòng)的過程中,它的速度越來越大,動(dòng)能逐漸_,重力勢能逐漸_。擺球到達(dá)最低點(diǎn)O時(shí),它的動(dòng)能最_、重力勢能最_。在此過程中 擺球的重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為_能。接著,擺球又向OO´的另一側(cè)運(yùn)動(dòng)。隨著擺球向上擺動(dòng),它的速度越來越_,動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為_能。當(dāng)擺球到達(dá)最高處B點(diǎn)時(shí),它的動(dòng)能為_,重力勢能最_。 分析下面幾種情況中動(dòng)能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)化:a: 游樂場的過山車 b: 蕩秋千的人 c: 落地后彈起的皮球 d: 撐桿跳高的運(yùn)動(dòng)員e
10、: 蹦極運(yùn)動(dòng)的人e: 蹦極運(yùn)動(dòng)的人f:人造地球衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行如圖,人造 地球衛(wèi)星在大氣層外沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行。離地球最近的一點(diǎn)叫_,離地球最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫_。衛(wèi)星在運(yùn)行過程中_。衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行時(shí),重力勢能_,動(dòng)能_,速度_,重力勢能轉(zhuǎn)化為_。衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí),重力勢能_,動(dòng)能_,速度_,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為_。在近地點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最_,勢能最_;在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最_,勢能最_。例1:下列四幅圖中,動(dòng)能和勢能之間沒有發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的是()A用弓將箭射出 B上升的滾擺 C在水平公路勻速行駛的汽車D人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行例2:在冬奧會自由式滑雪比賽中,選手的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,如果不計(jì)空氣阻力,下列說
11、法正確的是()A在a點(diǎn)和c點(diǎn)速度都為零,因此這兩點(diǎn)動(dòng)能也為零B在a點(diǎn)和e點(diǎn)都處于靜止?fàn)顟B(tài),因此機(jī)械能相等C從a點(diǎn)下滑到b點(diǎn)過程中,機(jī)械能保持不變D從c點(diǎn)下落到d點(diǎn)過程中,機(jī)械能保持不變例3:天舟一號貨運(yùn)飛船于2017年4月20日19時(shí)41分35秒在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空并與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室交會對接,標(biāo)志著中國航天邁進(jìn)“空間站時(shí)代”,如圖所示是該飛船的運(yùn)行軌道,則關(guān)于該飛船從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過程中,其勢能、動(dòng)能和速度的變化正確的是()A勢能增加,動(dòng)能減小,速度減小B勢能減小,動(dòng)能增加,速度增加C勢能增加,動(dòng)能增加,速度增加D勢能不變,動(dòng)能不變,速度不變例4:有一種叫”蹦極”的游戲,游
12、戲者將一根有彈性的繩子一端系在身上,另一端固定在高處,從高處跳下如圖所示,圖中a點(diǎn)是彈性繩自然下垂時(shí)的位置,c點(diǎn)是游戲者所到達(dá)的最低點(diǎn)在游戲者由跳臺至最低點(diǎn)c的過程中,空氣阻力不計(jì)下列說法正確的是()A整個(gè)過程中游戲者在a點(diǎn)的動(dòng)能最大B整個(gè)過程中游戲者重力勢能的減小量等于他的動(dòng)能增加量C游戲者在c點(diǎn)時(shí)受平衡力作用D從a點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過程中,游戲者的動(dòng)能先增大后減小【思維導(dǎo)圖】第一節(jié)【本節(jié)練習(xí)】一、選擇題:1關(guān)于能的概念,下列說法中正確的是()A高山上靜止的石頭不具有能B物體已做的功越多,說明物體具有的能量越多C只要物體能夠做功,說明物體具有能D只有正在做功的物體才具有能2甲乙兩車,甲車空載,速
13、度是72km/h,乙車滿載,速度是20m/s,則甲乙兩車動(dòng)能大小敘述正確的是()A甲車的動(dòng)能大B乙車的動(dòng)能大C兩車的動(dòng)能相等D條件不足,無法判斷3同一型號的滿載汽車和空車以相同速度沿直線勻速行駛,以下說法正確的是()A滿載車的動(dòng)能大B空車的動(dòng)能大C兩車的動(dòng)能一樣大D無法確定4圖中屬于勢能逐漸變大的一組是()ABCD5甲、乙兩個(gè)相同的籃球,表面是濕的,從不高度自由落至同一地面上留下的印跡如圖所示則剛下落時(shí)籃球的重力勢能較大的是()A甲B乙C一樣大D無法比較6下列說法中正確的是()A同一物體的彈性形變越大時(shí),它所具有的彈性勢能也越大B重力勢能相等的物體一定在同一高度上C兩輛相同的汽車,行駛在同一條
14、公路上,它們具有相等的動(dòng)能D用同樣的速度拋出去的鉛球和乒乓球具有相等的動(dòng)能7如圖所示是我國某地的等高線圖,若把同一個(gè)物體分別放在A點(diǎn)和B點(diǎn),那么在哪一點(diǎn)時(shí),物體的重力勢能大?()A在A點(diǎn)時(shí)大B在B點(diǎn)時(shí)大C在兩點(diǎn)一樣大D條件不足,無法判定8正在飛行的A、B兩架飛機(jī)具有相同的重力勢能,且mAmB,則()AA飛機(jī)飛得快BA飛機(jī)飛得慢CA飛機(jī)飛得高DA飛機(jī)飛得低92016年8月16日,我國用長征二號丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星(簡稱“量子衛(wèi)星”)“墨子號”發(fā)射升空,如圖所示,火箭在加速上升的過程中()A動(dòng)能不變,重力勢能增加,機(jī)械能增加B動(dòng)能增加,重力勢能不變,機(jī)械能增加C動(dòng)能增加,重力勢
15、能增加,機(jī)械能增加D動(dòng)能不變,重力勢能不變,機(jī)械能不變10如圖所示,旅游景區(qū)的索道纜車載著游客勻速上山,它具有的()A動(dòng)能增加,重力勢能增加B動(dòng)能不變,機(jī)械能減少C動(dòng)能減少,重力勢能增加D動(dòng)能不變,機(jī)械能增加11如圖所示,2017年4月27日,天舟一號與天宮二號成功交會對接,天舟一號對天宮二號提供各種補(bǔ)給,下列說法正確的是()A天舟一號在加速升空過程中動(dòng)能減小,重力勢能增加B貨物從地面運(yùn)到天宮二號后,由于失重,貨物的慣性減小C貨物在天宮二號艙內(nèi),不再受到重力的作用D成功交會對接后,以地面為參照物,天舟一號是運(yùn)動(dòng)的12把籃球拋向空中,忽略空氣阻力,哪一圖線能正確反映球離手后至落回地面前機(jī)械能(E)與籃球離地高度(h)的關(guān)系()ABCD13如圖所示是學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會時(shí)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段,則運(yùn)動(dòng)員()A助跑階段機(jī)械能不
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