课件：机械能及其转化

1、 机械能及其转化 1知道物体的动能、重力势能(包括弹性势能)与哪些因素有关，知道机械能的概念。2能通过具体的实例，说明物体的动能和势能之间是可以相互转化的。一、动能和势能1能：一个物体能够做功，就说这个物体具有_，它是表示物体做功本领大小的物理量，其单位与功的单位相同，也是_。2动能：物体由于运动而具有的能叫_，其大小与_和_有关，一切运动的物体都具有动能。3重力势能：物体由于被举高而具有的能叫_，其大小与_和_有关。4弹性势能：物体发生_而具有的能叫弹性势能，同一物体发生_越大，具有的弹性势能越大。二、机械能及其转化5机械能：_能和_能统称为机械能。6机械能的转化：动能和势能可以相互转化，若

2、只有动能和势能之间的转化(不计各种阻力)，机械能的总量_，或者说机械能是守恒的。判断一个物体的动能、重力势能和弹性势能是否改变，看该物体的质量、速度、被举高的高度、弹性形变是否改变。 1(2013，广安)为捍卫祖国海疆，人民解放军某航空兵大队在南海上空举行了多次实兵实战对抗演习。在演习过程中，一空中加油机给某歼10战机进行空中加油，加油后若该歼10战机仍以原来的高度和速度匀速飞行，则该战机的动能增大，机械能增大。(填“增大”“减小”或“不变”)2(2013，安徽)关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是(C)A火山具有内能，冰山不具有内能B火箭在加速上升时，机械能保持不变C拦河大坝使水位升高

3、，增加了水的重力势能D坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能3一物体沿固定的粗糙斜面匀速下滑，物体在下滑的过程中(B)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C动能增大，势能减小，机械能不变D动能增大，势能减小，机械能减小4(2013，荆门)一根细长绳的下端系一金属小球，上端固定，制成一个摆，把小球拉离竖直位置松手，让他摆动起来，如图所示，可以观察到小球摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小，最终停下来，对于小球在摆动过程中的能量转化情况，下列说法不正确的是(C)A小球从高处向低处摆动过程中，势能部分转化为动能B小球从低处向高处摆动过程中，动能部分转化为势能C小球摆动

4、过程中机械能守恒D小球依次经过最低点时，动能会逐渐减少5(2013，菏泽)2013年4月20日，四川雅安发生7.0级地震，引发的次生灾害造成巨大损失。关于次生灾害，下列说法中错误的是(C)A地震中心芦山的主要道路发生山体滑坡，泥石的势能转化为动能B芦山县玉溪河和金鸡峡已形成堰塞湖，水的势能增大C堰塞湖水面上的漂浮物受到的浮力大于重力D流动的洪水具有巨大的动能6如图所示，速度v的方向是小强同学在“原地掷实心球”体育测试项目中球出手时的飞行方向。下列说法中正确的是(空气阻力忽略不计)(D)A球刚出手时动能最大B球刚出手时势能最大C球出手后的机械能不断增加D球从出手后到落地前，机械能一直保持不变7(

5、2012，安徽)图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下：.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。.让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。回答下列问题：(1)步骤是为了研究动能大小与速度的关系。(2)步骤是为了研究动能大小与质量的关系。(3)该实验中斜面的作用是为了控制钢球速度的大小，木块的作用是为了比较钢球动能的大小。 动能和势能 【例1】(2013，黔南州)如图是高速公路避险车道示意图。当高速行驶的汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道快速降低车速直至停止。避险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有的哪种

6、能量带来的危害()A动能B势能C内能D电能【解析】高速行驶的汽车具有较大的动能，如果不能及时停止，撞到其他车辆或人都会造成事故，汽车刹车失灵时，可通过进入避险车道快速降低车速直至停止，这是将动能转化为重力势能，故A选项正确。【答案】A【变式题1】(2012，淮安)上紧发条的玩具车在水平桌面上由静止开始运动，运动所需的能量来源于(D)A动能 B电能C重力势能 D弹性势能【变式题2】小明从家里去上学，如图所示，是他上学过程中的路程时间图象，请你判断小明在哪一段时间内动能最大(C)A在t1t2时间内，小明的动能最大B在t2t3时间内，小明的动能最大C在0t1时间内，小明的动能最大D无法判断机械能及其

7、转化 【例2】(2012，成都)如图是运载火箭点火起飞的情景。在火箭离地升空的过程中，关于火箭中搭载的卫星的能量及能量转化，下列说法正确的是 ()A动能转化为重力势能 B重力势能转化为动能C机械能的总量不变 D机械能的总量增加【解析】卫星在火箭的动力作用下加速升空，是火箭燃料燃烧的内能转化为火箭与卫星的机械能，所以卫星的机械能增加，故D选项正确。【答案】D【变式题3】(2012，无锡)如图所示，小明从滑梯上下滑，在这一过程中，他的(D)A动能转化为重力势能B重力势能全部转化为动能C机械能保持不变D机械能一定减少一、探究动能的大小与哪些因素有关在同一平面上，运动的铁球将木块撞得越远，说明铁球的动

8、能就越大，这里应用了_法；让不同的铁球在同一位置释放是为了控制不同的铁球在撞击木块时速度相同；让同一铁球在不同的位置释放是为了控制同一铁球在撞击木块时速度不同；应用_法探究铁球的动能大小与其质量和速度的关系。二、探究重力势能的大小与哪些因素有关由物体下落时的破坏力(或痕迹的大小程度)来判断其重力势能的大小，这里用到了_法；用_法探究重力势能的大小与其质量和被举高度的关系。【例】(2013，邵阳)为了探究重力势能的大小与哪些因素有关，小明找到A、B、C三个体积相同的小球，让小球从高处自由落下，通过观察小球砸入沙坑中的深浅程度来比较重力势能的大小，其中mAmBmC，三次实验如图所示。 (1)为了探

9、究重力势能的大小与质量的关系，他应选择图甲和图_进行对比实验。(2)为了探究重力势能的大小与高度的关系，他应该选择图甲和图_进行对比实验。(3)本次实验用到了多种研究物理问题的方法，请你任意指出其中一种方法，如：_。【解析】重力势能大小取决于物体的质量和高度，所以在探究重力势能大小与质量的关系时，要控制高度相同，物体的质量不同，所以应选择图甲和图丙进行对比实验；在探究重力势能大小与高度的关系时，要控制物体的质量相同，高度不同，所以应选择图甲和图乙进行对比实验，这利用了控制变量法。同时，在此实验中，用小球砸入沙坑中的深浅程度来体现重力势能的大小，这利用了转换法。【答案】(1)丙(2)乙(3)控制

10、变量法(或转换法)【常见易错现象】认为物体水平匀速运动，动能和重力势能一定不变(根据影响动能和重力势能的因素分析，物体水平匀速运动，高度、速度不变，但质量有时发生变化，如飞机喷撒农药等)；认为机械能守恒时，动能最大，势能最小(可以由容易分析的高度和形变大小先判断势能，再判断动能的变化)；混淆机械能守恒和能量守恒(机械能守恒的条件是忽略一切阻力，能量守恒 是指不同形式能量总和，它包含机械能、内能等)。【例1】(2012，武汉)如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业。关于该洒水车，下列说法正确的是()A机械能不变，重力势能不变B机械能变小，重力势能变小C机械能不变，动能变小D机械能变小，动能不变【解析】物体的动能与物体的质量和运动速度有关，物体的重力势能与物体的质量和高度有关，洒水车在作业时，其质量在不断地减小，所以其动能在减小，重力势能在减小，机械能在减小，故B选项正确