动能和势能 机械能及其转化 知识讲解

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动能和势能 机械能及其转化

动能和势能 机械能及其转化

动能和势能 机械能及其转化【学习目标】1、知道动能、重力势能、弹性势能及机械能的概念;2、了解影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素;3、掌握探究影响动能、重力势能大小的实验过程;4、了解机械能的转化和守恒。

【要点梳理】 要点一、能物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。

要点诠释:1、物体具有做功的本领,即说明此物体具有能。

但是有能不一定正在做功。

物体能做多少功,就说它具有多少能。

2、功就是能转化多少的量度。

功代表了能量从一种形式转化为一另种形式,因而功和能的单位也是相同的。

功的单位是焦耳(J ),能的单位也是焦耳(J )。

要点二、机械能要点三、动能和势能之间的相互转化1、在一定的条件下,动能和重力势能之间可以相互转化。

如将一块小石块,从低处抛向高处,再从高下落的过程中,先是动能转化为重力势能后,后来又是重力势能转化为动能。

2、在一定的条件下,动能和弹性势能之间可以相互转化。

如跳板跳水运动员,在起跳的过程中,压跳板是动能转化为弹性势能,跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。

要点四、机械能守恒机械能守恒。

如果一个过程中,只有动能和势能相互转化,机械能的总和就保持不变。

这个规律叫做机械能守恒。

(1)动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。

(2)题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒;“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。

机 械 能 势能重力 势能 定义:物体由于被举高而具有的能决定其大小的因素: 物体质量越大、举得越高,势能就越大 弹性 势能 定义:发生形变的物体具有的能量。

决定其大小的因素: 物体弹性形变越大、弹性势能就越大 动能 定义:物体由于运动而具有的能量 决定其大小的因素: 物体速度越大、质量越大,动能就越大【典型例题】类型一、基础知识1、下列关于能量的说法,不正确的是()A.正在做功的物体,才具有能量B.被压缩的弹簧具有能C.具有能的物体,可能在做功,也可能不在做功D.同步卫星相对于地面静止不动,实际上它也具有能举一反三:1.关于能的概念,下列说法中错误的是()A.一个物体能够做功越多,这个物体具有的能量越多B.动能、势能及机械能的单位都是焦耳C.用线悬挂着的静止的小球没有做功,所以小球没有能D.甲物体的速度比乙物体的速度大,但甲物体具有的动能不一定比乙物体多类型二、动能与势能1、下列说法中正确的是()A.速度大的物体动能一定大B.质量大的物体势能一定大C.举得高的物体重力势能大D.质量相同的物体,速度大的动能大举一反三:1、下列物体中,既有动能又有势能的是()A.在水平公路上行驶的汽车B.空中正在下落的雨滴C.拉长的弹簧D.被拦河坝挡住的水2、下列物体中具有弹性势能的是:A.拧紧的钟表的发条。

机械能、动能与势能

机械能、动能与势能

机械能、动能与势能引言在物理学中,机械能是一个关键概念,它涉及到物体的动能和势能。

了解这些概念对于理解物体在运动过程中的能量转换和能量守恒律至关重要。

本文将介绍机械能、动能和势能的概念、计算方法以及它们在物理中的应用。

机械能机械能是物体在运动过程中的总能量,表示为E_m。

机械能可以分解为动能和势能的和。

动能是物体由于运动而具有的能量,势能是物体由于位置而具有的能量。

动能动能(kinetic energy)是物体由于运动而具有的能量。

动能的计算公式为:动能 = 1/2 * m * v^2其中,m表示物体的质量,v表示物体的速度。

势能势能(potential energy)是物体由于位置而具有的能量。

常见的势能包括重力势能、弹性势能和化学势能等。

•重力势能(gravitational potential energy)是物体由于离地面高度而具有的能量。

重力势能的计算公式为:重力势能 = m * g * h其中,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体离地面的垂直高度。

•弹性势能(elastic potential energy)是物体由于形变而具有的能量。

弹性势能的计算公式取决于物体的弹性恢复系数和变形量。

•化学势能(chemical potential energy)是物体由于化学反应而具有的能量。

化学势能的计算方法因具体情况而异。

能量守恒能量守恒定律是物理学中一个重要的定律。

根据能量守恒定律,一个系统中的能量总量在封闭系统中保持不变。

在考虑摩擦阻力等因素的情况下,机械能在一个系统中可以转化为其他形式的能量,但总能量仍然保持不变。

能量转换的示例包括自由落体过程中动能的转化为重力势能,以及弹簧振动过程中动能和弹性势能的转化。

应用机械能、动能和势能的概念在各个领域具有广泛的应用。

在工程领域,了解机械能和势能的转换可以帮助工程师设计高效的机械系统和优化能源利用。

在运动领域,了解动能可以帮助运动员提高自己的运动效率和能量转化率。

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

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。

物理知识点机械能的转化与动能与势能

物理知识点机械能的转化与动能与势能

物理知识点机械能的转化与动能与势能物理学中,机械能是指在物体运动时所具有的能量形式。

它由动能和势能两部分组成,动能是由物体的运动而产生的能量,而势能则是与物体所处的位置有关的能量。

本文将探讨机械能的转化以及动能与势能之间的关系。

一、机械能的转化过程机械能的转化是指动能和势能在物体运动中相互转化的过程。

在一个封闭系统中,物体的总机械能保持不变,只会发生转化而不会消失。

1. 动能的转化动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。

当物体从静止开始运动时,它的动能逐渐增加,随着速度的增加而增大。

在物体的运动过程中,动能可以转化为其他形式的能量,比如声能、电能等。

例如,当一个小球从高处自由落下时,由于重力的作用,小球的势能逐渐转化为动能。

当小球到达最低点时,势能转化完全为动能,而动能达到最大值。

当小球反弹上升时,动能再次转化为势能,随后又转化为动能。

这一过程中,动能和势能相互转化,而总机械能保持不变。

2. 势能的转化势能是物体由于所处位置而具有的能量,它与物体的质量和位置有关。

当物体从一个位置移动到另一个位置时,它的势能会发生改变,而这种改变可以用来做功或者转化为其他形式的能量。

举个例子,一个摆在地面上的弹簧,当物体压缩弹簧时,它的势能逐渐增加。

当释放弹簧时,势能转化为动能,物体开始按照弹力的方向运动。

这时,动能逐渐增加,而势能减小。

当物体到达最高点时,动能转化为势能,势能达到最大值。

这样,势能与动能相互转化,机械能保持不变。

二、动能与势能的关系动能和势能是机械能的两个组成部分,它们之间存在着密切的关系。

1. 动能与速度的关系动能与物体的速度成正比,即动能随着速度的增加而增大。

动能的计算公式为:动能 = 1/2 × m × v²,其中m为物体的质量,v为物体的速度。

由此可见,动能的大小取决于物体的质量和速度,而与物体的高度无关。

这也可以解释为什么一个质量小而速度大的物体,具有比质量大而速度小的物体更大的动能。

动能和势能-机械能及其转化-知识讲解修改稿

动能和势能-机械能及其转化-知识讲解修改稿

第10课时动能和势能机械能及其转化一、要点梳理要点一能:物体,我们就说这个物体具有能量,简称能。

单位是。

要点二动能:物体由于而具有的能。

动能的大小与物体的和有关。

要点三势能:1.重力势能:物体由于具有的能量,叫做重力势能。

重力势能的大小与质量和高度有关。

物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。

2. 弹性势能:物体由于,而具有的能叫做弹性势能。

弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。

要点四机械能:和统称为机械能。

要点五机械能守恒:如果一个过程中,只有动能和势能相互转化,机械能的总和就保持不变。

这个规律叫做机械能守恒。

二、易错题精选1、判断以下结论是否正确:(1)作匀速直线运动的物体,机械能不变()(2)加速运动的物体,其机械能一定增加()(3)空中下落的雨滴,其机械能一定减小()(4)不计空气阻力,抛出手后的小球在空中运动时,机械能守恒()(5)卫星在加速升空过程中动能增加,重力势能增加,机械能不变()(6)小朋友在滑梯上匀速下滑过程中,他的重力势能转化为动能()(7)在水平面上受到推力做匀速直线运动的物体机械能不变()2、(多选)掉在水平地面上的弹性小球会被弹起,而且弹跳的高度会越来越低,如图所示是小球弹跳的频闪照片,MN为等高线,小球在3、5位置的高度一样,下面说法中正确的是()A、小球在位置4时势能最大B、小球在位置3和在位置5相比,它们的机械能相同C、小球从位置1到位置2的过程中,势能主要转化为动能D、小球在位置3和在位置5比较,在位置5时动能较小,机械能也较小3、把篮球抛向空中,忽略空气阻力,下面哪个图像能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系()4.同学们都玩过秋千吧,闭上眼睛,那种时高时低的感觉如同在飞,你知道其中能量的转化吗? 对于下图中荡秋千的小孩,下列分析正确的是()A、小孩在A点具有最大动能B、小孩从C荡到B的过程中,动能转化为势能C、小孩从B荡到C的过程中,动能转化为势能D、小孩从A荡到B的过程中,在B点的机械能大于A点的机械能课堂练习1.小明站在匀速上行的启动扶梯上由一楼升到二楼的过程中,下列说法中正确的是()A.小明相对于地面是静止的B.小明的动能大小保持不变C.小明的机械能总量保持不变D.自动扶梯把机械能转化为电能2.乒乓球由高处静止下落撞击地板后又上升,在整个过程中,乒乓球机械能转化的情况是()A、势能→动能→势能B、动能→势能→势能C、动能→势能→动能→势能→动能D、势能→动能→势能→动能→势能3.如下图甲、乙、丙所示,从光滑斜面无初速度释放的小球滚到光滑水平面上,接触弹簧后,将弹簧压缩至最短,在这一过程中,小球的能转化为能又转化为弹簧的能。

九年级物理动能、势能和机械能知识精讲

九年级物理动能、势能和机械能知识精讲

九年级物理动能、势能和机械能【本讲主要内容】动能、势能和机械能这讲我们来继续学习动能、势能和机械能,重点讲解动能、势能和机械能概念的辨析,机械能的转化,以及动能、势能和机械能的解题方法指导和中考典型试题的分析。

【知识掌握】【知识点精析】在新课标中,这一部分知识的要求属于理解水平。

具体是理解动能、势能和机械能的概念,能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。

下面我们来复习有关动能、势能和机械能的知识。

首先复习基本概念。

一、基本概念:1. 动能、势能和机械能概念:A、动能是由于物体运动而具有的能。

动能的大小由物体的质量和速度决定。

物体的质量越大,速度越大,物体具有的动能越大。

B、重力势能是由于地球对物体有吸引力和物体被举高而产生的。

重力势能的大小是由物体的质量和被举高的高度决定的。

质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大;物体被举的高度相同时,质量越大的物体重力势能越大。

通常,物体被举的高度是以水平地面为零势能参考面,物体离地面的高度就是物体被举高的高度。

或者选取最低位置为零势能参考面。

如把一个物体沿斜面推向顶端,物体被举的高度就是斜面的高度。

C、弹性势能是物体发生弹性形变的结果。

对同一物体,它的弹性势能由其弹性形变的程度决定;物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大;对不同的物体,弹性形变大小相同,弹性势能一般也不同。

物体的弹性势能只有在物体的弹性形变发生变化时才表现出来。

D、一个物体可以同时具有动能和势能(包括重力势能和弹性势能),把物体的动能和势能相加,就是物体的机械能。

动能、势能的单位是焦耳,机械能的单位是焦耳。

2. 动能和势能的相互转化:动能和势能是可以相互转化的,动能可以转化为重力势能、弹性势能;重力势能、弹性势能可以转化为动能。

变大的能由变小的能转化而来。

二、功和能的区别:功和能是有区别的。

一个物体能够做功,我们就说他具有能,不是说一个物体做了功,我们说他具有能。

一个物体具有能,表明这个物体具有做功的本领,但并不表明这个物体正在做功或者做了功。

02动能、势能、机械能及其转化

02动能、势能、机械能及其转化

初三物理下期(2)动能、势能、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、动能:物体由于运动而具有的能,叫做动能。

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、势能:势能分为重力势能和弹性势能。

(1)重力势能:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。

(2)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。

4、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(二)机械能及其转化1、机械能:动能和势能统称为机械能。

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、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。

(中考物理必刷题)专题23 机械能及其转化(解析版)

(中考物理必刷题)专题23 机械能及其转化(解析版)

度相同,重力势能相等,故刚落地时的动能相等,所以其速度大小关系:v1=v2。 答案:A。
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2.(2021•郴州中考)2021 年 5 月 29 日,我国用长征 7 号运载火箭成功发射了天舟二号货 运飞船,5 月 30 日,天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心舱完成了交会对接。下 列说法正确的是( ) A.天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒 B.天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能 C.天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能 D.对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心舱处于相对静止状态 解: ABC、天舟二号货运飞船加速上升过程中,质量不变,高度变大,重力势能变大,质量 不变,速度变大,动能变大,机械能变大,机械能是不守恒的,此过程中不是动能和势 能的相互转化,故 ABC 错误; D、对接成功后,天舟二号货运飞船与天和核心舱之间没有位置的变化,处于相对静止状 态,故 D 正确。 答案:D。
3.(2021•绍兴中考)滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是 U 形滑台和运动员姿 势的简化示意图。运动员在滑台 A 处由静止自由下滑,不计滑台摩擦和空气阻力,仅依 靠滑行过程中运动员姿势的自然(不用力)变化,最有可能滑到滑台 C 处的是( )
A.
B.
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C.
D. 解:不计滑台摩擦和空气阻力,则运动员在整个过程中机械能守恒; A、若运动员站立着从 A 开始滑行,到达 U 形滑台另一侧最高位置 B 点时,若是站立着, 则此时重力势能等于 A 点的重力势能,动能为零,所以运动员不会继续向前滑行,就不 会到达 C 点,故 A 错误; B、若运动员站立着从 A 开始滑行,到达 U 形滑台另一侧最高位置 B 点时,若是全蹲着, 则此时重力势能小于 A 点的重力势能,则 A 点部分重力势能转化为动能,动能此时不为 零,所以运动员会继续向前滑行,就可能会到达 C 点,故 B 正确; CD、若运动员全蹲着从 A 开始滑行,到达 U 形滑台另一侧最高位置 B 点时,也应该是 全蹲着(前后两次重力势能相等,动能均为零),因为若是站着到达或者平蹲着到达 B 点, 则运动员在 B 点的重力势能大于初始的 A 点(违反机械能守恒定律),故 CD 错误。 答案:B。

初中物理复习 机械能—动能、势能、机械能及其相互转化

初中物理复习 机械能—动能、势能、机械能及其相互转化

机械能—动能、势能、机械能及其转化模块一动能和势能【一、知识点】1.能量(1)定义:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。

(物体对外做功本领越强,能量就越大)注意:物体具有能,并不是说它一定做了功,而是指能够、可以做功或者正在对外做功。

如:运动的子弹、流动的水、流动的空气(风);高山上的石头、头顶的吊扇;被压缩的弹簧、被拉开的弓箭都具有能量。

(2)单位:能量的单位是焦耳(J)。

2.动能(1)定义:物体由于运动而具有的能称为动能。

流动的水具有能量(2)决定因素:物体的质量和速度。

(3)比较大小的方法:相同质量时比较速度,相同速度时比较质量。

3.重力势能(1)定义:物体由于被举高而具有的能量,叫重力势能。

山上的石头具有重力势能(2)决定因素:物体的质量和被举的高度。

物体的质量越大,被举的高度越高,物体所具有的重力势能越大。

4.弹性势能(1)定义:物体由于弹性形变而具有的能量,叫弹性势能。

拉开的弓弦具有弹性势能(2)决定因素:弹性形变的大小和弹性大小。

物体弯曲的程度越大,弹性越大,物体所具有的的弹性势能越大。

动能重力势能弹性势能定义 物体由于运动而具有的能量 物体由于被举高而具有的能量物体由于弹性形变而具有的能量影响大小因素 质量、速度质量、被举高的高度 形变量、物体的弹性计算式 21=2E mv 动=E mgh 重21=2E kx 弹【二、例题精讲】【例1】★关于动能和势能,下列说法正确的是( ) A . 物体没有做功,它一定不具有能 B . 位置高的物体,它的势能一定大 C . 质量大、速度大的物体动能一定大 D . 弹簧一定具有弹性势能 考点: 动能大小的比较;势能大小的比较.解析: A 、物体只要能够做功,它就具有能量,并不一定正在做功,故A 错误;【测试题】下列关于动能的说法,正确的是()A.运动的物体具有的能,叫动能B.物体由于运动具有的能,叫动能C.速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D.运动物体质量越大,所具有的动能一定越多【例2】★“跳远”是一项常见的体育运动.跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,这样做是为了()A.增大了跳远运动员的惯性B.减小了跳远运动员的惯性C.增大了跳远运动员的动能D.减小了跳远运动员的动能【测试题】下列关于动能的说法,正确的是()A.运动的物体具有的能,叫动能B.物体由于运动具有的能,叫动能C.速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D.运动物体质量越大,所具有的动能一定越多【拓展题】关于动能的概念,下列说法中正确的是()A.速度大的物体具有的动能一定大B.质量大的物体具有的动能一定大C.运动物体只具有动能D.一切运动的物体都具有动能【例3】★★老鹰和麻雀都在空中飞行,如果他们具有的动能相等,那么()A.老鹰比麻雀飞得快B.麻雀比老鹰飞得快C.老鹰比麻雀飞得高D.麻雀比老鹰飞得高【测试题】如果汽车、摩托车与列车三种车辆的速度相等,那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是()A.汽车、摩托车、列车B.列车、汽车、摩托车C.摩托车、汽车、列车D.汽车、列车、摩托车解析:汽车、摩托车和列车的质量,列车的质量最大、汽车的质量次之、摩托车的质量最小;因为三者的速度相同,所以三者的动能从大到小的顺序:列车、汽车、摩托车.答案:B【拓展题】我们曾听到鸟与飞机相撞而引起机毁人亡的报道,空中飞翔的鸟对飞机构成了巨大威胁,鸟与飞机相撞引起机毁的原因是()A.鸟飞行的速度很大B.鸟飞行的速度很小C.以飞机为参照物,鸟的速度很小D.以飞机为参照物,鸟的速度很大考点:运动和静止的相对性;参照物及其选择;动能的影响因素.解析:以相向而行的飞机为参照物,相同的时间内,鸟和飞机之间的距离变化很大,以飞机为参照物,鸟的速度很大.小鸟的速度越大,它的动能越大,所以鸟与飞机相撞引起机毁.答案:D【测试题】小丽从学校回家过程中如图示是她的s﹣t图象,则小丽动能最大的时间段是()A.在0﹣t1时间内B.在t1﹣t2时间内C.在t2﹣t3时间内D.无法确定考点:动能大小的比较.解析:当运动物体确定了,就是物体的质量是确定的.影响因素就只有速度了.在题中S-t图像曲线中,0- t1曲线最陡,动能最大答案:A【测试题】下列说法正确的是()A.甲物体比乙物体所处的位置高,则甲的势能比乙的势能大B.甲物体比乙物体的速度大,则甲的动能比乙的动能大C.一个物体能够做功,说明它具有能D.一个物体具有能,说明它正在做功考点:能;动能大小的比较;势能大小的比较.解析:A、重力势能除了与高度有关之外还与质量有关,甲和乙的物体质量不确定,所以势能的大小也是不确定的.B、动能除了与速度有关之外,还与物体的质量有关,甲和乙的物体质量不确定,所以动能的大小也是不确定的.C、一个物体能够做功,这个物体就具有能.D、一个物体具有能,说明它有做功的能力,但它不一定做功.答案:C【例4】★★在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验.让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止.(1)要探究动能大小与物体质量的关系应选用两图;实验中应保证___________相同.(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是.(3)该实验是通过观察来比较铁球动能的大小,从而得出结论的.考点:探究影响物体动能大小的因素.解析:(1)要探究动能大小与物体质量的关系,应保持小球的速度相同,质量不同,所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下,因此要选择甲、乙两图;(2)由图示实验可知,甲、丙两次实验,球的质量相同,甲滚下的高度大于丙滚下的高度,甲将纸盒推动得更远,说明动能更大,可得质量相同的物体,运动速度越大,它具有的动能就越大;(3)该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的,这种方法是转换法.答案:(1)甲、乙;铁球到达水平面的速度;(2)质量相同的物体,运动的速度越大,它具有的动能就越大;(3)纸盒被推动距离的大小.【测试题】为了研究动能的大小与哪些因素有关,教材中设计了“小钢球撞木块”的实验(如图所示)让静止的小钢球从斜面滚下,观察木块被推动的距离.关于该实验的说法中,不正确的是()A.该实验的设计思路是采用转换法,用木块移动的距离来表示动能的大小B.该实验研究的基本方法是控制变量法,如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等C.在实验器材的选择时,可以不考虑斜面的光滑程度,被撞木块的质量和软硬等因素D.实验过程中,让同一小球从不同高度落下,目的是为了让小球获得不同的运动速度考点:探究影响物体动能大小的因素.解析:A、球的动能是从木块被推出的距离看出的,这里采用了转换法的思想,故该选项说法正确;B、球的动能与质量和速度都有关系,根据控制变量法,如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等;故该选项说法正确;C、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度,木块的质量和软硬影响碰撞的程度,所以在实验器材的选择时,考虑斜面的光滑程度,木块的质量和软硬等因素,故该选项说法不正确;D、让球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关,同一小球从不同高度落下,目的是为了让小球获得不同的运动速度,故该选项说法正确.答案:C【拓展题】在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关;猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关.(1)为验证猜想一,他设计了如图所示实验,实验时将同一弹簧压缩(相同/不同)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较,从而比较弹性势能的大小;(2)为验证猜想二,需选用的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩(相同/不同)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;(3)若水平面绝对光滑,本实验将(能/不能)达到探究目的;(4)小明根据实验现象认为:小球和木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了,你认为小明的观点是(正确/不正确)的,理由是.考点:探究影响物体势能大小的因素.解析:(1)此题要改变弹簧的弹性形变大小,因此要将同一个弹簧压缩不同的长度;运用转换法,观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小.(2)为验证猜想二,需选用长度和粗细相同,材料不同的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩相同的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若木块被推动的距离不相等,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;(3)若水平面绝对光滑,木块就会做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的远近,达不到探究目的.(4)小球推动木块移动一段距离后都要停下来,是因为水平面有摩擦力,木块克服摩擦做功,机械能转化为内能,而不是机械能消失了.故小明的观点是错误的.答案:(1)不同;被推动距离的远近;(2)长度和粗细相同,材料不同;相同;木块被推动的距离不相等;(3)不能;(4)不正确;机械能转化为内能.模块二机械能及其转化【一、知识点】1.机械能及其转化(1)概念:动能和势能统称为机械能。

动能、势能、机械能及其转化

动能、势能、机械能及其转化
复习“动能、势能、机械能及其转化” 1、动能与势能 A、能的概念:物体能够对外做功,表示这相物体具有能量(简称能)。 能量是表示物体做功本领大小的物理量。 即:能量可以用能够做功的多少来衡量。
注意:一个物体“能够做功”并不一定“要做功”,也不是“正在做功” 或“已经做功”。 如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功,也不一定要做功。 练习:下列说法是否正确? 1、从空中下坠物体,可以砸伤人,是因为该物体此时能对人做功。 2、交通部门对车辆进行限速,是因为车速越快惯性也越大。 3、一个静止在地面上的物体不可能对外界做功。
4、机械能及其转化 概念 单位 机 械 能 转 化 过 程 动能与重 力势能的 转化: 动能与势能统称为机械能;机械能是一种常见的能量
焦耳(符号:J)
①动能 重力势能:速度减小,高度增大 动能: 速度增大,高度减小 弹性势能:速度减小,形变增大 动能: 速度增大,形变减小
②重力势能 ①动能
动能与弹 性势能的 转化:
3、请分析以下两个有关能量的问题 ①在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使皮球分别 从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B(如图甲 示)。球从较高处下落形成的圆斑是图中的 B ,由此可知 重力势能的大小与 高度 有关。
A
B
②旋转图乙中的吸管后,将可乐罐放在桌面上,罐就会运动起 来,这是因为罐中的橡皮筋积蓄了 弹性势 能
联 系
动能与势能在一定条件下可以相互转化(从空中下落的小石块— —重力势转化为动能)。
2、探究:动能的大小与什么因素有关
探究课题
探究方法
实验 装置 实验 过程 实验 结论
甲 h
1
动能的大小与什么因素有关 控制变量法、转换法。
钢球
s

机械能及其转化

机械能及其转化

动能和势能及能量的转化1.能量(1)定义:一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。

(2)实质:物体做功的过程就是能的转过过程,物体做功越多,说明某种能转化为别的形式的能就越多。

①功是一个过程量,一个物体能够做功我们就说它具有能量。

能量是描述一个物体做功本领的物理量,是一个状态量。

②理解能够做功:能够做功说的是它不一定正在做功,可能是没做功,但是她是可以做功的,比如举高的重锤在空中静止时,她虽然没有做功,但是当他落下时,可以将木桩打进地面,所以举高的重锤有做功的本领,她具有能量。

③一个物体能够做的功越多,它具有的能量越大。

例如,同一个重锤被举的越高,落下时把木桩砸进地里面越深,这说明据的越高的物体做得功越多,所以说它具有的能量就越大,因此我们可以用作功的多少来衡量物体具有的能量的大小。

④能量的单位:能量的单位与功的相同,在国际制单位中,功的单位是焦耳(J),能的单位也是焦耳(J)2.动能(1)定义:物体由于运动而能够做功,她具有的能量称为动能。

(2)一切运动的物体都具有动能(3)影响动能大小的因素:物体的质量和速度. 其中物体的动能和物体的质量成正比,和速度的平方成正比,可以看出速度对动能的影响是比较大的。

在讨论质量和速度对动能大小的影响时,必须要注意两个因素的“同时性”。

例如:一颗子弹的速度远大于火车的速度,但是并不能说子弹的动能就一定大于火车的动能,因为子弹的质量比火车的小得多;也不能说因为火车的质量比子弹大的多就说火车的动能比子弹大。

因此要两个因素同时考虑。

(4)在分析物体的动能大小时,要同时考虑到质量和速度是否在发生变化,不能只考虑其中的一个;例如在公路上匀速行驶的洒水车,尽管她的速度没发生改变,但是其质量在不断的变小,所以动能也变小。

3. 重力势能和弹性势能统称为势能。

(1)重力势能:由于被举高而具有的能量。

例如倍举高的重锤,在空中飞行的子弹,大山中一块伸出的怪石、课桌上放的书本都具有重力势能。

教科版初中物理八年级下册动能和势能 机械能及其转化 知识讲解

教科版初中物理八年级下册动能和势能 机械能及其转化 知识讲解

动能和势能机械能及其转化【学习目标】1、知道能、动能、重力势能、弹性势能及机械能的定义;2、知道影响动能、重力势能、弹性势能的因素,及探究方法;3、能用实例说明物体动能、势能的互相转化。

【要点梳理】要点一、能物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。

要点诠释:1、物体具有做功的本领,即说明此物体具有能。

但是有能不一定正在做功。

物体能做多少功,就说它具有多少能。

2、功就是能转化多少的量度。

功代表了能量从一种形式转化为一另种形式,因而功和能的单位也是相同的。

功的单位是焦耳(J),能的单位也是焦耳(J)。

要点二、动能动能是物体由于运动而具有的能量,即物体由于运动而具有做功的本领叫做动能。

要点诠释:1、物体动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小。

当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小。

具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。

2、动能是“由于运动”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。

例如在空中飞行的飞机,不但有动能而且还具有其它形式的能量。

要点三、势能物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能;物体由于弹性形变,而具有的能量叫做弹性势能。

要点诠释:1、重力势能的大小与质量和高度有关。

物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。

2、重力势能是“被举高”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。

例如在空中飞行的飞机,不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。

3、弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。

要点四、机械能动能与势能之和统称为机械能。

要点五、动能和势能之间的相互转化(《动能和势能、机械能及其转化》机械能及其转化)1、在一定的条件下,动能和重力势能之间可以相互转化。

如将一块小石块,从低处抛向高处,再从高下落的过程中,先是动能转化为重力势能后,后来又是重力势转化为动能。

教科版初中物理八年级下册动能和势能 机械能及其转化 知识讲解

教科版初中物理八年级下册动能和势能 机械能及其转化 知识讲解

动能和势能机械能及其转化【学习目标】1、知道能、动能、重力势能、弹性势能及机械能的定义;2、知道影响动能、重力势能、弹性势能的因素,及探究方法;3、能用实例说明物体动能、势能的互相转化。

【要点梳理】要点一、能物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。

要点诠释:1、物体具有做功的本领,即说明此物体具有能。

但是有能不一定正在做功。

物体能做多少功,就说它具有多少能。

2、功就是能转化多少的量度。

功代表了能量从一种形式转化为一另种形式,因而功和能的单位也是相同的。

功的单位是焦耳(J),能的单位也是焦耳(J)。

要点二、动能动能是物体由于运动而具有的能量,即物体由于运动而具有做功的本领叫做动能。

要点诠释:1、物体动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小。

当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小。

具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。

2、动能是“由于运动”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。

例如在空中飞行的飞机,不但有动能而且还具有其它形式的能量。

要点三、势能物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能;物体由于弹性形变,而具有的能量叫做弹性势能。

要点诠释:1、重力势能的大小与质量和高度有关。

物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。

2、重力势能是“被举高”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。

例如在空中飞行的飞机,不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。

3、弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。

要点四、机械能动能与势能之和统称为机械能。

要点五、动能和势能之间的相互转化(《动能和势能、机械能及其转化》机械能及其转化)1、在一定的条件下,动能和重力势能之间可以相互转化。

如将一块小石块,从低处抛向高处,再从高下落的过程中,先是动能转化为重力势能后,后来又是重力势转化为动能。

机械能的转化动能和势能的相互转化

机械能的转化动能和势能的相互转化

机械能的转化动能和势能的相互转化机械能的转化——动能和势能的相互转化机械能是物体在运动过程中所具有的能量,包括动能和势能两个方面。

动能是由于物体的运动造成的能量,而势能则是由于物体的位置或形状变化产生的能量。

这两种能量可以相互转化,共同作用于物体的运动过程中。

一、动能的转化动能是由于物体的运动而具有的能量。

在物体的运动过程中,动能可以随着速度的变化而发生转化。

当物体的速度增大时,动能也会相应增加;当物体的速度减小时,动能也会相应减少。

动能转化的一个典型例子是投掷运动中的物体。

当人将物体以一定的速度投掷出去时,物体具有一定的动能。

当物体在飞行过程中逐渐上升并达到最高点时,它的速度逐渐减小,动能也减少;而当物体下落并最终落地时,它的速度增加,动能也会相应增加。

二、势能的转化势能是由于物体的位置或形状变化所具有的能量。

在物体的位置或形状发生改变时,势能可以转化为动能或其他形式的能量。

重力势能是最常见的一种势能形式。

当物体被抬高时,它具有一定的重力势能;当物体下降时,重力势能逐渐减小,而动能则逐渐增加。

这是因为物体在下降的过程中,由于重力的作用,势能被转化为了动能。

弹性势能也是一种常见的势能形式。

当物体被压缩或形状发生变化时,其具有一定的弹性势能;当松开或形状恢复时,弹性势能被转化为动能。

除了重力势能和弹性势能,还有一些其他形式的势能,如化学势能、电势能等,它们在特定条件下也可以转化为动能,参与物体的运动过程。

三、机械能的守恒根据能量守恒定律,机械能在一个封闭系统内是守恒的。

在没有外力做功的情况下,机械能可以在动能和势能之间相互转化而保持不变。

这意味着物体在运动过程中,动能的增加必然伴随着势能的减少,反之亦然。

机械能的守恒对于许多物理现象都有重要的意义。

例如,在摩擦力不考虑的情况下,一个自由下落的物体在下降过程中会逐渐增加其动能,而减少其势能,保持总的机械能不变。

结语机械能的转化涉及动能和势能之间的相互转化。

机械能的转化解析动能和势能的相互转换

机械能的转化解析动能和势能的相互转换

机械能的转化解析动能和势能的相互转换机械能是物体在运动过程中所具有的能量形式,由动能和势能组成。

动能指的是物体由于运动而具有的能量,可以分为转动动能和平动动能;而势能则是物体由于位置或形状而具有的能量,可以分为重力势能、弹性势能和化学势能等。

一、动能的转化动能的转化是指物体在运动过程中,由于各种力的作用,动能发生改变的过程。

根据动能的转化方式,可以分为以下几种情况:1. 动能转化为动能:当物体在空气中自由下落时,由于重力的作用,物体的动能不断增加,同时,由于空气阻力的存在,物体的动能会随着速度增加而逐渐减小。

2. 动能转化为势能:当物体被提起到一定高度时,由于重力的作用,物体具有重力势能,而动能减小或消失。

3. 势能转化为动能:当物体从较高的位置下落时,由于重力的作用,物体的势能逐渐减小,而动能逐渐增加。

4. 势能转化为势能:当物体在弹簧的作用下振动时,由于弹性势能的转化,物体的势能不断从弹性势能转化为重力势能,并周期性地转化。

二、动能和势能的相互转换动能和势能之间的相互转换是机械能的重要特征之一。

在许多物理现象中,动能和势能常常交替出现,并相互转换。

下面以重力作用下的物体自由落体为例,说明动能和势能的相互转换过程。

当一个物体从较高的位置自由下落时,一开始物体具有较高的重力势能,随着下落的进行,其重力势能逐渐减小,而动能逐渐增加。

当物体下落至地面时,重力势能减小为零,而动能达到最大值。

这时,物体具有的能量全部转化为动能。

同样地,在物体上升运动的过程中,动能逐渐减小,而重力势能逐渐增加。

当物体上升到最高点时,动能减小为零,重力势能达到最大值。

这时,物体具有的能量全部转化为重力势能。

以上就是动能和势能相互转换的基本过程。

在实际应用中,我们可以利用这种转换关系来解析各种物理现象,从而更好地理解机械能的特性。

三、机械能守恒定律根据动能和势能的相互转换关系,可以推导出机械能守恒定律。

在一个封闭的系统中,只有重力做功或其他力做非弹性功的情况下,机械能守恒。

大学物理中的动能和势能机械能的转换与守恒

大学物理中的动能和势能机械能的转换与守恒

大学物理中的动能和势能机械能的转换与守恒大学物理中的动能和势能:机械能的转换与守恒在大学物理中,动能和势能是非常重要的概念。

它们描述了物体在运动或者相对位置改变时所具有的能量。

本文将深入探讨动能和势能的定义、相互转换以及机械能的守恒。

一、动能和势能的定义动能(kinetic energy)是指一个物体由于其运动而具有的能量。

动能的大小取决于物体的质量和速度。

根据动能的定义,我们可以得出动能的公式:动能 = 1/2 ×质量 ×速度的平方势能(potential energy)是指一个物体由于其相对位置而具有的能量。

常见的势能有重力势能和弹性势能。

重力势能是指一个物体在地球表面的高度处具有的能量,计算公式为:重力势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度弹性势能是指一个物体由于其形变而具有的能量,主要应用在弹簧体系中。

弹性势能的计算公式为:弹性势能 = 1/2 ×弹性系数 ×形变的平方二、动能和势能的转换动能和势能之间可以相互转换。

在物理学中,最常见的转换是动能转化为势能和势能转化为动能。

1. 动能转化为势能当一个物体处于高处时,具有较高的势能。

这是因为地球对物体具有引力,当物体下落时,动能逐渐转化为势能。

例如,将一个小球从一定高度抛出,当它上升到最高点时,动能减小而势能增大,然后在下落过程中,势能减小而动能增大。

2. 势能转化为动能当一个物体从高处下落时,势能逐渐转化为动能。

例如,将一个小球从一定高度自由下落,当它下落到一定高度时,势能减小而动能增大。

三、机械能的守恒根据动能和势能的转换可以知道,当一个物体在一个封闭的机械系统中运动时,其总机械能保持不变,即机械能守恒。

这是因为在闭合系统中,动能和势能可以相互转换,但总能量始终保持不变。

根据机械能守恒定律,我们可以得出以下结论:1. 在没有任何外力和能量损耗的情况下,一个物体的机械能将保持不变。

动能与势能认识机械能守恒和能量转换

动能与势能认识机械能守恒和能量转换

动能与势能认识机械能守恒和能量转换动能与势能:认识机械能守恒和能量转换在物理学中,动能和势能是非常重要的概念。

它们是指描述物体运动和位置的两种不同形式的能量。

了解动能和势能的概念对于理解机械能守恒和能量转换至关重要。

本文将通过解释动能和势能的含义,介绍机械能守恒的规律以及能量在不同形式之间的转换过程。

一、动能的概念与计算动能是指物体由于运动而具有的能量。

当一个物体以一定速度运动时,它具有的动能大小与其质量和速度的平方成正比。

动能的计算公式如下:动能(K)= 1/2 ×质量(m) ×速度的平方(v²)这意味着当物体的质量和速度增加时,动能也会相应增加。

例如,两个具有相同质量的运动物体,其中一个速度是另一个的两倍,那么前者的动能将是后者的四倍。

二、势能的概念与计算势能是指物体由于位置或形状而具有的能量。

根据物体所处的不同位置以及所含的不同形状,势能可以具体分为重力势能、弹性势能和化学势能等。

其中,最常见的是重力势能和弹性势能。

重力势能是指物体由于离地面高度而具有的能量。

计算重力势能的公式如下:重力势能(P)= 质量(m) ×重力加速度(g) ×高度(h)其中,重力加速度一般取9.8 m/s²。

弹性势能是指物体由于形状变形而具有的能量。

当物体发生弹性变形,如弹簧被拉伸或压缩时,它具有的弹性势能正比于形变的大小。

计算弹性势能的公式如下:弹性势能(E)= 1/2 ×弹性系数(k) ×形变的平方(x²)其中,弹性系数是弹簧的属性,描述了其弹性的程度。

三、机械能守恒与能量转换机械能守恒是指在没有外力做功和能量损失的情况下,一个封闭系统的机械能保持不变。

在这个系统中,动能和势能可以相互转换,但总的机械能保持恒定。

例如,当一个物体从较高的位置自由下落时,它的重力势能逐渐转换为动能。

当物体落到最低位置时,重力势能变为零,而动能达到最大。

九年级-机械能的概念及动能和势能转化

九年级-机械能的概念及动能和势能转化

机械能的概念及动能和势能转化。

一.重点、难点:理解动能和势能的相互转化。

(1)知道动能和重力势能、弹性势能可以相互转化并能举例说明。

(2)能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能在内的转化的简单物理现象。

(3)常识性了解水能和风能的利用及其对我国社会主义建设的意义。

二.知识点分析:1.动能物体由运动而具有的能,叫做动能.决定动能大小的因素是物体的质量和速度。

风吹着帆船航行,空气对帆船做了功;急流的河水把石头冲走,水对石头做了功;运动着的钢球打在木块上,把木块推走,钢球对木块做了功.流动的空气和水,运动的钢球,它们能够做功,它们都具有能量。

空气、水、钢球是由于运动而能够做功的,它们具有的能量叫做动能。

一切运动的物体都具有动能。

[例]下列物体中具有动能的是()A.转动的砂轮 B被吊起的重物C.拉弯的弓箭D.压缩的弹簧分析:只有运动的物体才具有动能,四选项中只有A砂轮在运动,因此具有动能。

答案:A动能的大小跟哪些因素有关呢?实验:让钢球从斜面上滚下,打到一个小木块上,推动木块做功.让同一个钢球从不同高度滚下,看哪次木块被推得远.换用质量不同的钢球,让它们从同一高度滚下,看哪个钢球把木块推得远.同一个钢球,原来的位置越高,滚到斜面下端时速度越大,把木块推得越远.在滚下速度相同时,钢球的质量越大,把木块推得越远.实验结果表明,钢球的质量越大,它运动的速度越大,把木块推得越远,对木块做的功越多,表示钢球的动能越大.因此,运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大.实验方法:(1)控制变量法(2)转换法结论:当物体质量相同时,物体运动速度越大,动能越大。

动物体运动速度相同时,物体质量越大,动能越大。

[例]质量相同的铁球和木球,木球的速度比铁球的速度大,将它们的动能相比则()A.铁球的动能大B.木球的动能大C.两球的动能一样大D.无法比较分析:当物体质量相同时,物体运动速度越大,动能越大。

铁球和木球质量相同,但木球的速度比铁球的速度大,所以木球的动能大。

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动能和势能机械能及其转化撰稿:肖锋审稿:蒙阿妮【学习目标】1、知道动能、重力势能、弹性势能及机械能的概念;2、了解影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素;3、掌握探究影响动能、重力势能大小的实验过程;4、了解机械能的转化和守恒。

【要点梳理】要点一、能物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。

要点诠释:1、物体具有做功的本领,即说明此物体具有能。

但是有能不一定正在做功。

物体能做多少功,就说它具有多少能。

2、功就是能转化多少的量度。

功代表了能量从一种形式转化为一另种形式,因而功和能的单位也是相同的。

功的单位是焦耳(J),能的单位也是焦耳(J)。

要点二、动能动能:物体由于运动而具有的能。

要点诠释:1、物体动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小。

当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小。

具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。

2、动能是“由于运动”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。

例如在空中飞行的飞机,不但有动能而且还具有其它形式的能量。

要点三、势能1.重力势能:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。

2.弹性势能:物体由于发生弹性形变,而具有的能叫做弹性势能。

要点诠释:1、重力势能的大小与质量和高度有关。

物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。

2、重力势能是“被举高”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。

例如在空中飞行的飞机,不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。

3、弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。

要点四、机械能动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。

要点五、动能和势能之间的相互转化(高清课堂《动能和势能、机械能及其转化》机械能及其转化)1、在一定的条件下,动能和重力势能之间可以相互转化。

如将一块小石块,从低处抛向高处,再从高下落的过程中,先是动能转化为重力势能后,后来又是重力势能转化为动能。

2、在一定的条件下,动能和弹性势能之间可以相互转化。

如跳板跳水运动员,在起跳的过程中,压跳板是动能转化为弹性势能,跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。

3、机械能守恒。

如果一个过程中,只有动能和势能相互转化,机械能的总和就保持不变。

这个规律叫做机械能守恒。

4、水能和风能的利用:自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。

利用水能发电,一定量的水,上、下水位差越大,水的重力势能越大,能发出的电就越多。

利用风能发电,在风力资源丰富的地区,可以同时安装几十台到几百台风力发电机,组成“风车田”联在一起供电。

【典型例题】类型一、基础知识1、下列关于能量的说法,不正确的是()A.正在做功的物体,才具有能量B.被压缩的弹簧具有能C.具有能的物体,可能在做功,也可能不在做功D.同步卫星相对于地面静止不动,实际上它也具有能【答案】A【解析】A、正在推土的推土机,推土机对土做功,推土机具有能;被举高的杠铃静止不动,没有做功,杠铃具有重力势能,故A错误,符合题意;B、被压缩的弹簧具有弹性势能,不符合题意;C、具有能的物体,具有做功的本领,可能正在做功,可能不在做功,不符合题意;D、同步卫星相对于地面静止不动,实际上它是运动的,运动的物体具有动能,不符合题意。

【总结升华】物体具有能,就具有做功的本领,可能正在做功,可能不在做功。

举一反三:【变式】关于能的概念,下列说法中错误的是()A.一个物体能够做功越多,这个物体具有的能量越多B.动能、势能及机械能的单位都是焦耳C.用线悬挂着的静止的小球没有做功,所以小球没有能D.甲物体的速度比乙物体的速度大,但甲物体具有的动能不一定比乙物体多【答案】C2、火箭点火后,载着神八加速上升过程中,神八的机械能变化情况是()A.动能减小,重力势能增大B.动能减小,重力势能减小C.动能增大,重力势能减小D.动能增大,重力势能增大【答案】D【解析】火箭在加速上升的过程中,由于速度增大,其动能变大;由于上升时高度变大,其重力势能变大;故动能与重力势能的和--机械能变大;故选D。

【总结升华】此题考查机械能的知识;机械能的大小取决于动能和势能的大小,根据题目中动能和势能的大小变化可分析出机械能的大小变化。

举一反三:【变式】(2011•天津)滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中,他的()A、重力势能增加,动能增加B、重力势能减少,动能减少C、重力势能增加,动能减少D、重力势能减少,动能增加【答案】D3、下列物体中具有弹性势能的是:A.拧紧的钟表的发条。

B. 扔在空中的橡皮。

C.在桌面上的弹簧。

D.充满气的气球【答案】A、D【解析】只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能,拧紧的钟表的发条,充满气的气球都发生了弹性形变,所以都有弹性势能。

【总结升华】形变包括弹性形变和塑性形变两种,前者能恢复原状,具有弹性势能,后者不能恢复原状。

我们在研究能量守恒的问题时,涉及到弹性势能的时候,务必要分清形变的性质。

类型二、知识应用4、如左图所示,天花板上挂一个单摆,放手后摆球沿弧ABC来回摆动。

若在D点钉一枚钉子,当摆球从A点摆到B点时,绳子被钉子挡住。

则小球在左侧升高的高度将()A、高于C点B、低于C点C、与C点等高D、无法判断【答案】C【解析】木板上挂一个单摆,放手后摆球沿弧ABC来回摆动,因为A、C两点的高度相同,说明摆球在摆动过程中机械能守恒。

若在D点钉一枚钉子,当摆球从A点摆到B点时,虽然绳子被钉子挡住,但是摆球由于惯性继续向左运动,只是摆球的运动轨迹是在以D点为圆心,以DB为半径的圆弧上,如右图所示。

在沿圆弧上升的过程中,摆球的动能转化为重力势能,而它的机械能没有转化为其它形式的能量,即摆球的机械能守恒。

所以摆球在右侧升高的高度与C点等高。

因此选C。

【总结升华】根据机械能守恒,小球从某一高度静止释放后它所能达到的高度不会超过原来的高度,或者说它所具有的机械能的大小不会超过原来所具有的机械能的大小。

举一反三:【变式】如图所示,是演示动能和势能相互转化的实验装置。

小球从轨道上的E点滚落下来,在圆形轨道上运动了一周,最后经过H点被抛出去,在整个过程中,小球的动能最大的位置是()A.E点B.F点C.G点D.H点【答案】B5、骑自行车上坡前,往往要加紧蹬几下,•从能的转化角度说明这样做的好处?答:因为人和自行车的____不变,所以动能只与______有关,重力势能只与_______有关。

加紧蹬几下,可增大速度,•使车在上坡前有足够大的______。

由于车在上坡过程中,是___能转化为_____势能,所以____能越大转化为____势能就越大,从而使车比较容易到达坡顶。

【答案】质量速度高度动能动重力动重力【解析】分析本题目不但要准确判断出在骑车爬坡过程中是什么能转化为什么能,而且还能利用所学的动能大小和重力势能大小与什么因素有关等知识来解释生活中的这一现象。

【总结升华】当物体有外力作用时,机械能会变化,这样动能和势能的相互转化量也会变化。

举一反三:【变式】高清课堂《动能和势能、机械能及其转化》例2)如图是将一个小球放到光滑的半圆形容器顶端放手后由A点经过B点到达C点的频闪照片。

分析小球在不同位置时动能和重力势能的大小,下列说法不正确的是A、小球从A到B的过程中速度越来越快,动能越来越大B、小球从B到C的过程中速度越来越慢,重力势能越来越大C、小球在A点和C点的高度相同,重力势能相同D、小球到达C点后如果继续拍照,可以拍到小球高出C点的画面【答案】D6、(2012•广州)把篮球抛向空中,忽略空气阻力,哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E )与篮球离地-高度(h )的关系()A.B.C.D.【答案】A【解析】把篮球抛向空中,忽略空气阻力,只有动能和势能的相互转化,机械能守恒,机械能不变。

【总结升华】本题的重点是知道影响动能和重力势能的因素,同时理解能量守恒的实质。

举一反三:【变式】许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”,一根细绳系着盛水的杯子,演员抡起绳子,杯子就做圆周运动.如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”,杯子在竖直面内做匀速圆周运动,则下列关于其中的一只杯子说法正确的是()A.受平衡力作用B.重力势能保持不变C.机械能在不断改变D.运动状态没有发生改变【答案】C7、在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,三个完全相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图所示,在此实验中,我们是通过观察___________来比较重力势能的大小;若A、B两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是h A____ h B,若A、C两铁块下落的高度相同时,则两铁块质量关系m A____ m C,实验得出的结论是:物体重力势能大小与_________和________有关。

【答案】木桩陷入沙子的深浅小于小于物体被举高高度质量大小【解析】这是一个探究重力势能大小与什么因素有关的实验。

首先本实验运用了转换法,把重力势能的大小通过同一木桩陷入沙地里的深浅体现出来。

其次为了弄清楚重力势能大小与高度关系,同学们要有控制变量的思想,保证铁块的质量保持不变。

同理探究重力势能大小与质量关系时,我们要保证铁块下落的高度是一样的。

【总结升华】解决此类问题时,通常是利用转换法和控制变量法来探究物体的重力势能的大小与质量和高度的关系。

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