沪粤九年级上册物理 第十一章 第四节 认识动能和势能——机械能的转化 导学案

第四节 认识动能和势能 机械能的转化【学习目标】1、 知道机械能包括动能、重力势能、弹性势能2、 通过观察和实验，了解动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化【学习重点】动能和势能的相互转化【学习难点】动能和势能的相互转化【自主学习】知识点1机械能动能、重力势能和弹性势能统称为 能。空中飞行的飞机因为运动它具有 能，又因为它处于高空而具有 能。把这两种能量加在一起，就得到它的总 能。知识点2机械能的转化1. 一个物体从高处下落，物体的 能就转化成它的 能；弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成 能；蹦床运动员从高处落下，在与蹦床面将要接触时，具有一定的 能，与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的 能转化为蹦床的 势能。可见， 能和 能可以相互转化。 2. 滚摆下降时，它的重力势能越来越小， 能越来越大， 能转化为 能。滚摆上升时，它的重力势能越来越 ，动能越来越 ， 能转化为 能。 3.物体的动能与势能是可以互相 的；有摩擦等阻力时，在动能与势能的相互转化中，机械能会 。【典型例题】1、甲站在05m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在07m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行中动能（选填“增加”、“不变”、“减少”）。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能乙的重力势能，甲的机械能乙的机械能。（选填“大于”、“等于”、“小于”）。2、如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的 能减小， 能增加。滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能 （填“减小”“增大”或“不变”）。3、如图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图。小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断正确的是（ ）A从a到b，小球的势能不变，动能增大B从b到c，小球的势能增大，动能增大C到达c处，小球的势能最小，动能最大D到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大4、如图所示的网球掉到地上会跳起，但是越跳越低。试回答下面两个问题：（1）网球从高处下落、触地变形、恢复形状反弹的三个连续过程中，机械能分别是怎么转化的？（2）从能量转化角度分析网球为什么会越跳越低？ 【反馈检测】1. 下列关于机械能的说法中正确的是( )A.运动的物体一定只具有动能 B.位置较高的物体一定只有重力势能C.发生形变的物体一定具有弹性势能 D.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能2. 我国空中加油机正在给歼敌10战斗机加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的（ ）A. 动能增加，势能减小，机械能不变B. 动能不变，势能不变，机械能不变C. 动能减小，势能不变，机械能减小D. 动能增加，势能增加，机械能增加3如图5所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是(不计空气阻力)（ ）图5A铅球由a b 时，动能逐渐增大B铅球在b 点的机械能大于a点的机械能C铅球由b c 时，机械能逐渐减小D铅球在c 点时动能最大4陈锋同学的家到学校本是一条在同一水平面上的直路，爱动脑的陈锋做了这样的设想：要是将从家到学校的路挖成一个“V”字形(如图10所示)，只要从家骑上自行车后，不用刹车也不用踩车，等车停下来就可以到达学校了请你简要说明：（1）陈锋同学设想的机械能的转化过程（2）陈锋同学的设想在现实中可以实现吗？为什么？(请根据有关物理知识说明)参考答案【典型例题】1、不变；等于；小于解析：动能的大小与质量和速度有关，甲匀速上行时质量、速度都不变，所以动能不变。重力势能的大小与质量和高度有关，甲乙的质量相同，从图上看出他们所处的高度也相同，所以他们的重力势能相同。要比较他们的机械能，须知机械能等于动能与势能的和，而乙的速度大，质量相同时的动能大，重力势能相同时机械能大。2、 重力势能；动能；减小 解析：滚摆是重力势能和动能相互转化的机械。滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆沿着悬线向下运动，越转越快。滚摆在最高点位置时重力势能最大，在最低点时动能最大。滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能逐渐减小，减小的原因是存在摩擦阻力。3、C 【解析】考查点：影响动能和重力势能的因素 分析：小球从a到b到c，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大。到达c处时，高度减小到零，重力势能为零，速度最大，动能最大。到达d处，小球的动能为零，小木块也停下，速度为零，动能为零。难点分析：动能与速度的关系。4、（1）网球从高处下落时，重力势能转化成动能；触地变形的过程，动能转化成弹性势能；恢复形状反弹过程，弹性势能转化成动能。（2）网球在弹跳过程中，机械能不断转化成其它形式的能量而逐渐损耗，所以网球会越跳越低，最后停止跳动。【反馈检测】1、D2、D3、D解析：A铅球由ab时，动能转化为重力势能，动能逐渐减小，重力势能不断增大，不符合题意。B不计空气阻力，则机械能守恒，a、b、c三点的机械能相等，不符合题意。同样道理C也不符合题意。D由a、b、c三点的机械能相等，机械能=动能+势能，c点铅球的重力势能最小，所以动能最大，符合题意。 4、答案：（1）自行车的重力势能转化为动能，动能又转化为重力势能。（2）不能实现，因为自行车运动过程中要受到（摩擦）阻力的作用，使部分机械能转化为内能，机械能减少，所以不能到达学校。解析：题目生动、有趣，主要培养学生运用科学知识进行有根据地猜想的意识和能力。解答时要联系机械能守恒的条件是否受到（摩擦）阻力的作用。【学习小结】通过这堂课，你有什么收获？你还有什么疑问？请将你的收获和反思记下来。5 / 5