課時(shí)10.6合理利用機(jī)械能（原卷版）

課時(shí)10.6合理利用機(jī)械能（幫課堂）（解析版）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化3.用實(shí)例說(shuō)明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化【知識(shí)導(dǎo)圖】【基礎(chǔ)知識(shí)】知識(shí)點(diǎn)一：動(dòng)能和勢(shì)能1.能的概念：①定義：如果一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說(shuō)它具有能量。②單位：能量和功的單位都是焦耳，簡(jiǎn)稱(chēng)焦，用符號(hào)J表示。③具有能量的物體不一定正在做功，做功的物體一定具有能量。④物體做功的過(guò)程實(shí)質(zhì)就是能的轉(zhuǎn)化過(guò)程；物體做的功越多，說(shuō)明某種能轉(zhuǎn)化為其他形式的能越多。2.動(dòng)能：①定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能，用符號(hào)EK表示?！緦?shí)驗(yàn)探究】動(dòng)能大小的有關(guān)因素實(shí)驗(yàn)器材：斜面、質(zhì)量不同的小球、木塊（2）研究對(duì)象：小球（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：讓小球從斜面滾下，撞擊放在水平面上的木塊，比較木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，進(jìn)而判斷小球動(dòng)能的大小。（4）比較甲、乙實(shí)驗(yàn)可知，速度相同時(shí)，質(zhì)量越大的物體動(dòng)能越大；（比較甲、丙實(shí)驗(yàn)可知，質(zhì)量相同時(shí)，速度越大的物體動(dòng)能越大；可見(jiàn)，動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。（5）甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，讓質(zhì)量不同的小球從同一斜面同一高度滾下的目的是：使小球達(dá)水平面有相同的初速度。丙兩次實(shí)驗(yàn)，讓質(zhì)量相同的小球從同一斜面不同高度滾下的目的是：使小球達(dá)水平面有不同的初速度。（6）該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法有：控制變量法和轉(zhuǎn)換法③影響動(dòng)能大小的因素是：物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動(dòng)的速度。質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能越大。④計(jì)算公式：EK=1／2mv2由公式可知，影響動(dòng)能較大的因素是物體的運(yùn)動(dòng)速度。⑤一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能，靜止的物體動(dòng)能為零，勻速運(yùn)動(dòng)且質(zhì)量一定的物體(不論勻速上升、勻速下降，勻速前進(jìn)、勻速后退，只要是勻速)動(dòng)能不變。物體是否具有動(dòng)能的標(biāo)志是：物體是否在運(yùn)動(dòng)。3.勢(shì)能：①勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。②重力勢(shì)能：（1）定義：物體由于被舉高而所具有的能叫做重力勢(shì)能，用符號(hào)Eh表示。【實(shí)驗(yàn)探究】重力勢(shì)能大小的有關(guān)因素a.實(shí)驗(yàn)器材：裝有沙子的箱子，桌腳是四根鐵釘?shù)男》阶溃匚锛滓冶鸼.研究對(duì)象：重物c.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：讓重物從一定的高度自由下落沖擊放在沙面上的小方桌，比較小方桌下陷的深度，進(jìn)而判斷重物重力勢(shì)能的大小。d.比較甲、乙實(shí)驗(yàn)可知，質(zhì)量相同時(shí)，被舉高的高度越高物體重力勢(shì)能越大；比較甲、丙實(shí)驗(yàn)可知，被舉高高度相同時(shí)，質(zhì)量越大物體重力勢(shì)能越大；可見(jiàn)，重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)。e.該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法有：控制變量法和轉(zhuǎn)換法（2）影響重力勢(shì)能大小的因素是：物體的質(zhì)量和被舉的高度。質(zhì)量相同的物體，被舉的越高，重力勢(shì)能越大；被舉的高度相同的物體，質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大。（3）計(jì)算公式：Eh=mgh，其中h是指被舉高的高度。（4）一般認(rèn)為，水平地面上的物體重力勢(shì)能為零。位置升高且質(zhì)量一定的物體（不論勻速升高，還是加速升高，或減速升高，只要是升高）重力勢(shì)能在增大，位置降低且質(zhì)量一定的物體（不論勻速降低，還是加速降低，或減速降低，只要是降低）重力勢(shì)能在減小，高度不變且質(zhì)量一定的物體重力勢(shì)能不變。（5）物體是否具有重力勢(shì)能的標(biāo)志是：物體是否被舉高。③彈性勢(shì)能：（1）定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢(shì)能，用符號(hào)Ex表示。（2）影響彈性勢(shì)能大小的因素是：彈性形變的大?。▽?duì)同一個(gè)彈性物體而言）對(duì)同一彈簧或同一橡皮筋彈性形變?cè)酱?，彈性?shì)能越大。（3）計(jì)算公式：Ex=1／2k△x2，其中△x表示形變量。（4）物體是否具有彈性勢(shì)能的標(biāo)志：是否發(fā)生彈性形變。知識(shí)點(diǎn)二：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1.定義：動(dòng)能與勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。2.動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的能量，勢(shì)能是存儲(chǔ)著的能量。動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化。如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和不變，也就是說(shuō)機(jī)械能是守恒的。3.動(dòng)能和重力勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：a.質(zhì)量一定的物體，加速下降，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；b.質(zhì)量一定的物體，減速上升，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。4.動(dòng)能與彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：a.如果一個(gè)物體動(dòng)能減小，而另一個(gè)物體彈性勢(shì)能增大，則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；b.如果一個(gè)物體動(dòng)能增大,而另一個(gè)物體彈性勢(shì)能減小，則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。例：不計(jì)空氣的阻力和摩擦，試分析皮球從空中自由下落到彈回到原來(lái)位置的能量轉(zhuǎn)化。⑤自然界中可供人類(lèi)利用的機(jī)械能源有水能和風(fēng)能．大型水電站通過(guò)修筑攔河壩來(lái)提高水位，從而增大水的重力勢(shì)能，以便在發(fā)電時(shí)把更多的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。關(guān)于能的概念，下列說(shuō)法中正確的是（）A．一個(gè)物體能夠做功，就說(shuō)這個(gè)物體具有能B．一個(gè)物體已做過(guò)的功越多，說(shuō)明這個(gè)物體具有的能越多C．一個(gè)物體做了功，說(shuō)明這個(gè)物體具有能D．用線懸掛著的小球，沒(méi)有做功，所以沒(méi)有能下列物體中即具有動(dòng)能又具有勢(shì)能的是（）A．在平直公路上行駛的汽車(chē) B．拉長(zhǎng)的橡皮筋C．正在下落的雨滴 D．水庫(kù)里的水【作業(yè)幫】1．下列說(shuō)法正確的是（）A．具有能的物體一定在做功 B．具有能的物體一定做了功C．具有能的物體一定能夠做功 D．以上說(shuō)法都正確2．下列物體中：①擰緊的鐘表發(fā)條；②扔在空中的橡皮；③被拉伸的彈簧；④充滿氣的氣球；具有彈性勢(shì)能的是（）A．①②③④ B．①③④ C．只有① D．只有①③3．2021年4月，中國(guó)女足通過(guò)奮勇拼搏，晉級(jí)奧運(yùn)會(huì)。如圖是足球落地后又彈起的示意圖，分析可知，足球（）A．在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為0B．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只存在動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化C．在A、D兩點(diǎn)動(dòng)能可能相等D．由B點(diǎn)向D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小4．關(guān)于動(dòng)能和勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是（

）A．物體沒(méi)有做功，它一定不具有能B．位置高的物體，它的勢(shì)能一定大C．質(zhì)量大、速度大的物體動(dòng)能一定大D．彈簧一定具有彈性勢(shì)能5．一輛汽車(chē)勻速上坡，關(guān)于它的動(dòng)能、重力勢(shì)能和機(jī)械能，下列說(shuō)法正確的是（）A．動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加B．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能不變C．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加D．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能減少6．如圖所示，小明和同學(xué)一起蕩秋千．下列說(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零 B．下降過(guò)程中的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能C．到達(dá)最高點(diǎn)的重力勢(shì)能最大 D．上升過(guò)程中的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能7．如圖所示，鉤碼B的重力大于鉤碼A，用手托鉤碼B使兩者處于靜止?fàn)顟B(tài)。若不計(jì)摩擦、繩重和空氣阻力，放手后鉤碼A加速上升，在鉤碼A碰到滑輪前的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．鉤碼A的機(jī)械能保持不變B．鉤碼B的機(jī)械能保持不變C．鉤碼A的動(dòng)能增加，機(jī)械能增加D．鉤碼B的動(dòng)能增加，機(jī)械能增加8.在2021年8月6日東京奧運(yùn)會(huì)女子標(biāo)槍決賽中，中國(guó)名將劉詩(shī)穎展現(xiàn)出強(qiáng)勁的比賽實(shí)力，創(chuàng)造出66米34的佳績(jī)，成功奪冠，為中國(guó)隊(duì)摘得一枚金牌，如圖曲線ABC是標(biāo)槍在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．標(biāo)槍上升階段動(dòng)能減小，勢(shì)能增大，機(jī)械能不變B．標(biāo)槍上升到最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，重力勢(shì)能最大C．動(dòng)能先減小后增大，機(jī)械能不斷減小D．標(biāo)槍下降階段動(dòng)能增大，重力勢(shì)能增大，機(jī)械能增大9.．如圖所示，“蹦極”是人們喜愛(ài)的刺激運(yùn)動(dòng)的示意圖。質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員，將橡皮繩一端系自己的腰間，另一端固定在P點(diǎn)，O點(diǎn)是橡皮繩不系人自然下垂所在的位置，R點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員從P點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)，在運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到R點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，不考慮空氣阻力，以下說(shuō)法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，速度最大B．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)R點(diǎn)時(shí)，速度為零，受到平衡力的作用C．運(yùn)動(dòng)員受到的合力先減小后增大D．運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)過(guò)程中先做加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)10.如圖所示，一個(gè)小球放在粗糙水平木板上，木板固定不動(dòng)，彈簧與水平木板不接觸，彈簧的一端與小球相連，另一端固定在墻壁上，彈簧保持自然長(zhǎng)度時(shí)小球剛好在A點(diǎn)，現(xiàn)把小球向左拉至C點(diǎn)后釋放，小球就由C運(yùn)動(dòng)到A，再由A運(yùn)動(dòng)到B，由B到A，A到D，D到……，不計(jì)空氣阻力，在此過(guò)程中，下列分析正確的是（）A．從C到A和從A到B小球受到彈簧的彈力方向相同B．小球最后一定會(huì)停在A處C．彈簧的彈性勢(shì)能最終轉(zhuǎn)化為小球的機(jī)械能D．C到A，B到A，小球動(dòng)能都是先增大后減小11.裝滿水的灑水車(chē)，在平直的馬路上一邊灑水，一邊勻速前行。在它灑水的過(guò)程中，灑水車(chē)的動(dòng)能將________。12．如圖，是高空跳傘運(yùn)動(dòng)員跳傘表演中下降過(guò)程中的一個(gè)畫(huà)面。跳傘運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間加速后，在離地面7km時(shí)開(kāi)始以5m/s的速度勻速下降至地面。在運(yùn)動(dòng)員從7km高空下落至地面的過(guò)程中，______能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能。13.如圖是軍軍玩彈弓的情景。經(jīng)驗(yàn)表明，在一定范圍內(nèi)，橡皮筋拉得越長(zhǎng)，同樣的“子彈”射得越遠(yuǎn)，橡皮筋對(duì)“子彈”做的功越______，橡皮筋具有的彈性勢(shì)能越______，說(shuō)明橡皮筋的彈性勢(shì)能與______有關(guān)。14.如圖甲所示，小球從某高度處?kù)o止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧，彈簧被壓縮說(shuō)明力可以改變物體的_____。圖乙為小球剛接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球的速度和彈簧被壓縮的長(zhǎng)度Δl之間的關(guān)系圖像。不計(jì)空氣阻力，此過(guò)程中，小球動(dòng)能大小的變化情況是：_____。15.如圖所示是探究“物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）該實(shí)驗(yàn)中所探究的物體的動(dòng)能是指________（選填“木塊”或“鋼球”）的動(dòng)能；完成圖甲所示的實(shí)驗(yàn)后，在進(jìn)行圖乙所示的實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先將被撞擊的木塊________________；（2）“十次車(chē)禍九次快”是在警醒駕駛員駕駛車(chē)輛時(shí)不要超速，為了研究超速帶來(lái)的危害，應(yīng)該選用甲、乙、丙中的________兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；（3）猜想一下，若斜面和水平面均光滑，將木塊固定在水平面上，鋼球與木塊撞擊時(shí)無(wú)能量損失，則鋼球撞擊木塊反彈后________（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）運(yùn)動(dòng)到斜面上原來(lái)釋放的位置。16.在做“探究物體的重力勢(shì)能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，三