九上第三章第二节《机械能》

1、 学科教师辅导讲义学员编号： 01 年 级：- 课 时 数：学员姓名： 辅导科目：科学 学科教师：授课类型T的性质C 的性质例题解析T 综合解析授课日期及时段教学内容机械能课前预习掌握1、 动能是指物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度有关。2、 势能可分为重力势能和弹性势能。物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，它与物体的质量和被举高的高度有关；物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。3、 动能和势能之和称为机械能。4、 动能和势能可以相互转化。只有动能和势能的相互转化时，机械能的总量不变，即机械能守恒。一、同步知识梳理知识点1：动能（

2、1） 动能的概念物体由于运动而具有的能量叫做动能。一切做机械运动的物体都具有动能。例如：飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水、空气等，都具有动能。（2） 动能大小的决定因素活动 书P77解答：1、将同一个小钢球（目的是控制质量相同）从不同高度由静止滚下，则小钢球到达水平面时具有不同的速度，高度越大，木块被推得越远。说明质量相同时，速度越大，小钢球的动能就越大。2、 将质量不同的小钢球从同一斜面上同一高度由静止滚下（目的是控制小钢球到达水平面时具有相同的速度），质量大的把木块推得远。说明速度相同时，质量越大，动能就越大。注意：本活动主要运用了控制变量法（控制物体的质量或物体的速度）和转换法

3、（根据小钢球将相同的木块推动的距离远近来判断小钢球具有的动能大小）。结论：物体的动能大小跟物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。（3） 在探究和理解动能的大小与哪些因素有关时，应注意以下三点：1、 因动能的大小与物体的质量、运动的速度两个因素有关，所以要用控制变量的方法进行实验。2、 一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体的质量和其速度的大小决定，在讨论质量和速度对动能大小的影响时，必须注意两个因素的同时性，而不可忽略任何一个。3、 在分析有关物体动能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和速度是否发生变化，不能

4、只考虑其中的一个方面。思考与讨论1、 书P77中汽车和摩托车，哪一个动能大？2、 在同一条高速公路上，为什么对小型客车、大型客车的限制速度是不同的？解答：1、图中汽车和摩托车行驶时相对静止，所以两者的速度相同，因为汽车的质量大，所以汽车的动能大。2、在相同的高速公路上，不同车型的客车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。知识点2：势能（1） 重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。判断一个物体是否具有重力势能，关键看此物体相对某一个平面有没有被举高，即相对此平面有没有一定的高度。若有，则物体具有重力势能

5、；若没有，则物体不具有重力势能。影响重力势能大小的因素活动书P78解答：1、 将同一个金属小球（目的是控制质量相同）从不同的高度释放，高度越大，金属小球所撞出的沙坑越深越大。说明物体的质量相同时，被举得越高，具有的重力势能越大。2、 将质量不同的金属小球从相同的高度自由释放（目的是控制高度相同），质量越大，金属小球所撞出的沙坑越深越大。说明物体被举高的高度相同时，质量越大，具有的重力势能越大。重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关。物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。注意：1、 在分析重力势能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和被举高的高度两个因素。2、 在没有在没有特别

6、指明的情况下“高度”一般是指相对于地面而言的。（2） 弹性势能定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。影响弹性势能大小的因素：弹性势能的大小与物体形变的大小有关。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。说明：1、 判断一个物体是否具有弹性势能，关键看此物体是否发生了弹性形变，若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能。2、 要判断物体的弹性势能是否发生了变化，关键看此物体的形变程度有没有发生改变。知识点3：动能和势能的转化（1） 动能和重力势能的相互转化动能和重力势能之间可以相互转化，一般发生在重力作用下的运动过程中。活动书P79解答：1、 摆锤从最高点摆向最低点时，位置越来越低，速度

7、越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；从最低点摆向最高点时，摆锤上升，速度越来越小，位置越来越高，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。2、 滚摆在下降过程中，越转越快，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；在上升过程中，越转越慢，重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。3、 小球在A点只具有重力势能，在B点只具有动能，在C点和D点既具有动能又具有重力势能。小球从A B：重力势能转化为动能；从B C：动能转化为重力势能；C B：重力势能转化为动能；从B D：动能转化为重力势能。（2） 动能和弹性势能的相互转化一个木球从高处滚下来，撞击到弹簧片

8、上。研究过程球的速度动能弹簧片性变程度弹性势能能的转化木球压弯弹簧片不断减小直至为零不断减小直至为零由小变大不断增大动能转化为弹性势能弹簧片把木球弹回由零不断增大由零不断增大由大变小不断减小直至为零弹性势能转化为动能（3） 机械能守恒动能和势能之和称为机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总量不变，即机械能守恒。思考与讨论摆锤和滚摆每次上升的高度都在减小，最后会停在最低点。那么，机械能为什么会减少呢？摆锤和滚摆在上升和下降时克服摩擦及空气阻力都要消耗机械能。实际减少的机械能转化为其他形式的能量。（4） 动能和势能转化的应用动能和势能的相互

9、转化有着广泛的应用。如撑杆跳高运动员起跳后，身体不断上升，撑杆剧烈弯曲，动能转化为运动员的重力势能和撑杆的弹性势能。当上升到一定高度时，动能变得很小。此后，撑杆的弹性势能将逐渐转化为运动员的重力势能；水力发电站是利用水的势能转化为水的动能，在转化为叶轮的动能，进而带动发电机发电的。思考与讨论人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图。卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。卫星在近地点的速度较大，在远地点的速度较小，那么，卫星从近地点运动到远地点的过程中，它的动能和势能如何变化？解答：人造卫星绕地球运行时，其动能和势能总在不断变化。卫星从远地点向近地点运动时，重力势能减小，速

10、度越来越大，动能增大，卫星的重力势能转化为动能；反之，从近地点向远地点运动时，重力势能增大，速度越来越小，动能减小，卫星的动能转化为重力势能。二、同步题型分析题型一：动能【例1】 关于动能的概念，下列说法中正确的是 （ ）A、运动的物体具有的能叫动能 B、物体由于运动而具有的能叫动能 C、运动的物体不一定具有动能 D、具有动能的物体不一定在运动【分析】物体由于运动而具有的能叫动能。判断物体是否具有动能的依据就是看物体是否运动，运动的物体一定具有动能,具有动能的物体也一定在运动,故C、D项是错误的。但也要知道，运动物体除了具有动能外，还可能具有其他形式的能。如空中飞行的小鸟，它不仅具有动能，还具

11、有重力势能。所以用运动物体具有的能来定义动能不准确，故A项也是错误的。【答案】B【例2】李明猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。、如甲图所示，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。 、如图乙图所示，让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。 （1）乙图让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是：两球到达水平面时，具有相同的_。 （2）选用甲图探究的是动能与_的

12、关系，理由是两球_相等，得出的结论是：_，动能越大。 （3）选用乙图探究的是动能与_的关系，得出的结论是：_，动能越大。【分析】（1）在此实验中，小球的高度在这个题中代表了其速度的大小，让小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时能够具有相同的速度； （2）甲图中两球的质量相同，高度不同，所以到达底端的速度不同，所以可以探究动能与速度大小的关系； 高度越高的小球运动到底端时速度越大，把纸盒撞击的更远，因此说明其动能越大； 由此可以得出的结论是：物体质量一定时，运动速度越大，动能越大； （3）乙图中两球的高度相同，这样到达底端的速度相同，但它们的质量不同，所以可以探究动能与速度大小的关系； 质量

13、越大的小球把平面上的纸盒撞击的更远，说明小球的动能越大； 由此可以得出的结论是：在运动速度一定时，物体质量越大，动能越大。【答案】（1）速度；  （2）速度；质量；质量一定时，速度越大； （3）质量；速度一定时，质量越大。题型二：势能【例3】下图所示的链球、铅球、铁饼和标枪都是奥运会田径项目，当把这些物体斜向上抛出后，不计空气阻力，则这些物体从被抛出到落地的过程中（    ）A、物体的动能一定增大，重力势能一定减小  B、物体的动能一直减小， 重力势能一直增大  C、物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小&#

14、160;D、物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大【分析】这些物体斜向上抛出后，处在上升阶段，动能转化为重力势能，动能减小，重力势能增大；当物体下降时，重力势能转化为动能，动能增大，重力势能减小。【答案】C【例4】华荃市境内的华荃山矿藏丰富，矿山工作车昼夜繁 忙，其中李子埂煤矿的空中索道是连接山顶矿区和山下火车站的重要通道，当运矿车从山下沿索道匀速上山时（  ）    A、动能减少，重力势能减少            &

15、#160;B、动能增加，重力势能减少   C、动能不变，重力势能增加             D、动能减少，重力势能增加 【分析】因为运矿车匀速上山，所以动能不变，但高度增加，重力势能增加。【答案】C【例5】苹果从树上掉下的过程中，它的           能转化为      &

16、#160;    能。【分析】见答案【答案】 重力势能   动能【例6】小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材，探究“重力势能的大小与哪些因素有关”，其过程如图所示 （1）小明通过观察什么来判断重力势能的大小？ （2）分析比较甲、乙两图中的实验现象，得出的结论是什么？ （3）图乙和图丙探究的问题是什么？【分析】（1）在实验中，砝码砸在桌子上，对桌子做功，砝码对桌子做的功越多，砝码的重力势能就越大。砝码对桌子做功的多少可以通过桌子陷入沙子的深度体现出来。（2）在甲、乙两个实验中，砝码的大小相同，体现了砝码的质量相同；砝

17、码的起始高度不同，根据控制变量法的思路，可以确定该实验探究的是物体的重力势能与高度的关系。由于图中显示的小桌陷入的沙子的深度不同，且起始高度高的乙图，小桌陷入的深度深，即砝码具有的重力势能大。由此可得结论：质量相同，高度越高，物体的重力势能越大。（3）通过乙、丙两图反映出来的信息：起始高度相同；砝码的质量不同。根据控制变量法的思路即可确定该实验要探究的是物体的重力势能与质量的关系。【答案】（1）观察桌子陷入沙子的深度；（2）质量相同，高度越高，物体的重力势能越大；（3）物体重力势能的大小与物体质量的关系。题型三：动能和势能的转化【例7】小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图所示，其中机

18、械能增大的是（  ）【分析】火箭升空，速度和高度都在增大，所以动能和重力势能都在增大，机械能增大，是由内能转化而来。小朋友沿滑梯滑下，受到阻力作用，机械能减少。汽车匀速行驶，机械能不变，卫星绕地球转动，受到阻力很小，几乎不变。【答案】A【例8】如图所示，钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点，钢珠（   ）     A、通过d时的速度比通过c时大      B、在c点比在b点的重力势能小     

19、; C、从a运动到b的过程中，动能转化为重力势能 D、从b运动到c的过程中，机械能转化为重力势能【分析】钢球由c到d是一个下降过程，重力势能转化为动能， 动能增加，速度增大。c点比b点高，c点重力势能大。从a运动到b的过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。从b运动到c的过程中，动能转化为重力势能，由于不受阻力，机械能守恒。【答案】A【例9】在大型游乐场里，小明乘坐匀速转动的“摩天轮”，正在向最高点运动，对此过程，下列说法正确的是（  ） A、小明的重力势能保持不变    B、小明的动能保持不

20、变 C、小明的机械能守恒    D、小明的机械减少【分析】A、摩天轮在转动的过程中，小明的高度不断的发生变化，根据势能的决定因素可知，势能由质量和高度来决定，由于高度的不断变化，导致了小明的重力势能也在发生变化，所以A错误。 B、由于摩天轮是在匀速转动，所以小明的速度不变，结合动能的决定因素：质量和速度。由于在转动过程中，这两个量都没有发生变化，所以小明的动能保持不变，所以B正确。 C、机械能包括动能和势能，小明所具有的机械能等于他的动能和势能的和，由于其动能不变，而势能随着其高度的变化而变化，所以小明的机械能也在不断变化，当其上升时，机械能增

21、加，当其下降时，机械能减小，所以C错误。 D、当小明随着摩天轮上升时，其机械能增加，所以D错误。【答案】B【例10】利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，12，球A、B的质量分别为mA、mB（mAmB）。 （1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的_无关。 （2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C

22、撞得更远。由此可得出结论：_。（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度_（选填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。（4）如图乙、丙所示，丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：_。【分析】（1）甲乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关； （2）mAmB，两球的速度相同，B球能将木块C撞得更远，说明B球的动能更大，因此可得速度相同时，物体质量越大，动能越大； （3）乙丙两图，小球的质量相同，12，所以丙图小球的速度更大； （4）图丙中木块C滑行得更远些，说明质量相同时，物体的速度越大，动能越大。【答案】（1

23、）质量；（2）速度相同时，物体质量越大，它的动能就越大；（3）小于；（4）质量相同时，物体速度越大，它的动能就越大。3、 课堂达标检测1、在下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是（ ）A、海上航行的轮船B、空中飞行的子弹C、吊在天花板上的电灯D、拉开的弓2、在水从高处流向低处的过程中（ ）A、势能减少，动能增加B、动能减少，势能增加C、势能不变，动能增加D、动能不变，势能增加3、下列各种情况中，属于动能转化为势能的是（ ）A、“无边落叶萧萧下，不尽长江滚滚来”B、空中匀速下降的跳伞运动员C、拧紧的钟表发条带动指针走动D、正在上升的滚摆4、直升机在匀速下降过程中，能量变化情况是（ ）A、势

24、能减少，动能增加，机械能不变B、势能减少，动能不变，机械能减少C、势能不变，动能不变，机械能不变D、势能减少，动能不变，机械能不变5、关于机械能的论述，下列说法正确的是（ ）A、在空中飞行的飞机只具有动能B、炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大C、质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D、质量大的物体的具有的重力势能一定大6、关于机械效率的说法正确的是（ ）A、越省力的机械，其机械效率越高B、做的总功越多，机械效率越高C、做的有用功越多，机械效率越高D、有用功一定时，额外功越少，机械效率越高7、2003年10月15日，我国自行设计制造的“神舟”五号飞船发射升空，浩瀚的太空迎来了第一位中国访

25、客。飞船升空后，首先进入的是近地点高度约200 km，远地点高度约343 km的椭圆轨道。飞船从近地点向远地点运动的过程中，它的势能_。8、水电站修筑较高的拦河坝是为了_。9、一辆小汽车与一辆装满货物的大卡车以相同的速度行驶，则小汽车的动能_大卡车的动能（填“大于”“等于”或“小于”）10、跳水运动员从最高点向水面下落的过程中，他的_能逐渐减少，_能逐渐增加。11、弹簧门在推开后能自动关闭，这是由于门被推开后，弹簧被卷紧变形，具有_能；放手后，这个能转化为门的_能，使门被关。12、（1）骑自行车上坡前往往要加紧蹬几下，加大速度，从能量转化的角度来说明这样做的好处。 （2）如图所示，用绳子拴住一

26、个苹果并悬挂起来，把苹果拉近自己的鼻子静止，松手后苹果将向前摆去，接着又反向摆回来，你原地不动，苹果会打到你的鼻子吗？为什么？  （3）在空气阻力不计的情况下，一只皮球从高处由静止下落，被地面弹起后不能再回到原来的高度在整个过程中：说明皮球机械能的转化情况；指出皮球在哪几个位置时的动能为零；分析皮球不能回到原来高度的原因。  （4）想一想，生活或生产中哪些地方利用了“动能和势能的转化”？请列举两例。</PGN0022.TXT/PGN>  13、测定如图14-11所示的滑轮组的机械效率（1）实验所需器材除钩码、弹簧测力计、滑轮、铁架台外，还需要

27、_和_（2）如果将两个1 N的钩码匀速提升10 cm，弹簧测力计的示数是0.8 N，将实验数据填入下表：（3）根据测量数据，求此滑轮组的机械效率，写出计算过程   14、在研究动能的大小与哪些因素有关的实验中：（1）小球动能的大小是怎样显示出来的？（2）要研究动能的大小与质量是否有关，应怎样进行实验？（3）要研究动能的大小与速度是否有关，应怎样进行实验？   15、取一弹簧，如图14-14所示放在水平桌面上用手压球在弹簧上面，然后放手，观察小球上升高度；改变弹簧的压缩量，重做上述实验，看小球上升高度和前一次有什么不同，由此可得出什么结

28、论？课堂达标答案： 1、B 2、A 3、D 4B 5、C 6、D 7、增大 8、增加水的势能9、小于 10、势 动 11、弹性势 动12、（1）上坡过程中，自行车的动能逐渐转化为重力势能，开始的动能越大，就越能顺利上坡故上坡前应紧蹬几下，提高车速，以便增加动能。（2）不会打到鼻子，因为苹果拉到一定高度，所具有的重力势能是一定的，在与动能转化的过程中不会增多，故不会超过原来的高度，打不到鼻子。（3）皮球下落过程中：重力势能转化为动能，动能转化为弹性势能皮球上升过程中：弹性势能转化为动能，动能转化为重力势能，机械能减少； 在最高处时 动能全部转化为弹性势能处时反弹至最高处； 皮球与地面碰

29、撞过程中，一部分机械能转化为内能。（4） 跳高 荡秋千13、提示：利用动滑轮对物体做功，分别测出F、s、G、h，根据14、（1）比较小球推动木块移动的距离 （2）让质量不等的小球分别从斜面的同一高度滚下，比较小球推动木块移动的距离（3）让同一小球分别从斜面的不同高度滚下，比较小球推动木块移动的距离。15、弹簧的压缩量越大，球上升的高度越大，物体的弹性形变越大，它具有的能量就越大。学法升华1、 知识收获1、 理解动能、重力势能和弹性势能的概念。2、 了解决定物体的动能、重力势能和弹性势能的因素。3、 初步学会用控制变量法探究物体动能、重力势能和弹性势能的大小的方法。4、 了解动能与势能的相互转化

30、。2、 方法总结 动能机械能 势能 动能和势能 三、技巧提炼1、识别物体是否具有动能、重力势能和弹性势能。2、比较动能、重力势能的大小及相互转化。3、动能与势能的相关探究实验。课后作业1、修拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的 能，水流下时才能转化为更多的 能，从而带动发电机发电。2、2003年10月15日，我国成功地发射了“神州五号”载人飞船，在火箭载着飞船刚刚离开地面升空的过程中，飞船的动能逐渐_，势能逐渐_（填“增大”、“减小”或“不变”） 图14-473、下雨时雨滴匀速下落，下落过程中雨滴的动能_，势能_，机械_（选填“变大”、“变小”或“不变”），下落过程中雨滴对地球_（选填“有”或

31、“无”）作用力4如图14-47所示，重500N的物体与地面间的摩擦力为144N，为使物体匀速移动6m，必须在绳的自由端加60N的水平拉力那么拉力做的有用功是_J，此滑轮组的机械效率为_。5、滑轮组既能省力又能改变力的方向. 亮亮用自制的滑轮组来提起500N重物（如图所示），绳自由端的拉力F200N，重物以0.2 m/s的速度匀速上升，不计摩擦和绳重，则动滑轮重_N，拉力做功的功率是_W，该滑轮组的机械效率等于_，当被提起的重物变重时，滑轮组的机械效率就_ 图14-48（填“变大”、“变小”或“不变”）。6、在空中匀速竖直上升的物体，在上升的过程重，它的（ ）A、动能增加，重力势能减少，机械能不

32、变B、动能增加，重力势能增加，机械能增加C、动能不变，重力势能增加，机械能增加D、动能减少，重力势能增加，机械能增加7、下列过程中，属于弹性势能转化为动能的是（ ）A、推开弹簧门的过程B、用力拉长弹弓橡皮条的过程C、弹簧枪将“子弹”射出去的过程D、跳水运动员将跳板踏弯的过程8、足球落地又弹起的过程中，有关能量转化的正确说法是（ ）A、下落时，动能转化为重力势能B、着地时，弹性势能转化为动能C、反弹时，没有能量转化D、上升时，动能转化为重力势能9、体积相同的铁块和铝块，从同一高处落下，则有( )A、在高处铁块和铝块的势能相等，落到地面时的动能也相等B、在高处铁块的势能大，落到地面时铝块的动能大C、在高处铝块的