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1、11.3、动能和势能导学案一、知识要点(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: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。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:3探究决定动能大小的因素:猜想:动能大小与物体质量和速度有关。实验研究:研究对象:小钢球 方法:控制变量。a、如何判断动能大小:看小钢球能推动木块做功的多少。b、如何控制速度不变:使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同。c、如何改变钢球速度:使钢球从不同高度滚下。分析
2、归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大。保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。物体质量m/kg速度v/(m/s)动能E/J牛约600约05约75中学生约50约6约9004机械能:动能和势能统称为机械能。理解:有动能的物体具有机械能;有势能的物体具有机械能;同时具有动能和势能的物体具有机械能。上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
3、牛的12倍,说明速度对动能影响大二、巩固练习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.4.判断下列物体是否具有动能或势能,如果有,说出能量的名称,如果没有,说明原因在水平地面上滚动的铅球:_;悬挂在室内的电灯:_;玩具汽车中被卷紧的发条:_;弹簧:_;在空中飞行的波音747客机:_;静止在水平轨道上的列车: _高速升空的火箭 .被拉弯的钢板尺 .被水电站拦河坝拦住的上游水 .空中下落的皮球
4、. 5.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的动能相等,那么 飞得快6.如果卡车空载和满载时都以同样的速度行驶,那么空载时具有的动能 满载时具有的动能停放在山顶上的卡车具有的重力势能 该卡车下山时具有的重力势能(选填“大于”、“小于”或“等于”)7.如图1所示,一个同学在蹦床上玩,从跳起到上升至最高点的过程 中, 能逐渐增大, 能逐渐减小。图18.如图2所示,在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mAmBmC,hAhChB)推动纸盒运动一段距离后静止。图2(1)要研究动能与质量的关系,我们要选择两图来进行比较。(2)
5、从图中可以看出,A、B、C三个小球刚到达水平面时,球的动能最大。9、关于能的概念,下列说法正确的是( )A用线悬挂着的物体,它没有做功,它不具有机械能B在空中飞行的子弹,因为它能做功,所以它具有机械能C甲物体的运动速度比乙物体的大,则甲物体的动能一定比乙物体的大D甲物体的高度比乙物体的高度大,则甲物体的势能一定比乙物体的大10、跳伞运动员在空中匀速下落的过程中,他的( ) A动能增大,势能不变 B动能不变,势能减小C动能、势能都不变D动能减小,势能增大11、司机开车上坡前,往往加大油门,以提高汽车的速度,这是为了( )A增大动能 B增大势能 C增大惯性 D减小阻力12、2005年10月13日,
6、西昌卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭,成功地将“神州六号”飞船送人太空。在飞船随火箭一起离开发射塔飞向天空的过程中( )A飞船的势能不断减小,动能不断增大 B飞船的势能不断增大,动能不断减小C飞船的势能和动能都在不断减小 D飞船的势能和动能都在不断增大13、三峡水库修建大坝,为了提高水位,增加水的( )A内能 B重力势能 C弹性势能 D动能14.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15、 某块砖在一对平衡力作用下运动,则该砖( )A势能一定
7、不变,动能一定不变B势能可能改变,动能一定不变C势能可能改变,动能可能改变D势能一定不变,动能可能改变16、如图4所示,是用来探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验装置图。(小球在光滑斜面上由静止开始下滑,到达底端的速度只与起点高度有关,起点越高,到达底端的速度就越大,运动小球撞击停在平面上的木块后,木块运动距离越长,说明小球具有动能越大)(1)分析比较实验甲与实验乙,可得出结论:_。实验中被控制的物理量是_。(2)分析比较实验乙与实验丙,可得出结论:_。实验中被控制的物理量是_。(3)实验结果表明,物体动能与物体的 和 有关,_越大,_越大,动能就越大。图411.4、机械能及其转化导学案1知识
8、要点 2动能和重力势能间的转化规律: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。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: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。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: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。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没有其他外力做功(即:没有其他形式能
9、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。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。5、水能和风能的利用知识结构: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。二、巩固练习:1、(2008广安)华荃市境内的华荃山矿藏丰富,矿山工作车昼夜繁忙,其中李子埂煤矿的空中索道是连接山顶矿区和山下火车站的重要通道,当运矿车从山下沿索道匀速上山时( ) A.动能减少,重力势能减少 B.动能增加,重力势能减少C.动能不变,重力势能增加 D.动能减
10、少,重力势能增加2、(2008广东)如图所示,运动员射箭时用力将弓拉开,在放开箭的瞬间,弓的能转化为箭的能,箭在空中向上飞行的过程中,箭的能增大。3、(2008达州)刘翔进行跨栏比赛,在跃起身体上栏的过程中,_能转化为_能。4、(2008襄樊)一个小朋友从滑梯的顶端匀速地滑到滑梯的底部,在这个过程中,该小朋友具有的机械能 (填“增大”、“不变”或“减小”);能的转化情况是 。5、(2008徐州)汶川地震发生后,解放军飞机向灾区空投了大批救灾物资。系着降落伞的食品箱在加速下落一段距离后变为匀速下落,食品箱和降落伞在匀速直线下落的过程中( )A动能越来越大 B机械能保持不变C运动状态一直在改变 D
11、所受的重力和空气阻力是一对平衡力6、(2008山东)“神州六号”载人飞船的返回舱下落到地面附近时,由于受到空气阻力而做减速运动。在减速下降的过程中,返回舱的 ( )A.动能增大,势能减小 B.动能减小,势能减小C.动能不变,势能减小 D.动能减小,势能增大7、(2008安徽)下列关于功、能和热量的描述中正确的是 ( )A“嫦娥一号”飞船在加速升空的过程中,机械能的总量保持不变 B地震形成的“堰塞湖”有潜在的危险性,是因为积蓄在高处的湖水有很大的重力势能 C.物体的温度越高,具有的热量就越多 D物体的内能越多,具有的功就越多8、(2008乐山)同学们都玩过秋千吧,闭上眼睛,那种时高时低的感觉如同
12、在飞,你知道其中能量的转化吗?对于右图中荡秋千的小孩,下列分析正确的是( )A、小孩在A点具有最大动能 B、小孩从荡到的过程中,动能转化为势能C、小孩从荡到的过程中,动能转化为势能D、小孩从荡到的过程中,在点的机械能大于点的机械能9、(2008镇江)在大型游乐场里,小明乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”,正在向最高点运动,对此过程,下列说法正确的是( )A小明的重力势能保持不变 B小明的动能保持不变C小明的机械能守恒 D小明的机械减少10、(2008柳州)如图所示,人骑自行车从坡上下来时,速度会越来越大,在这运动过程中( ) A人和车的动能增大 B人和车的动能减小 C人和车的重力势能增大 D人和
13、车的动能保持不变11、(2008连云港)下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是 。12、(2008厦门)唐家山堰塞湖是震后最牵动人心的地方。随着湖水深度的增加,堤坝侧壁受到的_增大,溃坝的危险也在增加。由于水量增加和水位升高,湖水具有的_能增加,一旦溃坝对下游造成的破坏也更大。13、(2008宜昌)四川汶川地震造成的唐家山堰塞湖水位不断上升,水的 能增大,若一旦溃堤,奔流而下的水所具有的 能会给下游造成巨大的损失。14、(2008青岛)回顾实验和探究:如图,是研究动能大小与什么因素有关的实验。实验中通过知道动能的大小。两次实验是为了研究运动与速度的关系。在研究“牛顿第一定律”时,让小车每次都
14、从斜面位置由静止滑下,先后滑到、棉布、木板表面。其中让小车运动状态最难改变的是表面。15(2008黄石)唐诗中有“黄河远上白云间”、“不尽长江滚滚来”的诗句,从物理学的角度来看,前一句生动形象地表明黄河水存储着大量的 能,后一句表明长江水具有大量的 能。16、(2008济宁)5月12日,汶川特大地震发生后,抗震救灾指挥部决定采用空降的方法抢救被困的灾民。图为解放军15名空降兵勇士在地形十分复杂、气候特别恶劣,又无地面指挥引导、无地面标识的情况下,奋不顾身地从米高空跳伞的情景。他们跳出飞机舱门,在打开降落伞之前下降的速度越来越大, 这一过程中伞兵勇士的( ) A动能增大,重力势能增大 B动能增大,重力势能减小 C动能减小,重力势能增大 D动能减小,重力势能减小17、(2008钦州)如图所示,是某跳水运动员正在进行训练的情景,从起跳至落到水面的过程中,运动员的动能与重力势能变化的情况是( )A.动能一直减小,重力势能一直增大 B. .动能一直增大,重力势能一直减小C.动能先增大后减小,重力势能先减小后增大 D. 动能先减小后增大,重力势能先增大后减小