12机械能及其转化
机械能及其转化(好)

3、2003年10月16日,“神舟五号”载人 飞船成功返航,实现了中国人几千年的飞
天梦。当飞船减速着陆后航天英雄杨利伟
的 ( B)
A、动能增加,重力势能减少
B.动能减少,重力势能减小 C、动能减少,重力势能不变 D.动能不变,重力势能减少
4、如图是某城市地铁的设计方案图,进站和出 站的轨道都与站台构成一个缓坡,为了充分利
A.运动的卫星
B.荡着的秋千
C.拉弓射箭运动员 D.在蹦床上表演
考考你
1.如图所示,忽略2空气阻力,由空中A处释放的 小球经过B、C两位置时具有相同的( C ) A A.速度 B.动能 B C.机械能 D.重力势能 2.“神舟五号’载人飞船返回舱在进入大气层穿 过黑障区后,迅速弹出减速伞和主伞,从弹出 B 减速伞和主伞到着陆的过程中,飞船返回舱 ( ) A.动能不变,势能减小,机械能减小 B.动能减小,势能减小,机械能减小 C.动能减小,势能减小,机械能增大 D.动能减小,势能增大,机械能不变
分小组做单 摆实验,自 己通过实验 来研究动能 和势能的转 化。
C A B
分析A、B、C三点间的能量转化过程。
2. 分析皮球在下落过程中,物体动能、势 能的转化。
(1)皮球下落:
重力势能减小
高 度 减 小
速 度 增 大
动能增大
转 化
(2)皮球接触地面: 开始发生弹性形变,弹性势能逐渐增大。 向下的速度变小,动能减小。这时是动能转化 为弹性势能。
d a
C、小石块经过b点时,橡皮筋具
有弹性势能 D、小石块到达C点时,动能为零
复习问题:
1、什么叫动能?其大小与什么有关?
2、什么叫重力势能?其大小与什么有关?
3、什么叫弹性势能?其大小与什么有关? 物体由于运动而具有的能量叫动能。其大 小与质量、速度有关。
机械能与能量转化知识点梳理

机械能与能量转化知识点梳理能量是物理学中的重要概念之一。
在自然界中,能量可以以不同的形式存在,其中机械能是一种常见的形式。
机械能是指物体由于运动或者位置而具备的能量。
本文将对机械能及其转化进行知识点的梳理。
一、机械能的定义与计算公式机械能是动能和势能的总和。
动能是物体由于运动而具备的能量,记作K,计算公式为K=1/2mv²,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
势能是物体由于位置而具备的能量,记作U,计算公式为U=mgh,其中m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度。
机械能记作E,计算公式为E=K+U。
二、机械能的转化1. 动能转化为势能:当物体由静止开始运动时,动能逐渐增加,同时势能逐渐减小。
当物体达到最高点时,动能减为零,而势能最大。
2. 势能转化为动能:当物体从高处下落时,势能逐渐减小,而动能逐渐增加。
当物体达到最低点时,势能减为零,而动能最大。
3. 动能和势能的互相转化:在物体运动过程中,动能和势能可以相互转化。
例如,弹簧振子在运动过程中,机械能不断在动能和势能之间转化。
三、机械能守恒定律机械能守恒定律是指在没有外力做功和能量损失的情况下,机械能守恒。
这意味着一个封闭系统中的机械能总量保持不变。
根据机械能守恒定律,可以得出以下结论:1. 在自由落体运动中,机械能守恒。
当物体从高处下落到低处,动能增加,势能减小,但机械能总量不变。
2. 在简谐振动中,机械能守恒。
弹簧振子在振动过程中,动能和势能不断互相转化,但机械能总量保持不变。
四、能量转化的应用机械能转化的原理和规律在日常生活和工程领域有着广泛的应用,例如:1. 水坝的建设利用了水的势能转化为机械能,从而产生电能,供人们使用。
2. 弹簧减震器利用了机械能的转化,将车辆运动时产生的动能转化为弹簧的势能,从而缓解震动。
3. 摩托车、汽车等交通工具的运动依赖于能量的转化,燃料的化学能转化为机械能,驱动车辆前进。
综上所述,机械能与能量转化是物理学中的重要知识点,了解机械能的定义、计算公式、转化过程及应用,有助于我们深入理解能量守恒的基本原理,同时也为日常生活和工程实践中的能量转化问题提供了理论指导。
机械能及其转化--精练题(含答案与解析)

机械能及其转化能量(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:焦耳(J)。
(3)功和能的关系:做功的过程是能量转化的过程。
能量的单位与功的单位相同。
动能和势能1.动能(1)定义:物体由于运动而具有的能。
(2)动能的影响因素:质量和速度,但是速度对动能的影响更大。
2.重力势能(1)定义:在地球表面附近,物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。
(2)重力势能的影响因素:质量和高度。
3.弹性势能(1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能。
(2)弹性势能的影响因素:物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能越大。
机械能(1)定义:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
重力势能和弹性势能是常见的两种势能。
(2)机械能转化:机械能之间可以相互转化,机械能和其他能量也可以相互转化。
(3)机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,则机械能的总和保持不变,机械能守恒。
探究物体的动能和哪些因素有关实验方法:控制变量法、转换法实验装置:实验结论:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动的速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
常见考点:Q1:使质量不同的钢球从同一高度静止释放的目的?A:使小球到达水平面时的初速度相同。
Q2:水平面绝对光滑能不能完成此实验?A:不能,水平面绝对光滑的话,木块将一直做匀速直线运动,无法比较木块移动的距离。
Q3:超速或超载问题应分别选择哪两个实验进行探究?(以本实验装置图序号为示例)A:超速时,质量不变,速度越大,动能越大,应选择A、B两次实验进行探究;超载时,速度不变,质量越大,动能越大,应选择A、C两次实验进行探究。
探究物体的重力势能大小和哪些因素有关实验方法:控制变量法、转换法实验装置:实验结论:物体的重力势能大小与物体的质量和所处的高度有关,质量相同的物体,所处的高度越高,它的重力势能越大;所处高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大。
常见考点:Q1:根据哪两次实验,可以探究物体重力势能大小与XX的关系?或根据甲乙两次实验,可以得出什么实验结论?(以本实验的实验装置图序号为示例)A:根据甲乙两次实验,可以得出物体的重力势能大小与物体的质量有关,所处高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大;根据甲丙两次实验,可以得出物体的重力势能大小与物体所处的高度有关,质量相同的物体,所处的高度越高,它的重力势能越大;Q2:物体向下运动直到静止的过程中,能量如何转化?A:重力势能转化为动能,动能最终转化为内能。
《机械能及其转化》教案(通用7篇)

《机械能及其转化》教案《机械能及其转化》教案(通用7篇)在教学工作者实际的教学活动中,通常需要用到教案来辅助教学,借助教案可以有效提升自己的教学能力。
那要怎么写好教案呢?下面是小编为大家整理的《机械能及其转化》教案(通用7篇),仅供参考,欢迎大家阅读。
《机械能及其转化》教案篇1一、教学目标【知识与技能目标】1、理解动能、势能的相互转化。
2、能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。
【过程与方法目标】通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。
【情感态度价值观目标】通过学习机械能守恒定律,培养学生的科学态度。
二、教学重、难点【重点】理解动能、势能的相互转化。
【难点】理解动能、势能的相互转化。
三、教学过程环节一:导入新课1.我们已经学习过关于能量的转化,请问电灯工作的时候,能量是怎么转化的?风力发电机工作的时候,能量是怎么转化的?水利发动机工作的时候,能量是怎么转化的?电动机工作的时候,能量是怎么转化的?学生讨论回答。
2.创设情境老师操作溜溜球,吸引学生注意力,并切入主题。
教师先通过提出一个关于能量转化的问题,引起学生思考,并由所设计的情景,将学生引入学习。
老师提问:为什么溜溜球在松手后能够不停的上下运动呢?这需要大家自己探究。
环节二:建立概念1.想想做做:滚摆实验出示滚摆,并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。
事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志,告诉学生观察颜色标志,可以判断摆轮转动的快慢。
如果实验室滚摆数量不够,可让学生自制。
做实验前,应让学生明确要观察的物理现象,着重点放在能量的转化过程。
做实验时,要让学生观察清楚:滚摆下降时,位置越来越低,速度越来越大;滚摆上升时,位置越来越高,速度越来越小。
再引导学生认识势能向动能转化,动能向势能转化的过程。
由于有阻力,滚摆上升的最大高度将逐渐减小。
对此,教学时不要明确指出,以免影响学生对动能和势能相互转化的理解。
老师展示、引导学生复述并分析实验中观察到的现象。
机械能及其转化教案

第五节 1、 动能和势能的转化 2、 机械能守恒
机械能及其转化
如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变,或者说,机械能是守恒的。
课 后 反 思
教学
、
、单 、课
教 教学 学 : 、 物 教 有
学 理 能 课
2、 的重 势能
2h h h
、 :
课的
现象
学 的 学
Hale Waihona Puke 解释 。 2 。 、 解释
的
A A A
的
B
自主学习
学点一: 学点一:动能和势能的转化 【演 示】 滚摆实验
【观察思考】 1.滚摆在上升和下落过程中, 转动的速度和高度分别是怎样 变化的?滚摆的动能和势能又是怎样变化的? 2.滚摆在哪个位置具有的动能最大,在哪个位置具有的重力势能最大? 【分析归纳】 【巩固应用】1.分析课文 118 页图 15.5-2 甲、乙、丙几个运动,及生活 中荡秋千的实例,通过分析实验现象说明物体的动能和势能的相互转化。 2.篮球从高处落地后又能弹起来,整个过程中篮球的能量是如何转化的 呢? 3. 举出生活中的动能和势能相互转化的两个实例,并分析其能量转化过 程。先自己举例分析,然后小组内交流,再组间竞赛。 学点二: 学点二:机械能守恒 【实验】 单摆实验 班内展示 【思考】 小球摆动过程中总能回到原来高度,好像“记得”自己原来的 高度,说明在摆动过程中有一个物理量是保持不变的,是什么呢? 精讲点拨 【分析归纳】机械能守恒定律: 【巩固应用】阅读课文 119 页科学世界“人造地球卫星” ,然后回到文中 的两个问题。 【拓展延伸】 打鼻子的铁锁”中,铁锁是不会打到鼻子的,而且会离着 “ 鼻子越来越远,这包含着什么道理? 四、小结及巩固记忆 课堂小结 达标测试 要求:1.总结自己一节课学到了什么 五、达标检测 板 书 设 计 2. 记忆 记忆基础知识。
《机械能及其相互转化》 讲义

《机械能及其相互转化》讲义一、机械能的基本概念在我们的日常生活和自然界中,能量的形式多种多样。
机械能就是其中一种常见且重要的能量形式。
那什么是机械能呢?机械能是指物体的动能和势能的总和。
动能大家应该比较熟悉,它是物体由于运动而具有的能量。
比如说一辆飞驰的汽车、一颗被抛出的篮球,它们在运动过程中就具有动能。
而势能则包括重力势能和弹性势能。
重力势能是物体由于被举高而具有的能量。
想象一下一个被举高的杠铃,或者是在山顶上的一块石头,它们都具有重力势能。
弹性势能则是物体由于发生弹性形变而具有的能量,像被压缩的弹簧就具有弹性势能。
二、动能动能的大小与物体的质量和速度有关。
质量越大、速度越快,物体的动能就越大。
我们可以通过一个简单的公式来计算动能:动能= 1/2 ×质量 ×速度²。
举个例子,一辆质量为 1000 千克的汽车,以 30 米每秒的速度行驶,它的动能就可以这样计算:1/2 × 1000 千克 ×(30 米每秒)²= 450000 焦耳从这个例子可以看出,速度对动能的影响更大。
因为速度是平方的关系,所以即使速度只是稍微增加一点,动能也会增加很多。
三、重力势能重力势能与物体的质量、高度以及重力加速度有关。
重力势能=质量 ×重力加速度 ×高度。
还是以刚才提到的在山顶的石头为例,如果石头的质量是 5 千克,山顶的高度是 10 米,重力加速度取 98 米每秒²,那么这块石头的重力势能就是:5 千克 × 98 米每秒² × 10 米= 490 焦耳这里要注意,重力势能是有相对性的。
我们通常选择一个参考平面,物体在这个平面上的重力势能被定义为零。
比如我们选择地面为参考平面,那么在地面以上的物体具有正的重力势能,在地面以下的物体具有负的重力势能。
四、弹性势能弹性势能与物体的弹性形变程度有关。
形变越大,弹性势能越大。
机械能及其转化
《机械能及其转化》导学案学习目标:1.通过实例知道动能和势能可以相互转化,并会说出动能、势能的转化过程。
2.知道什么是机械能,会利用机械能守恒定律解决问题。
学习过程:【问题一】动能和重力势能的相互转化〖想想做做〗如117页图15.5-1中的滚摆,当把滚摆的悬线全部绕在轴上,让滚摆处于最高位置时,滚摆具有能,放开滚摆让其下落,此时滚摆的重力势能会,动能会。
请你思考:增大的动能来自于哪里?当滚摆下落到最低点时又会重新上升,此过程中动能,重力势能。
请你思考:增大的重力势能来自哪里?通过以上讨论,你能得出什么结论?当滚摆在最高处时有最大的能,当滚摆从高处滚下时,重力势能,动能,能转化为能。
〖实验〗如右图所示的单摆,当把小球从c点拿到a点松手,它从a点到c点的过程中,重力势能,动能,能转化为能:当小球从c到b得过程中,重力势能,动能,能转化为能。
【结论一】动能是物体运动时具有的能量,重力势能是物体由于被举高而储存的能量,二者可以相互转化。
〖练习一〗1.随着我国经济的发展,城市的建筑越建越高,但如果不注意建筑上的物体(例如放在阳台上的花盆),就会有“高空抛物砸伤人”的危险。
在物体落下的过程中,它具有的____________能转化成_______________能,而且高度越高,物体落到地面时做功本领就越_____________(选填“大”或“小”),所以危险性也越大2.下列过程中,属于势能转化为动能的是()A.向上抛出的石子B.从坡顶匀速滑到坡底的自行车C.竖直向下落得越来越快的冰雹D.足球场上越滚越慢的足球3.下列过程中,物体的重力势能转化为动能的是()A.跳伞运动员在空中匀速下落的过程B.热气球上升的过程C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程D.铅球自由下落的过程【问题二】动能和弹性势能的相互转化〖思考〗观看视频:移动木块,弹簧被压缩,具有了能,松手后么快被弹出具有了能。
请你思考:木块的动能来自哪里?这时能转化为能。
初中物理《机械能及其转化》(共35张)ppt16
A.小球在A处的动能等于在D处的动能 B.小球在A处的动能大于在D处的动能 C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能
广州)玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速 2 (2016· 度转动,如图所示,香蕉(看成点)从最高位置1 转到最低位置2的过程中,其动能__________、 重力势能______、机械能______。(均填“增
【解析】 小球由最低点B摆向A的过程中,速度减小,动能减 小;高度增大,重力势能增大。小球的动能转化为重 力势能。
小球在A点时,只受到重力和绳子拉力的作用,这两
个力不在一条直线上,不是一对平衡力,此时的小球 处于非平衡状态。
总 结
本题考查了学生对动能和势能大小变化的分析,抓住
影响动能和势能大小的因素是解题的关键。
知识点
2
机械能及其守恒
机械能:动能、势能统称为机械能。 机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,尽管动 能和势能大小会变化,但机械能的总和
不变,或者说机械能是守恒的。
说明:
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。 2. 在动能和势能相互转化中,若受摩擦等阻力,则机 械能的总和减少。 3.“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字,表示
没有摩擦等阻力,此时机械能总和可看作是不变的。
【例2】(娄底,易错题)玩“过山车”是一项非常惊险 刺激的娱乐活动。如图所示,过山车时而从轨道的最 低点D上升到最高点A,时而从最高点A飞驰而下。过 山车在运动过程中,若不计能量损失,只有动能和势
能的相互转化。下列说法正确的是( B )
A.A点机械能小于B点机械能 B.D点动能最大,A点势能最大 C.D点动能最大,A点机械能最大 D.A点势能最大,机械能最大
机械能及其转化
6.(2011 年河源)下列过程中,物体的重力势能转化为动能 的是( D ) A.跳伞运动员在空中匀速下落的过程
B.热气球上升的过程
C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程 D.铅球自由下落的过程
图 13-3-4
4.(2012 年茂名)如图 13-3-5 所示,工人通过滑轮组使 重 600 N 的箱子以 0.4 m/s 的速度从地面升到 12 m 高的五楼上.
求:
(1)若箱子平放时与楼板的接触面积为 0.15 m2,箱子对楼板 的压强为多大? (2)工人吊起箱子的过程中做的有用功是多少? (3)若滑轮组的机械效率为 80%,则工人做功的功率为多 少?
思维点拨:动能的大小跟物体的质量和速度有关,重力势
能的大小跟物体的质量和高度有关.由他恰好匀速向下运动, 可知速度不变、高度减小,从而判断出动能和势能的大小变化. 再结合机械能=动能+势能,可以判断出机械能的大小变化. 答案:A
“嫦娥一号”返回舱在距离地面一定高度时,需要打开降 落伞减速,以便安全着陆,在返回舱减速下降的过程中( C ) A.动能不变,势能减小,机械能不变 B.动能不变,势能减小,机械能减小
图 13-3-2
方桌陷入沙中的深浅 (1) 实验中通过观察______________________ 来判断物体 重力势能的大小. 甲 (2) 要探究重力势能大小与高度的关系应选择______ 和
______进行分析比较. 乙
(3)乙和丙探究的问题是_____________________________ 高度相同时,重力势能与质量的关系 ____________________________________________________.
5.(2011 年广州)用图 13-3-6 甲、乙两种方式匀速提升 重为 100 N 的物体,已知滑轮重 20 N、绳重和摩擦力不计.则 ( D )
《12.4机械能与内能的相互转化》说课稿
《12.3机械能与内能的相互转化》说课稿一.教材分析(一).地位和作用本节是本章的一个重要内容,它是学生在学习内能,热传递,热量的基础上,继续认识内能的改变及其非常重要的应用――热机,可以说它是上节知识的延伸与拓展.通过"热机"教学,拓宽学生的视野,在"热值"教学中培养学生环保意识.(二)教学目标1.知识与技能(1)知道做功是改变物体内能的另一种方式。
(2)了解热机基本结构和工作原理。
(3)知道四冲程内燃机工作过程中的能量转化。
2.过程与方法(1)通过探究实验,了解做功是改变物体内能的另一种方式。
(2)通过观察和分析,了解热机基本结构和工作原理。
3.情感、态度与价值观。
通过探索性实验,提高观察能力、实验操作能力和比较、分析、概括的能力,培养学生实事求是的科学态度。
(三)重点难点重点:做功和内能改变的关系,热机.难点:热机的工作原理(四)教具与学具教具:细铁丝、棉线、空气压缩引火仪,电子式火花发生器、汽油机模型实物及其挂图学具:铁丝、棉线二学情分析通过上节的学习,学生对内能热量热传递与内能的改变已经有了一定的理解,有一定的观察能力和实验能力,也具备了较强的独立形象思维能力,但抽象思维能力还很稚嫩,,以感性知识为依托,通过多媒体课件、实验、推理、类比获取新知识,发展抽象思维能力.根据学生实际,结合本节特点,选择合适的资源.一是多媒体课件;二是自制教具,深入浅出;三是扩充实验,拓宽加深;四是紧抓动态教学资源.三教法与学法:实验观察法、亲身体验法、自学讨论法四教学过程(一)、创设情景导入新课同学们,汽车高速行驶时,为什么轮胎的温度会升得很高?(投影插图)通过本节课的学习,我们就会知道其中的缘由。
(板书:机械能与内能的相互转化)(二)、合作学习进行新课1.做功可以改变物体的内能利用课件播出:轮胎的温度为何会升得很高,要弄清原因,我们首先要了解做功能否改变物体的内能?先请同学们认真看书自学P42活动12.5,边看书边用桌上器材完成实验。
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机械能及其转化一、本周知识概述在八年级物理中同学们已经知道电能,今天我们来学习另一种形式的能量——机械能。
那到底什么是机械能?它包含哪些具体的能量?谁具有机械能?和电能之间能相互转化吗?在学习中要注意紧扣不同形式的能量各与哪些因素有关。
二、重难点知识精析(一)动能和势能1、机械能:动能和势能总称为机械能。
(1)动能:物体由于运动而具有的能,叫做动能。
(2)重力势能:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
(3)弹性势能:物体由于发生了弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
方法规律:确定物体具有哪一种能量,先要认清“标志”,动能的标志是运动,重力势能的标志是否被举高,弹性势能的标志是发生弹性形变。
2、影响动能大小的因素:动能的大小决定于物体的质量和速度。
(1)在质量相同时,物体的速度越大,它具有的动能越大,物体的速度越小,它具有的动能越小。
(2)在速度相同时,物体的质量越大,它具有的动能越大,物体的质量越小,它具有的动能也越小。
3、影响势能大小的因素(1)在质量相同时,物体所处的高度越高,它的重力势能越大,物体所处的高度越低,它的重力势能越小。
(2)在高度相同时,物体的质量越大,它的重力势能越大,物体的质量越小,它的重力势能越小。
(3)同一物体的弹性形变越大,则它具有的弹性势能越大。
例1、下列物体中,既具有动能又具有势能的是()A.在平直公路上行驶的汽车B.拉长的橡皮筋C.空中正在下落的冰雹D.被拦河坝挡住的水思路分析:平直公路上行驶的汽车具有一定的速度,表现的是动能;拉长的橡皮筋发生了弹性形变,表现的是弹性势能;空中正在下落的冰雹既有一定的速度,又具有一定的高度,因此同时具有动能和重力势能;被拦河坝挡住的水具有一定的高度,表现的是重力势能。
答案:C方法技巧:要判断一个物体具有的是动能还是势能,关键看它是否具有一定的速度、高度或发生弹性形变。
速度、高度、弹性形变分别是物体具有动能、重力势能、弹性势能的标志。
例2、竖直上抛的石子,不计空气阻力,在上升过程中()A.动能减小,重力势能不变B.动能不变,重力势能增加C.动能减小,重力势能增加D.动能不变,重力势能不变分析:判断动能的变化主要看物体运动速度的变化,速度增大该物体的动能增大;判断重力势能的变化主要看物体高度的变化,高度增大该物体的重力势能增大;同理,弹性势能主要看弹性形变程度。
如下表:上抛的石子,不断上升,高度增大,所以重力势能增大;在上升的过程中,速度不断减小,所以动能不断减小。
解答:C注意:判断动能和重力势能的变化,主要是看物体的运动速度和相对高度的变化,因为物体的质量不变(具体问题具体分析)。
(二)机械能及其转化1、动能和势能可以相互转化(1)动能和重力势能是可以相互转化的。
在滚摆实验中可以看到,滚摆旋转着下降,越转越快。
到最低点时,滚摆转而上升,上升中它越转越慢,直到差不多回到原来的位置。
然后它又下降、上升,重复原来的运动。
滚摆下降时,它的重力势能越来越小,动能越来越大,重力势能转化为动能。
滚摆上升时,它的动能越来越小,重力势能越来越大,动能转化为重力势能。
(2)动能和弹性势能可以相互转化如图所示,让木球从斜槽滚入水平槽。
在水平槽里竖立一个弹簧片,它的下端固定。
观察木球与弹簧片碰撞的过程。
木球接触弹簧片后把弹簧片压弯(甲→乙),木球的动能减小,弹簧片的弹性势能增加,在这个过程中动能转化为弹性势能。
紧接着,弹簧片恢复原状,把木球弹回(乙→丙),在这个过程中弹性势能转化为动能。
(3)重力势能和弹性势能可以相互转化图中,若考虑木球从斜槽上静止下滑到弹簧片被压弯到最大程度的全过程,重力势能转化为木球的动能,最终转化为弹簧片的弹性势能。
当弹簧片恢复原状时,木球可以运动到斜槽上某一高度,即弹性势能转化为重力势能。
2、机械能守恒(1)在动能和势能相互转化的过程中,若没有机械能的损失,机械能的总量保持不变。
(2)只有重力或弹簧弹力做功(或有除重力或弹簧弹力之外的其他力作功,但总功为零)的过程中,机械能守恒。
而有摩擦或空气阻力时,部分机械能转化为内能,机械能减小。
(下一章将具体讲解)例3、下列例子中属于势能转化为动能的是()A.体操运动员在跳马时,脚刚接触到弹性踏板因而踏板被压紧的过程B.杂技演员从高处跳下落到绷床上,绷床下降的过程C.拧紧发条的手表,指针“走动”的过程D.飞行的子弹打进木板里的过程分析:势能转化为动能表现为势能减小的同时动能增加,即物体被举的高度减小或弹性形变程度减小的同时,物体运动的速度增加。
如下图:A选项运动员接触到踏板由运动到静止,动能减小,不对;B选项绷床下降的过程弹性势能在增加,也不对;C选项指针走时发条的弹性形变程度逐渐变小,而指针运动,属于弹性势能转化为动能,因而正确;D选项子弹打进木板同时速度在减小,动能在减小,当然不对。
解答:C注意:要认真读题,弄清题目中所说的过程,在这一过程中,哪些量之间发生了改变,它们之间是如何转化的。
对重力势能、弹性势能、动能的概念要有清醒的认识。
例4、如图所示,某运动员做“蹦蹦床”运动,试分析他从下落接触到“蹦蹦床”到被弹起后上升的过程中能量的变化情况。
解析:1、机械能的转化是指同一物体的动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化,即重力势能与弹性势能之间,动能与重力势能之间、动能与弹性势能之间的相互转化。
2、日常生活和生产实际中,经常可看到能转化的实例,怎样去分析这些能的转化呢?能的转化总是存在于某一个或某几个过程中,因此分析能的转化首先要知道物体原来处于什么状态,确定它原来所具有的能的形式,然后明确物体达到另一种状态后所具有的能的形式,从而确定不同形式的能的转化。
本题分三个阶段进行分析:(1)接触并压缩阶段。
该运动员下落接触到蹦床之后,动能和重力势能都在减小,蹦床的弹性势能逐渐增大。
蹦床被压缩到最大限度时,运动员的动能为零,弹性势能达到最大;(2)舒张并脱离阶段。
蹦床的弹性势能减小,运动员的重力势能和动能增大;(3)上升阶段。
运动员的动能减小,重力势能逐渐增大。
答案:运动员下落接触到蹦床过程中,动能转化为弹性势能;蹦床舒张把运动员反弹起的过程中,弹性势能转化为运动员的动能;在上升过程中,运动员的动能转化为他的重力势能。
注意:分析此类问题时,一定要明确研究对象是对哪一个过程中,再分析能的转化和变化情况。
例5、如图所示,一个静止的物体M,从O点分别沿不同的光滑轨道OA、OB、OC自由下滑,到达同一水平地面上。
如果不计空气阻力,以下说洁正确的是()A.它在各个运动过程中,重力势能变化相同B.沿着不同轨道到达地面时速度相同C.到达地面时动能不相等,沿OC轨道下滑时动能最大D.它们的机械能均保持不变,沿OA轨道下滑所需时间最长解答:因为“光滑”表示无摩擦,则机械能守恒。
物体沿不同轨道下滑时,下降高度相同,重力势能的变化相同,即转化的动能也相同,由此可判断,物体M沿不同轨道下滑到达地面时,速度也相同,物体M沿不同轨道下滑时,轨道越长,下滑越缓慢,要达到相同的速度所需时间越长。
故A、B、D正确。
注意:在只有重力做功的过程中,机械能守恒。
如果轨道存在摩擦,则机械能减小,只有一部分重力势能转化为动能,要时刻注意物体知识所适用的条件、范围。
在线测试一、选择题1、关于动能和重力势能的下列说法中,正确的是()A.因为子弹的速度远大于火车的速度,所以子弹的动能一定大于火车的动能B.在质量相等的情况下,举得越高的物体重力势能越大C.在质量相等的情况下,速度大的物体动能大D.一个物体做匀速圆周运动,由于运动方向发生改变,所以动能也改变2、下列情况中,不具有弹性势能的是()A.钟表里拧紧的发条B.玩具弹簧枪射出的子弹C.打开的弓D.圆珠笔中被压缩的弹簧3、体重一样的两个同学,甲坐电梯高速上四楼,乙从楼梯慢速爬到四楼,在二人各自于三楼的时刻,下列判断正确的是()A.甲、乙两人的动能相等,因为他们的质量相等并处于同一位置B.甲的动能比乙的动能大C.甲的重力势能比乙的大,因为甲坐电梯的运动速度大于乙D.甲、乙两人的重力势能一样大4、如图所示,小球从a处抛出时,具有80J的机械能,其中,动能为30J,在不计空气阻力的情况下,小球经过b、c点落到地面d点,其中a、c点在同一水平面上,b点是最高点,则下列说法中正确的是()A.小球在b点的动能为80JB.小球c点的重力势能为50JC.小球在d点刚刚接触地面时,动能为80JD.小球在a、b、c点的机械能都是80J5、如图所示,小球由最高点摆动到最低点的过程中(不计空气阻力),下列说法中正确的是()A.动能减少,机械能不变B.动能增加,机械能不变C.重力势能增加,机械能变大D.重力势能减少,机械能不变6、如图所示,小球分别沿光滑斜面AB、AC、AD下滑,则小球到达斜面底的动能()A.沿AB滑下时最大B.沿AC滑下时最大C.沿AD滑下时最大D.沿三个斜面滑下时一样大7、手拿一个乒乓球,自然地松开使球从静止下落,观察乒乓球落地后又跳起的过程,及每次跳起的高度与上次下落高度的关系,则()A.跳起的高度总是比上次下落的高度小B.下落过程中重力势能转化成动能C.下落跳起的速度过程中重力势能与动能相互转化D.下落跳起的整个过程中机械能不变8、下列情况中,机械能发生了变化的是()A.物体从光滑斜面上自由滑下B.跳伞运动员匀速下落C.物体在光滑水平面上匀速运动D.物体在推力作用下沿斜面向上匀速运动9、如图所示,木块从A端沿斜面匀速滑下,BC段为光滑水平面,则木块()A.在AB段动能不变,势能不变,机械能不变B.在AB段动能不变,势能减小,机械能减小C.在BC段动能不变,势能不变,机械能不变D.在BC段动能减小,势能不变,机械能减小10、下图为重物打木桩的示意图,把相同的三个小木桩a、b、c插入沙中同一深度,让同一重物从不同高度打击a、b,再用质量较大的重物(与打击a的重物同高度)打击c,木桩被打入沙中不同深度,下列分析错误的是()A.比较a和b,说明质量相等的物体被举得越高,具有的重力势能越大B.比较b和c,说明质量越大的物体,具有的重力势能越大C.比较a和c,说明在同一高度处,质量越小的物体具有的重力势能越小D.小木桩进入沙中越深,说明物体对木桩做的功越多B 卷二、综合题11、在一射箭比赛的电视娱乐节目中,某嘉宾按图射出了三支箭。
结果第一支箭在距靶前2m处落地;第二支箭在靶前落地,第三支箭射中靶心。
小明看后有如下想法,请你补充完整:(1)弯弓射箭是利用了弓的________能。
(2)与第一种结果对应的操作是______图,与第三种对应的操作是______图。
(3)综合a、b、c三图可得出结论______________________________。