1、 一、能量：一、能量： 知识点解析知识点解析 1、如果一个物体、如果一个物体能够能够对别的物体做功，对别的物体做功， 我们就说这个物体我们就说这个物体具有能量具有能量，简称，简称能能。 2、物体、物体能够能够做的功越多做的功越多,具有的具有的能量越大，能量越大， 因此，能的单位与功的单位相同，在国际因此，能的单位与功的单位相同，在国际 单位制中，单位制中，功的单位是功的单位是焦耳（焦耳（J），能的单能的单 位也是位也是焦耳（焦耳（J） 二二 机机 械械 能能 势能势能 重重 力力 势势 能能 定义：定义：物体由于被举高而具有物体由于被举高而具有 的能量的能量。 大小因素大小因素： 物体质量越大
2、物体质量越大、举得举得 越高越高，势能就越大势能就越大。 弹弹 性性 势势 能能 定义：定义：发生形变的物体具有发生形变的物体具有 的能量的能量。 大小因素大小因素： 物体弹性形变越大物体弹性形变越大、 弹性势能就越大弹性势能就越大。 动能动能 定义：定义：物体由于运动而具有的能量物体由于运动而具有的能量。 大小的因素大小的因素： 物体速度越大物体速度越大、质量质量 越大越大，动能就越大动能就越大。 知识点解析知识点解析 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_
3、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。 能量(能) 焦(J) 动能 质量 运动速度 重力势能 质量 被举的高度 弹性形变 弹性形变 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。 _) 重力势能速度增大,高度减小高度增加,速度减小动能弹性形变增大,速度 减小速度增加,弹性形变减小弹性势能 动 势 不变 总机械
4、能守恒(不计能量损失，物体质量不变 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_，机械能_。(均选填“增大”“减小” 或“不变”) 2一物体沿固定的粗糙斜面匀速下滑，物体在下滑的过程中( ) 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 增大
5、 增大 B 巩固练习巩固练习 3一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( ) 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 C 42013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( ) A地震中心芦山的主要道路发生山体滑坡，泥石的势能转
6、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 52013年12月2日“嫦娥三号”发射升空，12月14日“嫦娥三号”探测器在月球 表面成功软着陆，下列说法正确的是( ) A“嫦娥三号”升空时动能不变，重力势能增加，机械能增加 B“嫦娥三号”沿椭圆轨道绕地球飞行，在近地点时动能最大，在远地点时势 能最大 C“嫦娥三号”沿椭圆轨道绕月球飞行，从近月点向远月点运动时势能转化为 动能 D“嫦娥三号”探测器接近月面减速下降时，机械能不变 C B 6如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。 (1)该实验利用
7、了转换法，通过观察_来判断_(选填 “小球”或“木块”)动能的大小； (2)让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为 了探究动能的大小与_的关系； (3)换用质量不同的小球，使它们从斜面的_(选填“相同”或“不 同”)高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小 与_的关系。 木块移动的距离 小球 速度 相同 质量 【例1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
8、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】 动能和势能 A 【变式题1】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( ) A动能 B电能 C重力势能 D弹性势能 D 【例2】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】卫星在火箭的动力推动下加速升空，是火箭燃料燃烧的内能转化 为火箭与卫星的机械
9、能，所以卫星的机械能增加，故D选项正确。 【答案】 机械能及其转化 D 【变式题2】如图所示，小明从滑梯上下滑，在这一过程中 ，他的( ) 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 D 一、探究动能的大小与哪些因素有关 (1)在同一平面上，运动的铁球将木块撞得越远，说明铁球的 动能就越大，这里应用了转换法； (2)让不同的铁球在斜面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；让同一铁球在斜面不同的位置释 放是为了控制同一铁球在撞击木块时速度不同；应用控制 变量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
10、(1)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，这里用到了转换法； (2)用控制变量法探究重力势能的大小与其质量和被举高度的 关系。 【例3】(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
11、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
12、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7】把篮球抛向空中，忽略空气阻力，图中哪一图象能 正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度 (h)的关系( ) 【解析】如果忽略空气阻力，在把篮球抛向空中到落回地面 前的过程中，动能与重力势能相互转化，但总的机械能保持 不变，所以机械能(E)的大小与高度(h)无关，故A选项正确 。 【答案】 A 【例例1】跳伞运动员跳出机舱后，在打开降落伞之跳伞运
13、动员跳出机舱后，在打开降落伞之 前，他的动能将前，他的动能将 ，重力势能将，重力势能将 ； 打开降落伞匀速降落时，他的动能将打开降落伞匀速降落时，他的动能将 ，重，重 力势能将力势能将 ；机械能将；机械能将 （填“增大”（填“增大” 或“减小”“不变”）或“减小”“不变”） 【例例2】骑自行车时，在上坡前往往要加紧蹬几下，以骑自行车时，在上坡前往往要加紧蹬几下，以 加大车的速度，从而增大上坡前车的加大车的速度，从而增大上坡前车的 能，这样能，这样 在上坡的过程中，这些在上坡的过程中，这些 能会转化为能会转化为 能，能， 使车较容易爬上坡顶。使车较容易爬上坡顶。 增大增大 减小减小 不变不变 减
14、小减小 动动 动动 重力势重力势 减小减小 思考：全过程的能量转化怎样？思考：全过程的能量转化怎样？ 思考：全过程的能量转化怎样？思考：全过程的能量转化怎样？ 典型例题解析典型例题解析 典型例题解析典型例题解析 【例例3】物体沿粗糙的斜面匀速上坡，关于此过物体沿粗糙的斜面匀速上坡，关于此过 程说法正确的是程说法正确的是( ) A.重力势能转化为动能，机械能不变重力势能转化为动能，机械能不变 B.动能转化为重力势能，机械能不变动能转化为重力势能，机械能不变 C.重力势能增大，动能不变，机械能增大重力势能增大，动能不变，机械能增大 D.重力势能、动能和机械能都不变重力势能、动能和机械能都不变 【例
15、例4】乒乓球从高处自由下落，经地板反弹后乒乓球从高处自由下落，经地板反弹后 再跳起再跳起.针对这一现象分析针对这一现象分析 下列问题：下列问题： 在这一过程中动能和势能的相互转化情况在这一过程中动能和势能的相互转化情况. 为什么跳起的高度总比原来下落的高底低为什么跳起的高度总比原来下落的高底低? 怎样抛出乒乓球才能使它弹跳到高于抛出时怎样抛出乒乓球才能使它弹跳到高于抛出时 的位置的位置 C 【例例5】如图所示，小球先后从倾角分别为如图所示，小球先后从倾角分别为 30和和60的光滑斜面由静止开始从顶端的光滑斜面由静止开始从顶端 滑到滑到 底端，它滑到底端时的速度大小分别底端，它滑到底端时的速度大
16、小分别 为为v1和和v2，则下列关系式中正确的是，则下列关系式中正确的是( ) A. v1v2 B. v1=v2 C. v1v2 D.无法确定无法确定 B 典型例题解析典型例题解析 【例6】草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机 在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的( ) A动能不变，势能不变 B动能减少，势能增加 C动能增加，势能减少 D动能减少，势能减少 【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，飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，飞机飞行的速度 不变，质量减少，所以动能减少；飞机飞行的高度不变，质量减少，所以重力 势能减少，故正确答案为D。本题易错认为高度不变，速度不变，所以动能和势 能都不变。 【答案】 D
