八年级物理下册第十一章功和机械能第4节机械能及其转化课件（新版）新人教版

尖子生学案人教版物理八年级下册,第十一章 功和机械能,第4节 机械能及其转化,判断物体动能和势能的转化(易错点),1.物体向上运动,不一定就是动能转化为重力势能,因此,动能也不一定减小.如汽车匀速上坡时,动能不变,增加的重力势能并非动能转化而来的,而是牵引力做功产生的. 2.物体向下运动,重力势能也不一定转化为动能,因此,动能也不一定增加.如物体匀速下落时,动能不变,减少的重力势能没有转化成动能.,C,解析 动能与物体的质量和速度有关,重力势能与物体的质量和高度有关,机械能等于动能和势能的和.汽车匀速上坡,质量不变,匀速说明速度不变,因此动能不变;上坡说明高度增加,因此重力势能增大,所以机械能总量增大.故正确答案为C.,1.(2015乐山中考)如图所示,小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中,下列说法中正确的是(忽略空气阻力) ( ) A.他只受重力和支持力的作用 B.他只受重力和摩擦力的作用 C.他的重力势能减小,动能不变,机械能减少 D.他的势能转化为动能,机械能不变,C,提示:小朋友下滑过程中受到了重力、支持力和摩擦阻力的作用,故A,B错;小朋友下滑过程中,质量不变、高度减小、速度不变,则重力势能减小,动能不变,机械能减小,故C正确,D错误.,机械能守恒时能量转化情况的判断(规律方法),1.在动能和势能相互转化的过程中,若没有能量损失(如克服阻力)或其他形式的能量的补充,机械能的总和保持不变,机械能守恒. 2.动能和重力势能的转化:动能和重力势能的相互转化一般发生在物体上升或下降的过程中,即发生在克服重力做功或重力做功的过程. (1)动能转化为重力势能的标志是速度减小,所处的高度增加; (2)重力势能转化为动能的标志是所处的高度减小,速度增大. 3.动能和弹性势能可以相互转化. (1)动能转化为弹性势能的标志是速度减小,形变增大; (2)弹性势能转化为动能的标志是动能增大,形变减小; (3)动能和弹性势能的相互转化可以发生在同一物体上,也可以发生在不同物体之间.,ACD,解析 小物块从P向M运动过程中,质量不变,高度变小,重力势能减小,故A正确;物块从P到N碰撞后还能返回到P说明没有能量损失,机械能守恒;小物块从P向M运动过程中,重力势能转化为动能,机械能不变,故B错误,C正确;弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性形变达到最大限度,弹性势能最大,故D正确.故正确答案为ACD.,2(2015徐州中考)如图是自动回转的“魔罐”,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,当你将“魔罐”在水平地面上滚出后,它能自动滚回来的原因是 能转化为 能.,弹性势,提示:魔罐在开始滚动的时候,具有动能,滚动的过程中,罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能,当动能为0时,弹性势能最大,魔罐开始向回滚动,在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小,罐子动能增大,弹性势能转化为动能.,动,机械能不守恒时能量转化情况的判断(规律方法),解析 足球在b点时有一定的速度,具有一定的动能,足球在d点时,速度为零,动能为零,故A项错误;由于草地存在摩擦力,因此从a到d的整个过程中,一部分机械能转化成内能,机械能减少,故B项错误,C项正确;从c到d的过程中,足球质量不变,高度增大,重力势能不断增大,D项错误.故正确答案为C.,C,在实际生活中,由于存在摩擦和空气阻力等,机械能往往是不守恒的.比如,如果有“在斜面上匀速下滑”字样,则表示有能量损失,机械能不守恒;如果物体匀速下落、匀速上升或加速上升,机械能也是不守恒的.再比如,物体在粗糙的水平面上或曲面上运动时,速度越来越小,机械能也是不守恒的.,3.(2016广州中考)如图甲所示,玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动,如图乙所示,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 .(选填“增大”“不变”或“减小”),提示:由题意可知,香蕉从最高位置1转到最低位置2的过程中,其质量不变,速度不变,所以动能不变;高度降低,所以重力势能减小;机械能等于动能和势能之和,所以机械能减小.,不变,减小,减小,例1,易错题从静止在高空的直升机上释放一个物体,不计空气阻力,释放时物体的机械能为600 J,那么 ( ) A.释放时物体的重力势能小于600 J B.下落过程中物体的机械能减小 C.物体落地时的动能是600 J D.物体落地时的机械能大于600 J,C,解析 物体释放时速度为零,故物体的动能也为零,此时物体只具有重力势能,所以重力势能就是600 J,因为没有能量损失,故下落过程中物体的机械能是不变的,落地时物体高度为零,说明物体只具有动能,即动能也是600 J,也就是机械能是600 J.故正确答案为C.,例2,易错题(2015淄博中考)跳远运动的几个阶段如图11 - 47所示,则运动员 ( ) A.在助跑阶段,动能保持不变 B.在起跳时,机械能最小 C.在最高点时,动能最大 D.从起跳到最高点的过程中,部分动能转化为重力势能,解析 助跑阶段,速度越来越快,所以动能不断增大,故A错误;在起跳时,人的速度达到最大,此时机械能最大,故B错误;在最高点时,重力势能最大,由于速度不是最快,所以动能不是最大,故C错误;在最高点时运动员的速度不为零,故从起跳到最高点的过程中,只有部分动能转化为重力势能,故D正确.故正确答案为D.,D,例3,图像题如图11 - 48甲所示,高为h的光滑斜面上,一物块从顶端A点由静止自由滑到底端B点,在此过程中,物块的机械能 (选填“守恒”或“不守恒”);如图乙所示的图像表示该物块的 (选填“动能”或“重力势能”)随高度变化的规律.,解析物块从光滑的斜面顶端滑到斜面底部,斜面是光滑的,物块机械能和其他形式的能没有相互转化,机械能守恒;图乙的横坐标是高度,纵坐标是能量,重力势能跟高度有关,所以如图乙所示的图像表示该物块的重力势能随高度变化的规律.,重力势能,守恒,例4,实际应用题张工、李工两位是建筑设计师,均受某公司邀请参加某火车站进站段铁路工程的设计,最后张工上交了如图11 - 49甲所示的设计方案图,李工上交了如图11 - 49乙所示的设计方案图,若你是此公司代表,你将选择 图的设计方案,结合你学到的物理知识,请简要谈谈你选择的理由.理由: .,解析根据动能与重力势能的转化可以知道甲图中火车进站时下坡,这一过程中又有一部分重力势能转化为火车的动能,就会使得车速提高,难以刹车,故不合理;乙图设计中利用车上坡过程中动能转化为重力势能,从而可以降低车速,容易刹车.,乙,火车上坡过程中一部分动能转化为重力势能,可以降低车速,容易刹车,例5,实验题李华学了动能和势能的转化后,如图11 - 50所示,利用等高且材料相同的斜坡AC,BC进行实验探究,他将同一小球分别从AC,BC顶端静止滑下,想探究小球滑至底端A,B时动能是否相等,请你参与他的探究. (1)如何判断小球到达A,B时动能的大小呢?请你选择适当的器材,帮李华设计一个可操作的实验方案.实验方案: . (2)如不计阻力,你认为实验中小球到达A,B点时的动能会相等吗?并阐述理由.答: ,理由是 .,解析 (1)在A,B面上,分别放相同的木块,分别使小球从AC,BC的顶端静止滑下,观察小球将木块推开的距离,推得越远,小球的动能越大;(2)同一小球位于斜面的同一高度,重力势能相等,小球在滑下的过程中,不计阻力,重力势能全部转化为动能,到达A,B两点时的动能也相等.,在A,B分别放相同的木块,分别使小球从AC,BC的顶端静止滑下,观察小球将木块推开的距离,得出实验结论,相等,同一小球位于斜面的同一高度,重力势能相等,到达A,B两点时的动能也相等,机械能转化的实际应用,例6,在生活、生产中我们常遇到下面事例:如图11 - 51所示,打夯时夯锤被高高抛起又下落,砸在工作面上;打桩机打桩时重锤被高高拉起又下落,打在桩面上 (1)请你再举一个类似的事例: . (2)这些事例涉及的共同物理知识是: . (3)小军看到打桩机,思考“重锤对地面打击力的大小与什么因素有关”的问题,并提出猜想一:打击力的大小与重锤的质量有关. 请你另提出一个猜想二:打击力的大小与 有关. (4)小军找来排球和足球模拟“打桩”来验证猜想一.设计实验方案如下: a.用台秤分别称出排球和足球的质量m1,m2; b.在光滑平整的地板上放一张白纸,在白纸上叠放一 张复写纸.使排球从纸的正上方一定高度由静止下落, 排球打在复写纸上,在白纸上留下打击的复写印迹,记 为“印迹1”; c.换用足球从另一高度落下,重做上面的实验, 得到足球打击的“印迹2”; d.如何利用台秤较准确地测出排球和足球的打 击力F1,F2的大小?小军有点为难,请你写出测出 F1,F2的方案: . (5)请对小军的实验方案作出评估: .,解析 根据生活经验可知,把锤子举得很高,是为了增大其重力势能,以做更多的功;影响物体重力势能的因素有物体的质量与物体被举高的高度,故质量越大,高度越高,物体的重力势能越大;力可以改变物体的形状,用相同大小的力作用在同一物体上,使其作用点和方向相同,则物体的形变相同,因此可以间接地