动能和势能_动能和势能的转化.doc

动能和势能，动能和势能的转化
   　　中考基本要求：
　　1．知道什么是动能、势能、机械能和弹性势能，并能举例说明。
　　2．知道动能、重力势能、弹性势能的大小各与什么因素有关，并能解释简单的现象。
　　3．理解动能和势能的相互转化，能解释有关不同形式的机械能相互转化的简单现象。
　　中考常考内容：
　　1．判断什么样的物体具有能量，判断一个物体具有何种形式的机械能。
　　2．比较物体具有的动能、重力势能或弹性势能的大小。
　　3．分析有关动能和势能间相互转化的事例。
　　知识要点精析：
　　1．功和能的关系
　　能是一种状态，能量的大小是状态量；而做功是一个过程，功的大小是过程量。物体具有做功的本领，即说明此物体具有能。但是有能不一定正在做功。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式的数量，因而功和能的单位也是相同的。
　　　2．动能及影响动能大小的因素
　　动能是物体由于运动而具有的能量，即物体由于运动而具有做功的本领叫做动能。
　　运动的物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小。具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。
　　3．重力势能及影响重力势能大小的因素
　　物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。例如：被举高的重锤，空中的飞机，阳台上的花盆等都具有重力势能。
　　重力势能的大小与两个因素有关：一个是物体的质量，另一个是物体距零势能面的高度。当物体的质量一定时，物体距零势能面的高度越大，其重力势能越大，物体距零势能面的高度越小，其重力势能越小；当物体距零势能面的高度一定时，物体质量越大其重力势能越大，物体质量越小其重力势能越小。物体的质量越大，举得越高，其重力势能就越大。
　　4．弹性势能及影响弹性势能大小的因素
　　物体由于发生形变而具有的能量叫做弹性势能。物体在外力作用下，它的形变会发生变化，称为形变。如果将对物体施加的外力撤消，物体的形变能够完全消失，恢复原状，这种形变称为弹性形变。发生弹性形变的物体有恢复原来形状的能力，具有做功的本领，因此具有能，这种能称为弹性势能。
　　弹性势能的大小与两个因素有关：一个是弹簧本身的性质，另一个是弹性形变的大小。当弹簧本身的性质相同时，形变越大，它具有的弹性势能就越大，形变越小，具有的弹性势能就越小；当弹簧形变相同时，性质不同的弹簧弹性势能不同。
　　5．动能和势能间的相互转化及机械能守恒定律　　在动能和势能相互转化的过程中，如果没有机械能和其它形式的能量之间的相互转化，则机械能的总量保持不变。这就是机械能守恒定律。
　　6．水能和风能利用
　　自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源，可以用来为人类服务。
　　修筑拦河坝可以提高坝前上游的水位，水位越高，水的重力势能就越大。这样水从坝上落下时转化成的动能就越大，水推动坝下方的水轮机转动，水轮机又带动发电机发电，水能最终转化为电能。
　　利用风能做功主要是靠风车，也可以用风车的转动带动发电机发电。利用风能不会有环境污染，但风能不稳定，不像建拦河坝那样能把“风能”储存起来。
    例题分析
    [例1]在下面的现象中，有哪些物体做了功？
    1、叉车举起货物；    2、马拉车前进；
    3、水开了，水蒸汽顶起了壶盖；    4、拉弯了的弓。
      判断这些现象中的物体能否做功的目的是找出功和能之间的联系。能量和功具有密切的关系，我们说一个物体能够做功， 就说这个物体具有能。换句话说，具有能的物体的特点是它们具有做功的本领（这种本领可以是潜在的）。因此，叉车、马车、水蒸汽和被拉弯的弓都具有能。

    例2、利用上图的装置，做下面两个实验。
    1、将同一钢球从不同高度沿斜面滚下。仔细观察钢球每次滚到下端时，获得的速度是否一样？在哪种情况下，钢球将木块推得最远？
    2、取质量不同的两个钢球，让它们分别从同一高度滚下，观察哪个钢球将木块推得更远？ 
        答案：    1、在第一次实验中，钢球从不同的高度滚下时，获得的速度不同。从越高的地方滚下，钢球获得的速度越大，将木块推得越远。表明速度越大，钢球具有的动能越大。
    2、在第二次实验中，由于钢球从相同的高度滚下，到达底步时的速度相同。质量大的钢球将木块推得更远。表明 质量越大的物体具有的动能越大。
       例4、同一重锤从不同高度落下，将木桩打入地里的深度是否相同？将质量不同的重锤从同一高度落下，将木桩打入地里的深度是否相同？
       答案：用同一重锤打木桩时，重锤被举得越高，下落时的速度也就越大，将木桩打入地里越深。说明，重锤被举得越高越高，对木桩做的功就越多，即它的重力势能越大。
    将不同的重锤从同一高度落下时，质量大的重锤将木桩将打入地里较深。说明重锤的质量越大，对木桩做的功就越多，即它的重力势能越大。
       例5、人在拉弓时，弓被拉弯的程度不同时，箭被射出去的距离是否相同？
       说明：物体的弹性势能的大小是由它弹性变形的程度决定决定的。物体弹性变形越大，它的弹性势能也就越大。

第二阶梯
例1．关于能的概念，下列说法中正确的是（　 ）
　　A、在空中飞行的小鸟，因为它能够做功，所以它具有能
　　B、举高的重锤，因为它处于静止状态，没有做功，所以它不具有能
　　C、甲车比乙车的速度大，所以甲车的动能一定比乙车的动能大
　　D、甲锤的高度比乙锤的高度大，所以甲锤的势能一定比乙锤的势能大

　　　例2．火箭在大气层里加速上升的过程中，若不考虑质量的变化，其（　 ）
　　A、机械能减少，内能增加　 B、机械能增加，内能减少　
　　C、机械能与内能都增加　 D、机械能不变，内能增加
　　　例3．物体在平衡力作用下，下列说法正确的是（　 ）
　　A、物体的机械能一定不变　 B、物体的机械能一定增加　
　　C、物体的机械能一定减少　 D、以上说法都不对
　　　 例4．如图1所示，天花板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧 来回摆动。若在 点钉一枚钉子，当摆球从 点摆到 点时，绳子被钉子挡住。则小球在左侧升高的高度将（　 ）
　　A、高于 点　 B、低于 点　 C、与 点等高　 D、无法　 判断
　　 　例5．如图3所示，一个静止的木块 ，从 点分别沿不同的光滑轨道 、 、 、 自由下滑，到达同一水平地面上，如果不计空气阻力，以下说法正确的是（　 ）
　　A、到达地面时动能不相等，沿 轨道下滑时动能最大
　　B、在不同的轨道上运动时，重力势能的变化相同
　　C、沿着不同轨道到达地面时速度大小相同
　　D、沿不同轨道运动时， 的机械能保持不变
　　　例6．如图4所示，把一小球从碗壁 处放开，小球经 点运动到 点，在这一过程中，小球的能量转化形式为（　 ）
　　A、从 到 ，动能转化为重力势能，从 到 动能转化为重力势能
　　B、从 到 ，动能转化为重力势能，从 到 重力势能转化为动能
　　C、从 到 ，重力势能转化为动能，从 到 动能转化为重力势能
　　D、从 到 ，重力势能转化为动能，从 到 重力势能转化为动能
    本讲巩固练习：
　　1．跳伞运动员在空中匀速降落的过程中，他具有的（　 ）
　　A、动能增加，势能减少　 B、动能增加，势能不变　
　　C、动能减少，势能增加　 D、动能不变，势能减少
　　2．下列关于机械能的说法，正确的是（　 ）
　　A、骑自行车匀速下坡，机械能不变　 B、射向球门的足球，势能减少，动能增大
　　C、匀速上坡的车，机械能不断增大　 D、带动钟表转动的发条，将动能转化为势能
　　3．质量相同的甲、乙两个物体，从同一高度处分别沿光滑和粗糙斜面下滑到地面的过程中，物体的重力势能减少情况是（　 ）
　　A、甲多　 B、乙多　 C、一样多　 D、无法判断
　　4．某河流的流量为 ，现要修建 高的大坝，建成后利用水能发电，则 水流可做多少 功？水流的功率是多大？（ 取 ）
    选择题
    1． 关于能的概念，下面正确的是（　 ）
　　 A、用线悬挂着的物体，它没有做功，所以它没有能
　　 B、在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以它具有能
　　 C、甲物体的速度比乙物体的速度大，则甲物体的动能一定比乙物体的动能大
　　 D、甲物体的高度比乙物体的高度高，则甲物体的重力势能一定比乙物体的重力势能大
    2． 关于物体的动能和势能，下列说法中正确的是（　 ）
　　 A、质量大的物体一定比质量小的物体动能大　
　　 B、高速飞行的子弹一定比缓慢行驶的汽车动能大
　　 C、质量相同的两个物体放在同一高度，它们的重力势能一定相同
　　 D、一根弹簧被拉长时弹性势能增大，被压缩时弹性势能减小
    3． 不断升高的物体质量不变，可以肯定的是（　 ）
　　 A、势能增大　 B、势能增大，动能减小　 C、机械能增大　 D、机械能不变
    4．一个物体做的功越多，说明（　 ）
　　 A、一定是这个物体的动能很大　　 B、一定是这个物体的势能很大
　　 C、一定是这个物体的机械能很大　 D、可能是这个物体的能量很大
    5． 甲、乙两物体，甲每分种运动50米，乙每秒钟运动20米，则甲、乙两物体动能较大的是（　 ）
　　 A、甲物体　 B、乙物体　 C、两物体相同　 D、无法确定
    6．放在同一桌面上的两个体积相等的实心小球，一个为铜球，一个为铝球，铜球静止，铝球在桌面上做匀速运动，如果以地面为参考面，则（　 ）
　　 A、两球的势能相等　 B、两球的机械能相等　
　　 C、铝球的动能较大　 D、铝球的机械能一定大于铜球的机械能
    7． 下列各种过程中，属于动能转化为势能的是（　 ）
　　 A、拉开了的弓，放手后把箭射出去　 B、小铁球在空中落下
　　 C、在水平地面上滚动的足球　　　　 D、物体滑上光滑的斜坡
    8． 有四种器材：（1）自行车座；（2）机械手表；（3）衣服夹子；（4）发令手枪。其中利用弹簧形变的势能转化为动能工作的有（　 ）
　　 A、（1）和（2）　 B、（1）和（4）　 C、（2）和（3）　 D、（2）和（4）
9.洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，在此时程中它的动能将_______________，这是因为____________________.
　　10.起重机沿竖直方向匀速吊起重为Ｇ的物体，在这一过程中，物体的
　　（Ａ）动能增加，重力势能减小，机械能不变
　　（Ｂ）动能不变，重力势能增加，机械能增加
　　（Ｃ）动能减小，重力势能增加，机械能不变
　　（Ｄ）动能减小，重力势能不变，机械能减小
　　11.两发飞行中的炮弹，如果具有相同的机械能，那么　 （　 ）
　　A．它们的质量一定相等　　　　　　 B．它们的速度一定相等
　　C．它们的高度一定相同　　　　　　 D．它们具有的动能与势能之和一定相等
12．（北京崇文区）行使中的摩托车以不变的速度冲上斜坡，它在上坡的过程中
　　（Ａ）动能逐渐减少，重力势能保持不变　　（Ｂ）动能逐渐减少，重力势能逐渐增大
　　（Ｃ）动能保持不变，重力势能逐渐增大　　（Ｄ）机械保持不变
13．（ 北京朝阳区）下列物体在运动过程中，动能转化为重力势能的是(　 )
　　(A)汽车沿斜坡向下运动　　　　 (B)汽车在水平公路上匀速行驶
　　(C)投出的篮球在向上运动　　　 (D)热气球匀速向上运动
14.跳伞运动员从高空的飞机上跳下后，在降落伞尚未打开之前的下落过程中，运动员的：(　 )
　　(A)动能增大，重力势能减小　　　　 (B)动能减小，重力势能增大
　　(C)动能减小，重力势能减小　　　　 (D)动能增大，重力势能增大
15．在日常生活中的水平桌面上滑行的木块，水平方向只受两个力作用，这两个力的三要素都相同（木块可视为一个点）下列叙述正确的是：(　 )
　　(A)木块的运动状态一定发生改变
　　(B)木块的运动状态不发生改变，保持原来的速度做匀速直线运动
　　(C)木块的机械能可能增加 　　(D)木块的机械能一定减小
　16.跳水运动员从高台上跳下，下落过程中重力势能＿＿＿，动能＿＿＿。（填“增加”、“ 不变”或“减少”）
　17.．足球落地又弹起的过程中，有关能量转化的正确说法是
　　（Ａ）下落时，动能转化为重力势能　　 （Ｂ）着地时，弹性势能转化为动能
　　（Ｃ）反弹时，没有能量转化　　　　 （Ｄ）上升时，动能转化为重力势能
1．下列关于能的几种说法中，正确的是（ ）  
   A.放在书架高层上的书没有做功，所以它不具有能   B.举得高的物体的重力势能不一定大
   C.物体已做的功越多，说明物体具有的能越多  D.速度相同的两个物体，它们的动能一定相等。
    2．骑自行车上坡时，在上坡前一般要加紧蹬几下，这是为了（ ）  
    A．增大惯性      B．减少阻力          C．增大动能       D．增大势能
    3．正在匀速爬坡的汽车，发生显著变化的物理量是（）  
    A．质量         B．动能       C．重力势能         D．重力
    4．下列过程中属于动能转化为势能的事例是（ ） 
    A．秋千从低处荡向高处    B．匀速上升的直升飞机
    C．跳伞运动员在空中下落    D．从斜面滚下的小球
    5．人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，当卫星（ ） 
    A．在近地点时，势能最大，动能最大    B．在近地点时，势能最小，动能最小
    C．在远地点时，势能最小，动能最大     D．在远地点时，势能最大，动能最小
    6．飞机在高空水平方向上匀速飞行，同时空投救灾物品，在飞机投救灾物品的前后，飞机动能和重力势能变化的情况是（） 
    A．动能增加，重力势能减少    B．动能减少，重力势能增加
    C．动能和重力势能都增加    D．动能和重力势都减少