2019中考物理专题练习-机械能一、学习目标:1. 理解能的概念。
2. 理解动能、重力势能,知道弹性势能,并知道影响它们的因素3. 能用实例说明物体动能和势能的变化以及它们的相互转化,知道在相互转化的过程中能的总量保持不变。
二、重点、难点重点:能用实例说明物体的动能和势能的变化及它们的相互转化难点:判断物体是否具有能三、考点分析:1. 考查重点:动能、势能及其相互转化2. 理解动能和势能,能根据实例说明物体动能和势能的变化以及它们的相互转化3. 对这部分内容的考查在中考中常出现的题型为:填空题、选择题、实验题。
所占的分值大约为2—4分,约占总分值的2%。
一、基本概念:1. 能量:简称能,一个物体能够做功,我们就说它具有能。
能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。
一个物体能够做的功越多,它具有的能量就越多。
2. 动能:①定义:物体由于运动而具有的能。
②影响因素:物体的质量和速度。
物体的质量越大,速度越大,这个物体的动能就越大。
3. 势能:(1)重力势能:①定义:物体由于被举高而具有的能。
②影响因素:物体的质量和被举高的高度。
物体的质量越大,被举得越高,物体的重力势能就越大。
(2)弹性势能:①定义:物体由于发生弹性形变而具有的能。
②影响因素:物体发生弹性形变的大小。
4. 机械能:①定义:动能和势能统称为机械能。
②影响因素:动能、弹性势能、重力势能。
二、机械能的转化1. 动能和势能可以相互转化,在一定条件下,动能可以转化为势能,势能也可以转化为动能。
2. 机械能守恒:在动能和势能相互转化的过程中,若没有机械能的损失,机械能的总量就保持不变。
知识点一:能量及其变化例1. 关于能的概念,下列说法正确的是()A. 物体不做功时就不具有能B. 物体能对别的物体做功,它就具有能C. 物体具有能,肯定是在做功D. 物体具有机械能,它肯定在做功思路分析:物体能够做功我们就说物体具有能,所以B对;物体具有能不一定正在做功,只要能做功就行,所以A、C、D错。
答案:B例2. 跳伞运动员在匀速下落的过程中,他的()A. 势能增大,动能减小,机械能不变。
B. 势能增大,动能不变,机械能增大。
C. 势能减小,动能不变,机械能减小。
D. 势能减小,动能增加,机械能不变。
1)题意分析:要注意匀速下落这一条件。
2)解题思路:影响动能的因素是物体的质量和速度,由于跳伞运动员是在匀速下落,所以质量和速度都不变,即物体的动能不变;影响势能的因素是物体的质量和高度,由于跳伞运动员是在下落,所以是高度减小但质量不变,即势能减小;机械能是动能和势能的总和,所以也减小。
答案:C解题后的思考:动能和势能的影响因素都是两个,所以分析能量变化时一定要考虑周全。
例3、一架飞机在某灾区上空沿水平方向匀速飞行,同时向地面投放救灾物资。
投下物资后,飞机的动能和势能的变化是:A、动能不变,势能减小;B、动能变小,势能不变;C、动能和势能都变小;D、动能和势能都不变.1)题意分析:沿水平方向匀速飞行,投放救灾物资2)解题思路:沿水平方向匀速飞行,即高度不变,速度不变,投放救灾物资时,飞机的质量减小了,质量既影响动能又影响势能,所以动能和势能都减小了,选C 解题后的思考:此题最容易错选D,因为分析能量变化时只考虑速度和高度的影响,忽略了质量的影响.小结:分析能量的变化要从它的影响因素着手,先判断是由哪些因素决定的,再根据题意找出变化的量和不变的量,最后确定能量是否改变,如何改变。
知识点二:机械能的转化例1. 下面几种情况中,属于动能转化为势能的是A. 石块水平抛出后下落B. 滚摆旋转着上升C. 自行车下坡时,速度越来越快D. 钟表内旋紧的发条带动齿轮转动1)题意分析:此题考查的是动能转化为势能。
2)解题思路:先判断动能和势能如何变化,然后根据能量变小的向能量变大的转化来确定转化过程。
解题过程:A选项石块水平抛出后下落,质量没变,高度变小了,所以势能变小;下落速度越来越大,而质量不变,所以动能变大,根据能量变小的向能量变大的转化,即势能转化为动能,A错;B选项滚摆旋转着上升,上升高度变大,速度变小,质量不变,所以动能变小,势能变大,即动能转化为势能,B对;C选项自行车下坡时,速度越来越快,车的质量不变,高度变小,速度变大,所以势能变小,动能变大,即势能转化为动能,C错;D选项旋紧的发条带动齿轮转动过程中势能减小,动能增大,所以是势能转化为动能,D错。
答案:B例2. 滚摆运动过程中,每次上升的高度逐渐降低。
对此,下列说法正确的是()A. 滚摆运动到最高处时,动能为零B. 滚摆下落过程中重力势能转化为动能C. 滚摆运动过程中克服阻力做功,机械能不断减小D. 滚摆运动过程中的重力势能不变1)题意分析:要注意每次上升的高度逐渐降低这一条件。
2)解题思路:滚摆每次上升的高度逐渐降低,说明重力势能减小解题过程:A选项滚摆运动到最高处时,动能为零的说法虽然正确,但不能解释每次上升的高度逐渐降低,所以A错;B选项滚摆下落过程中重力势能转化为动能的说法也正确,但同样不能解释每次上升的高度逐渐降低,所以B错;C选项正确;D选项错误,滚摆上升过程中动能转化为重力势能,下降过程中是动能转化为重力势能,动能和势能都在变,而且越来越小,最后机械能为零。
答案:C例3. 如图所示,小球由最高点摆动到最低点的过程中(不计空气阻力),下面说法中正确的是()A. 动能减少,重力势能增加,机械能不变B. 动能增加,重力势能减少,机械能不变C. 动能不变,重力势能增加,机械能不变D. 动能不变,重力势能增加,机械能增加1)题意分析:要注意小球由最高点摆动到最低点,不计空气阻力这两个条件2)解题思路:正确判断物体在最高点和最低点时动能和势能的大小,不计空气阻力说明机械能守恒。
3)解题过程:小球在最高点重力势能最大,动能为零,在最低点动能最大,重力势能最小,所以小球从最高点摆动到最低点重力势能减少,动能增加;由于不计空气阻力说明机械能守恒,所以机械能不变。
答案:B解题后的思考:如果不计空气阻力则只有动能和势能的转化,机械能守恒。
例4. 如图所示,骑自行车上坡前,往往要用力紧蹬几下脚踏板,这是为了()A. 减少自行车所受阻力B. 增大自行车的惯性C. 增大自行车的动能D. 增大自行车的势能1)题意分析:要注意上坡前,用力紧蹬几下脚踏板这一条件2)解题思路:明确自行车在上坡过程中能量是怎么转化的3)解题过程:上坡过程是动能转化为重力势能,所以骑自行车上坡前,往往要用力紧蹬几下脚踏板,是为了增大自行车的动能以便转化为更多的重力势能,所以选C。
答案:C小结:分析能量转化问题时,应先判断能量如何变化,再根据能量变小的向能量变大的转化来判断。
知识点三:实验探究例1. 下图是探究动能的大小与哪些因素有关的实验(1)在实验中你通过观察来知道动能的大小。
(2)实验中采用的方法,使得铜球与钢球滚到水平面的速度相同。
(3)图甲和图丙探究的问题是。
题意分析:探究“动能大小与哪些因素有关”解题思路:动能的大小和质量、速度有关,采用控制变量实验法,即探究动能和质量的关系时控制速度不变;探究动能和速度的关系时控制质量不变。
解题过程:(1)动能的大小不能测量,只能通过观察现象来判断。
所以通过观察纸盒被推动的远近来知道动能的大小。
(2)让钢球和铜球从同一高度滑下的方法,使得铜球与钢球滚到水平面的速度相同,来探究动能和质量的关系。
(3)同一铜球质量相同,从不同高度滑下是为了通过其到达水平面的速度不同,来探究动能和速度的关系。
质量相同的物体,速度越大,动能越大。
解题后的思考:此题第(3)问最容易写成质量相同的物体,高度越高,动能越大。
出错的原因是铜球滑下的高度不同,高度不同是为了使其到达水平面的速度不同,本实验探究的是动能和速度的关系而不是和高度的关系。
例2. 张军同学在探究“重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中,找来质量分别为50g、100g、200g的三个小钢球,刻度尺和装满松软细砂的木箱,按下图情景进行实验:先将木箱中的细砂抹平,再让小钢球从距地面H处由静止释放,小钢球砸进细砂并陷入其中,测出小钢球在细砂中下陷的深度d和释放前小球的高度H,下表是他5次实验的数据。
请回答下列问题:(1)实验中他根据___________判断物体重力势能的大小;(2)分析表中序号1、2、3的实验数据,得出的结论是,实验中,他使小球的保持不变;(3)分析表中序号为2、4、5的实验数据,得出的结论是,实验中,他使小球的__________保持不变。
题意分析:探究“重力势能的大小跟哪些因素有关”解题思路:重力势能的大小跟物体的质量和高度有关,也可采用控制变量实验法,即探究重力势能和质量的关系时控制高度不变;探究重力势能和高度的关系时控制质量不变。
解题过程:(1)重力势能不能直接测量,所以通过小钢球在细砂中下陷的深度来判断物体重力势能的大小(2)分析表中序号1、2、3的实验数据,先找出不变的量,再根据变化的量确定与小钢球在细砂中下陷的深度的关系,即重力势能的大小跟变化量的关系。
从表中可以看出质量不变,高度越高,物体的重力势能越大;他使小球的质量保持不变;(3)分析表中序号为2、4、5的实验数据,可知物体下落的高度不变,得出的结论是高度相同,质量越大,物体的重力势能越大他使小球的高度保持不变。
小结:动能的大小跟物体的质量和速度有关,即判断动能的大小有两个影响因素;重力势能的大小跟物体的质量和高度有关,也是有两个影响因素。
在探究和一个量的关系时要控制另一个量不变,叫控制变量法。
写结论时不要忘记控制变量,即在哪一个量相同时,其他量的变化情况如何。
不要写成质量越大,物体的重力势能越大,应写成高度相同,质量越大,物体的重力势能越大。
对能量的认识过程中,要明确一个物体能够做功,但这个物体并不一定正在做功;物体具有什么形式的能量,应由它的定义来判断;物体能量的变化应由它的影响因素来判断;判断能量的转化要分析转化过程前后能量的形式和大小的变化。
一、预习新知物质是由分子组成的,分子在不停的运动着,分子是看不见摸不着的,那么通过什么现象可以知道分子是运动的,这种运动与什么有关;物体由于运动而具有动能,分子运动是不是也有动能;物体有势能,分子间有相互作用的力,那分子是不是也有势能,分子的动能和势能的总和叫什么;影响内能大小的因素是什么,如何改变物体的内能;做功和热传递有什么不同。
二、预习点拨探究与反思探究任务一:扩散现象【反思】(1)气体,液体,固体都有扩散现象吗?(2)温度影响扩散快慢吗?探究任务二:改变内能的方法【反思】(1)做功可以改变内能吗?(2)热传递可以改变内能吗?(答题时间:45分钟)一、填空题:1. 修拦河大坝是为了提高上游水位,增加水的_________能,水流下时才能转化为更多的_________能,从而带动发电机发电。