八年级物理全册第十章第六节合理利用机械能第1课时习题课件新沪科287

1、第六节合理利用机械能第一课时动能与势能【新课导思新课导思】 三峡水电站是世界上最大的水力发三峡水电站是世界上最大的水力发电站电站, ,它是利用长江水推动水轮机带动发它是利用长江水推动水轮机带动发电机发电的。从高处流下的水为什么可电机发电的。从高处流下的水为什么可以推动水轮机转动做功以推动水轮机转动做功? ? 【目标导学目标导学】1.1.会分析实例说出能量和功的关系会分析实例说出能量和功的关系, ,记住能的单位。记住能的单位。2.2.知道动能和势能的概念知道动能和势能的概念, ,并解释相关的现象。并解释相关的现象。3.3.知道影响动能和势能大小的因素。知道影响动能和势能大小的因素。 【自主预习自

2、主预习】1.1.能能: :(1)(1)定义定义: :一个物体能够对别的物体一个物体能够对别的物体_,_,就说这个物体就说这个物体具有能量具有能量, ,简称能。简称能。(2)(2)单位单位:_:_。做功做功焦焦(J)(J)2.2.机械能机械能: :(1)(1)动能。动能。定义定义: :物体由于物体由于_具有的能。具有的能。影响因素影响因素: :质量和速度。质量相同时质量和速度。质量相同时, ,速度速度_的物的物体具有的动能越大。速度相同时体具有的动能越大。速度相同时, ,质量质量_的物体具有的物体具有的动能越大。的动能越大。运动运动越大越大越大越大(2)(2)重力势能。重力势能。定义定义: :物

3、体由于物体由于_所具有的能。所具有的能。影响因素影响因素: :物体被举得物体被举得_,_,质量质量_,_,它具有的重它具有的重力势能就越大。力势能就越大。高度位置高度位置越高越高越大越大(3)(3)弹性势能。弹性势能。定义定义: :物体因物体因_而具有的能。而具有的能。影响因素影响因素: :弹性物体的弹性物体的_越大越大, ,具有的弹性势具有的弹性势能就越大。能就越大。 弹性形变弹性形变弹性形变弹性形变知识点一知识点一 动能的大小跟哪些因素有关动能的大小跟哪些因素有关1.1.如图所示如图所示, ,怎么判断钢球动能的大小怎么判断钢球动能的大小? ?这种方法是这种方法是_._.提示提示: :钢球从

4、斜面上滚下碰上木块时钢球从斜面上滚下碰上木块时, ,能够推动木块前能够推动木块前进一段距离进一段距离, ,对木块做功对木块做功; ;钢球具有的动能越大钢球具有的动能越大, ,推动木推动木块移动的距离越远块移动的距离越远, ,对木块做的功就越多对木块做的功就越多; ;所以用木块所以用木块被推动的距离来表示钢球具有的动能。这是利用转换被推动的距离来表示钢球具有的动能。这是利用转换的思想进行研究的。的思想进行研究的。参考答案参考答案: :利用钢球推动木块的距离判断钢球具有的动利用钢球推动木块的距离判断钢球具有的动能的大小能的大小, ,木块被推动得越远木块被推动得越远, ,钢球具有的动能越大钢球具有的

5、动能越大, ,这这种方法是转换法。种方法是转换法。2.2.实验方法实验方法: :动能的大小与多个因素有关动能的大小与多个因素有关, ,在探究时在探究时, ,需需利用利用_法。法。提示提示: :当一个物理量受多个因素影响时当一个物理量受多个因素影响时, ,采用控制变量采用控制变量法法, ,即让其他物理量相同即让其他物理量相同, ,只改变一个物理量进行探究。只改变一个物理量进行探究。参考答案参考答案: :控制变量控制变量3.3.进行实验进行实验: :如图所示如图所示(1)(1)探究动能与速度的关系探究动能与速度的关系: :如甲、乙两图如甲、乙两图, ,让同一钢球让同一钢球从从_高度处滚下高度处滚下

6、, ,比较木块被推动的距离。比较木块被推动的距离。(2)(2)探究动能与质量的关系探究动能与质量的关系: :如丙、丁两图如丙、丁两图, ,让木球和钢让木球和钢球球, ,分别从分别从_高度处滚下高度处滚下, ,比较木块被推动的距比较木块被推动的距离。离。提示提示: :利用控制变量法利用控制变量法, ,改变探究量改变探究量( (一个量一个量),),控制其他控制其他量不变。量不变。参考答案参考答案: :(1)(1)不同不同(2)(2)同一同一4.4.实验数据及分析实验数据及分析: :序号序号质量质量速度速度木块被推动的距离木块被推动的距离甲甲大大小小近近乙乙大大大大远远丙丙小小大大近近丁丁大大大大远

7、远分析实验数据分析实验数据, ,你得出的实验结论你得出的实验结论: :(1)(1)动能与速度的关系动能与速度的关系:_:_。(2)(2)动能与质量的关系动能与质量的关系:_:_。提示提示: :(1)(1)分析甲、乙两图分析甲、乙两图, ,乙图中钢球从较高的位置滚乙图中钢球从较高的位置滚下下, ,速度较大速度较大, ,木块被推的距离较远木块被推的距离较远, ,说明钢球具有的动说明钢球具有的动能较大能较大, ,故可得出故可得出: :质量相同时质量相同时, ,速度越大的物体做的功速度越大的物体做的功越多越多, ,表明它具有的动能越大。表明它具有的动能越大。(2)(2)分析丙、丁两图分析丙、丁两图,

8、,速度相同速度相同, ,丁图钢球的质量较大丁图钢球的质量较大, ,木块被推的距离较远木块被推的距离较远, ,故可得出故可得出: :速度相同时速度相同时, ,质量越大质量越大的物体能做的功越多的物体能做的功越多, ,表明它具有的动能越大。表明它具有的动能越大。参考答案参考答案: :(1)(1)质量相同时质量相同时, ,速度越大的物体具有的动能速度越大的物体具有的动能越大越大(2)(2)速度相同时速度相同时, ,质量越大的物体具有的动能越质量越大的物体具有的动能越大大5.5.交流与讨论交流与讨论: :实验中实验中, ,让不同钢球从同一高度滚下的让不同钢球从同一高度滚下的目的是什么目的是什么? ?提

9、示提示: :使两球到达水平面时使两球到达水平面时, ,具有相同的速度。具有相同的速度。【示范题示范题1 1】(2017(2017西宁中考西宁中考) )如图所示是探究如图所示是探究“物体物体动能的大小与什么因素有关动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。的实验装置示意图。(1)(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体_的关系的关系( (物体物体A A、B B质量不变质量不变) )。(2)(2)该实验中所探究物体的动能是指物体该实验中所探究物体的动能是指物体_(_(选填选填“A A”或或“B B”) )的动能。的动能。(3)(3)该实验物体动能的大

10、小是通过该实验物体动能的大小是通过_来反映的。来反映的。(4)(4)该实验物体的速度是指物体该实验物体的速度是指物体A A从斜面上由静止滚下从斜面上由静止滚下与物体与物体B B即将碰撞时的速度即将碰撞时的速度, ,它是通过它是通过_(_(选填选填“高度高度”或或“质量质量”) )来改变的。来改变的。(5)(5)实验表明实验表明, ,同一物体同一物体A A从斜面高处滚下从斜面高处滚下, ,高度越大高度越大, ,物物体体B B被撞得越远被撞得越远, ,可得结论可得结论_。(6)(6)若要研究物体动能与质量的关系若要研究物体动能与质量的关系, ,则需不同质量的则需不同质量的物体从斜面物体从斜面_高度

11、由静止滚下高度由静止滚下, ,并观察记录。并观察记录。【精讲精析精讲精析】本题考查探究物体动能大小与什么因素本题考查探究物体动能大小与什么因素有关的实验。有关的实验。(1)(1)动能的大小与物体的质量和速度都有动能的大小与物体的质量和速度都有关系关系, ,因此探究因此探究“物体动能的大小与什么因素有关物体动能的大小与什么因素有关”的的实验中实验中, ,要探究的是物体动能的大小与物体质量和速度要探究的是物体动能的大小与物体质量和速度的关系。在该实验中探究与速度的关系。的关系。在该实验中探究与速度的关系。(2)(2)该实验研究的主体是物体该实验研究的主体是物体A,A,研究的是物体研究的是物体A A

12、动能的动能的大小与速度和质量的关系。大小与速度和质量的关系。(3)(3)该实验中物体动能的大小是通过该实验中物体动能的大小是通过B B被撞距离的远近被撞距离的远近体现的体现的,B,B被撞得越远被撞得越远, ,说明物体的动能越大说明物体的动能越大, ,被撞得越被撞得越近近, ,说明物体的动能越小说明物体的动能越小, ,这里采用了转换法的思想。这里采用了转换法的思想。(4)(4)该实验物体的速度是指物体该实验物体的速度是指物体A A从斜面上由静止滚下从斜面上由静止滚下与物体与物体B B即将碰撞时即将碰撞时A A的速度的速度, ,这个速度的大小是通过控这个速度的大小是通过控制物体制物体A A在斜面上

13、的高度改变的。在斜面上的高度改变的。(5)(5)同一物体同一物体A A从斜面高处滚下从斜面高处滚下, ,高度越大高度越大, ,物体物体B B被撞得被撞得越远越远, ,说明动能越大说明动能越大, ,可得结论为可得结论为: :当物体质量相同时当物体质量相同时, ,物体的速度越大物体的速度越大, ,动能越大。动能越大。(6)(6)为了研究物体动能与物体质量的关系为了研究物体动能与物体质量的关系, ,实验中多次实验中多次让不同质量的物体从斜面同一高度上由静止滚下时让不同质量的物体从斜面同一高度上由静止滚下时, ,控控制了物体的速度相同。制了物体的速度相同。答案答案: :(1)(1)速度速度(2)A(2

14、)A(3)B(3)B被撞的距离大小被撞的距离大小(4)(4)高度高度(5)(5)当物体质量相同时当物体质量相同时, ,物体的速度越大物体的速度越大, ,动能越大动能越大(6)(6)相同相同【易错易混警示易错易混警示】(1)(1)选择实验器材时要考虑被撞击物选择实验器材时要考虑被撞击物体运动距离不能过短或者过长体运动距离不能过短或者过长, ,以便比较前后几次测量以便比较前后几次测量结果。结果。(2)(2)规避易错点规避易错点: :小球从同一高度滚下小球从同一高度滚下, ,不是控制高度不变不是控制高度不变, ,而是控制而是控制速度相同。速度相同。写结论时写结论时, ,“当当一定时一定时”这个前提条

15、件不能有遗这个前提条件不能有遗漏。漏。结论中应写结论中应写“速度越大动能越大速度越大动能越大”, ,而不能写而不能写“动能动能越大速度越大越大速度越大”。知识点二知识点二 重力势能的大小跟哪些因素有关重力势能的大小跟哪些因素有关1.1.实验中实验中, ,怎么判断重力势能的大小怎么判断重力势能的大小? ?提示提示: :重物被举高后具有的势能不能直接观察和测量重物被举高后具有的势能不能直接观察和测量, ,重物落下对小方桌做功重物落下对小方桌做功, ,把小方桌打进沙中把小方桌打进沙中, ,做功越多做功越多小方桌下陷越深小方桌下陷越深, ,重物的重力势能越大重物的重力势能越大, ,这是利用转换这是利用

16、转换的思想进行研究的。的思想进行研究的。参考答案参考答案: :通过物体陷入沙中的深度判断通过物体陷入沙中的深度判断, ,物体陷入沙物体陷入沙中越深中越深, ,重物原来具有的重力势能越大。重物原来具有的重力势能越大。2.2.实验方法实验方法: :重力势能的大小与多个因素有关重力势能的大小与多个因素有关, ,在探究在探究时时, ,需利用需利用_法。法。提示提示: :当一个物理量受多个因素影响时当一个物理量受多个因素影响时, ,采用控制变量采用控制变量法法, ,即让其他物理量相同即让其他物理量相同, ,只改变一个物理量进行探究。只改变一个物理量进行探究。参考答案参考答案: :控制变量控制变量3.3.

17、进行实验进行实验: :如图所示如图所示(1)(1)探究重力势能与高度的关系。探究重力势能与高度的关系。如甲、乙两图如甲、乙两图, ,让同一物体分别从让同一物体分别从_高度处自由高度处自由落下落下, ,冲击小方桌冲击小方桌, ,比较小方桌下陷得深度。比较小方桌下陷得深度。(2)(2)探究重力势能与质量的关系。探究重力势能与质量的关系。如丙、丁两图如丙、丁两图, ,让质量不同的物体让质量不同的物体, ,分别从分别从_高高度处自由落下度处自由落下, ,冲击小方桌冲击小方桌, ,比较小方桌下陷的深度。比较小方桌下陷的深度。(1)(1)提示提示: :利用控制变量法利用控制变量法, ,控制一个量控制一个量

18、( (探究量探究量) )改变改变, ,其他量不变。其他量不变。参考答案参考答案: :不同不同(2)(2)参考答案参考答案: :同一同一4.4.分析现象分析现象: :(1)(1)分析甲、乙知分析甲、乙知, ,质量相同的物体质量相同的物体, ,被举得越高被举得越高, ,小方小方桌下陷得越深桌下陷得越深, ,物体具有的重力势能物体具有的重力势能_。(2)(2)分析丙、丁可知分析丙、丁可知, ,物体被举得高度相同时物体被举得高度相同时, ,质量越大质量越大的物体的物体, ,小方桌下陷得越深小方桌下陷得越深, ,物体具有的重力势能物体具有的重力势能_。越大越大越大越大5.5.实验结论实验结论: :物体被

19、举得越高物体被举得越高, ,质量越大质量越大, ,它的重力势能它的重力势能就越大。就越大。【示范题示范题2 2】(2017(2017鄂尔多斯中考鄂尔多斯中考) )小夏同学在体育活小夏同学在体育活动中动中, ,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发, ,并产并产生了如下猜想。生了如下猜想。猜想一猜想一: :物体的重力势能与物体的质量有关物体的重力势能与物体的质量有关猜想二猜想二: :物体的重力势能与物体的下落高度有关物体的重力势能与物体的下落高度有关猜想三猜想三: :物体的重力势能与物体的运动路径有关物体的重力势能与物体的运动路径有关为此小夏设计了如图所示的实验

20、为此小夏设计了如图所示的实验: :用大小、形状相同的用大小、形状相同的A A、B B、C C、D D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放释放, ,其中其中D D球从光滑弯曲管道上端静止滑入球从光滑弯曲管道上端静止滑入, ,最后从管最后从管道下端竖直落下道下端竖直落下( (球在光滑管道中运动的能量损失不球在光滑管道中运动的能量损失不计计) )。实验数据如表所示实验数据如表所示: :实验实验序号序号铅球铅球代号代号铅球质铅球质量量/g/g下落高下落高度度/m/m陷入沙中陷入沙中的深度的深度/m/mA A2002000.50.50.10.1B B4004000

21、.50.50.250.25C C2002001 10.20.2D D2002001 10.20.2(1)(1)本实验中本实验中, ,采用的研究问题的方法是采用的研究问题的方法是_。( (写写出一种方法即可出一种方法即可) )(2)(2)本实验中本实验中, ,铅球的重力势能大小是通过铅球的重力势能大小是通过_来来反映的。反映的。(3)(3)为验证猜想二为验证猜想二, ,应比较应比较_(_(填实验序号填实验序号),),得到得到的结论是的结论是: :当物体质量相同时当物体质量相同时, _, _。(4)(4)比较比较, ,得到的结论是得到的结论是_。(5)(5)经进一步实验和分析经进一步实验和分析,

22、,小夏大胆给出重力势能小夏大胆给出重力势能(E(Ep p) )的表达式的表达式“E Ep p=mgh=mgh”, ,并去办公室询问了老师并去办公室询问了老师, ,得以证得以证实实, ,小夏高兴不已小夏高兴不已, ,回到教室后回到教室后, ,根据学过的知识又算出根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能了各小球落到沙表面的动能, ,其中其中B B球的动能为球的动能为_J_J。( (忽略空气阻力忽略空气阻力,g,g取取10N/kg)10N/kg)【精讲精析精讲精析】本题考查探究影响物体势能大小的因素。本题考查探究影响物体势能大小的因素。(1)(1)物理学中对于多因素或多变量的问题物理学中对于多因

23、素或多变量的问题, ,常常采用控常常采用控制因素制因素( (变量变量) )的方法的方法, ,把多因素的问题变成多个单因素把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素, ,而控制其余而控制其余几个因素不变几个因素不变, ,从而研究被改变的这个因素对事物的影从而研究被改变的这个因素对事物的影响响, ,分别加以研究分别加以研究, ,最后再综合解决最后再综合解决, ,这种方法叫控制变这种方法叫控制变量法量法, ,该实验中用到了控制变量法。该实验中用到了控制变量法。(2)(2)本实验中本实验中, ,铅球的重力势能大小是通过球陷入沙中铅球的重力势能大小是通过球陷入沙中的深度来反映。的深度来反映。(3)(3)比较比较A A、C C两球两球, ,铅球质量和运动路径相同铅球质量和运动路径相同,C,C球下落球下落高度大于高度大于A A球下落高度球下落高度, ,发现发现C C球陷入沙中的深度更大球陷入沙中的深度更大, ,由此可得出结论由此可得出结论: :当物体质量相同时当物体质量相同时, ,物体的下落高度物体的下落高度越大越大, ,重力势能越大。重力势能越大。(4)(4)比较两球比较两球, ,两球的质量相同两球的质量相同, ,下落高度也相同下落高度也相同, ,两球的运动路径不同两球的运动路径不同, ,发现两球运动的路