机械能教案

机械能教案知识精解一、动能和势能1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。2、知识结构：4、机械能：动能和势能统称为机械能。理解：①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有机械能。二、动能和势能的转化1、知识结构：2、动能和重力势能间的转化规律：①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；3、动能与弹性势能间的转化规律：①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。4、动能与势能转化问题的分析：⑴首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素——看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外机械能势能重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量。决定其大小的因素：----------------------物体质量越大、举得越高，势能就越大弹性势能定义：发生形变的物体具有的能量。决定其大小的因素：----------------------物体弹性形变越大、弹性势能就越大动能定义：物体由于运动而具有的能量决定其大小的因素：----------------------物体速度越大、质量越大，动能就越大动能转化转化势能弹性势能重力势能没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。三、水能和风能的利用1、知识结构：2、水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。四、怎样理解“能”一个物体具有能量，可以用来做功；反过来，一个物体能够做功，它就具有能量；一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越多，可以用做功的多少来衡量物体具有能量的大小。功和能是两个关系密切而含义又不同的物理量，根据书中“能”的概念可知，一个物体具有了能，就可以做功，需要注意的是：（1）具有能的物体，不一定都处在做功的过程中，如：悬挂着的钢球，它虽然具有重力势能，但它没有做功。（2）做功的过程，一定伴随着能量的转化，如打桩机被举高的重锤落下来砸在石桩上，重锤在下落的过程中重力做功，将重力势能转化为动能。五机械能及其转化（1）动能：物体由于运动而具有的能量，一切运动的物体都具有动能，决定物体动能大小的因素是物体的质量和物体的运动速度，运动物体的质量越大，运动速度越大，这个物体的动能就越大。（2）重力势能：物体由于被举高而具有的能量，例如，被举高的重锤、空中飞行的子弹、大山中一块伸出的大石、课桌上放置的书本等都具有重力势能（3）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量可以互相转化，例如拉弯的弓、拉长的橡皮筋、弯曲的钢条等都具有弹性势能，影响弹性势能大小的因素是物体弹性形变的程度。（4）动能和势能的转化：物体各种形式的能量可以互相转化，动能和势能的相互转化只是能量相互转化中的一种情形，能量转化过程中总是有一种能量减少。另一种能量增加。能量的转化，可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间。经典例题【例1】下面关于能的说法正确的是：(D)A、只有正在做功的物体才具有能量；B、具有能的物体都在做功；C、不做功的物体就不具有能；D、能够做功的物体，它一定具有能；机械能的天然资源风能水能拦河筑坝海水潮汐直接做功发电★解析【例2】下表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据：分析数据，可以看出对物体动能大小影响较大的是（）你判断的依据：★解析分析数据，可以看出对物体动能大小影响较大的是速度你判断的依据：人的质量约为牛的1/12，而速度约为牛的12倍此时动能为牛的12倍说明速度对动能影响大【例3】水电站修筑拦河大坝的目的是什么？大坝为什么要设计成上窄下宽？★解析水电站修筑拦河大坝是为了提高水位，增大水的重力势能，水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的电能。大坝下宽上窄，是因为液体内部的压强随深度增加而增大，坝底受到水的压强大，下宽能耐压。【例4】下列四组连线情况和知识归纳完全正确的是：（）(AC)【例5】关于物体的机械能，下列说法中正确的是（）A．高山上的石头，稳稳地静止在那里，它没有重力势能物体质量m/kg速度v/(m.s-1)动能E/J牛约600约0.5约75中学生约50约6约900A、下列器件工作时所依据的物理原理重力势能转化为动能动能和重力势能相互转化弹性势能转化为动能机械手表秋千打桩机B、以下是物理量及单位的连线机械能焦瓦功力牛机械能动能势能重力势能弹性势能C、D、以下是能量转化与事例的连线重力势能转化为动能动能转化为重力势能动能转化为弹性势能电梯匀速上升苹果自由下落弹弓将子弹射出B．运动速度大的物体，具有的机械能不一定就大C．一根弹簧被拉长时具有的弹性势能大，被压缩时具有的弹性势能小D．没有做功的物体一定没有能【例6】在水平街道上匀速行驶的洒水车，一边行驶一边向道路上洒水，下列关于其机械能变化的说法中，正确的是（）A、动能不变B、动能减小，机械能减小C、动能减小D、动能减小，机械能增大★解析洒水车在水平街道上匀速行驶，速度不变，一边行驶一边向道路上洒水，质量减小，故动能减小，机械能减小答案：B【例7】若不计空气阻力，乒乓球在由桌面弹起上升的过程中（）。A．动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变B．动能逐渐增大，势能逐渐增大，机械能增大C．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变D．动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能减小★解析在乒乓球被桌面弹起上升的过程中，高度不断增大，因而重力势能增大，速度不断减小，所以动能减小，而在整个上升的过程中，除了重力以外，没有其他力做功，所以机械能不变。答案：A【例8】杂技演员从高处跳下，落在绷床上，又被弹起一定高度。在整个过程中，能量的转化情况是（）A．势能一动能一势能B．势能一动能一动能一势能C．势能一动能一势能一动能一势能D．势能一势能一动能一势能答案：C课堂练习一．选择题11．下列关于力做功的说法中，正确的是（）2．关于功率以下说法中正确的是（）A．据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大B．据P=W/t可知，机器做功时间越长，其功率就越小C．机器功率大，则做功快，做功一定多D．机器功率小，则做功慢，做功可能多3．小明和爸爸一起去登山，登到山顶时，小明用40min，爸爸用45min，爸爸的体重是小明的1．5倍，则小明与爸爸的登山功率之比为（）A．3∶4B．4∶3C．16∶27D．27∶164..到同样的楼层，跑步上去比慢走上去要累得多，这是因为（）A.跑步做的功多B.跑步效率高C.跑步的功率大D.跑步要费力二、填空题1.动能是指物体由于而具有的能，其大小与物体的和有关.2.势能包含势能和势能两种.物体由于被举高而具有的能叫做势能，它与物体的和有关；物体由于发生而具有的能叫做势能，它的大小与有关.3.我们常用的能量单位是，用字母来表示.1999年11月20日，由我国科学家自行设计的“神舟”号载人舱成功地发射并按时返回到指定地点.“神舟”号载人舱在下落（如图）到地面附近时，由于空气阻力作用做匀速运动，则载人舱在匀速下降的过程中：它的动能，势能.4.下列物体各具有什么形式的能量？（1）高速升空的火箭.（2）被拉弯的钢板尺.A、小军拉着重物不动B、小刚用力推汽车，汽车没动C、小丽用力搬起箱子D、小红背着书包在等车（3）被水电站拦河坝拦住的上游水.（4）空中下落的皮球.5.如图所示，在书柜上放有四个体积相同、形状完全一样的金属盒甲乙丙丁，其中甲和乙为铅制的，丙和丁为铝制的.则甲和乙相比，的势能大；丙和乙相比，的势能大.四个金属盒中，势能最小的是.三、选择题21.下列说法中正确的是（）A.用同样的速度抛出去的铅球和乒乓球具有相等的动能B.重力势能相等的物体一定在同一高度上C.两辆相同的汽车，行驶在同一条公路上，它们具有相等的动能D.同一物体的弹性形变越大时，它所具有的弹性势能也越大2.小孩从滑梯上匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（）A.重力势能减少，动能增加B.重力势能增加，动能减少C.重力势能增加，动能不变D.重力势能减少，动能不变3.关于能量的大小，下列说法中错误的是（）A.运动速度越大的物体，动能也越大B.质量大的物体，动能不一定大C.质量大的物体，其重力势能不一定大D.质量越大的物体，被举得越高，其重力势能就越大4.骑自行车上坡前，一般要加紧蹬几下，这是为了（）A.增大惯性B.增大动能C.增大势能D.增大冲力5.物体在平衡力的作用下，下列说法中正确的是（）A.具有的机械能一定不变B.具有的动能一定不变C.具有的重力势能一定不变D.无法判断四、简答题一盆花放在你的身边，你会看到它的美.可是当把这盆花放在楼顶的边沿处，你从下边走过时，这时你注意到的不是它的美，而是心中充满了恐惧.这是为什么呢？[参考答案]二、.运动;质量;速度2.重力;弹性;重力;质量;高度;弹性形变;弹性;弹性形变大小3.焦耳;J;不变;变小4.(1)动能和重力势能(2)弹性势能(3)重力势能(4)动能和弹性势能5.甲;乙;丁三、1.D2.D3.A4.B5.B四、被举高的花具有重力势能.课后作业1．在下列空格中填上各物体具有的能：(1)被拉长的橡皮筋________.(2)飞泻的瀑布________.(3)平路上奔驰的汽车_______.2．被举高的物体具有的能叫______；物体的_______越大，举得越_____，它具有的______就越大．3．一架沿竖直方向上升的直升机，它具有()A．动能B．重力势能C．弹性势能D．动能和重力势能4．关于物体的动能，下列说法中正确的是()A．质量大的物体动能一定大B．速度大的物体动能一定大C．质量相等的物体，举得越高的动能越大D．质量相等的物体，速度大的动能大5．以下说法正确的是()A．甲物体所处位置比乙物体高，甲物体的势能一定比乙物体的大B．甲物体的速度比乙物体的大，甲物体的动能一定比乙物体的大C．质量相等的两个物体，放在同一高度，它们的重力势能一定相等D．重力势能相等的两个物体，质量大的在低处，质量小的在高处6．体积相等的实心铜球和铅球，放在同一高度，则()A．铜球具有的重力势能大B．铅球具有的重力势能大C．铅球和铜球的重力势能相等D．条件不足，无法判断7．以下现象中，动能和势能都增加的现象是()A．玩具弹簧枪将“子弹”水平射出去时B．水从高处流向低处时C．越来越快地上升的气球D．列车在乎直的轨道上匀速行驶时8．为什么高速飞行的子弹对人体有杀伤力，而静止的子弹没有呢?以相同速度飞行的炮弹和子弹哪个杀伤力更大些?为什么？[参考答案]1．弹性势能动能、重力势能动能2．重力势能质量高重力势能3．D4．D5．CD6．B7．C8．因为高速飞行的子弹具有很大的动能，它具有做功的本领很强，因而它有很强的杀伤力，而静止的子弹不具有动能，因而它不具有杀伤力．以相同速度飞行的炮弹和子弹相比，因为炮弹的质量比子弹的质量大得多，它们的速度相等，所以炮弹的动能比子弹大得多，所以炮弹的杀伤力更大些．课堂小结