[政史地]第14章机械能.doc

第14章 机械能 14．1 动能和势能 2003年6月1日零时，举世闻名的三峡工程大坝正式下闸蓄水。图14-1所示为水力发电站的流程示意图，你知道三峡工程为什么要修筑拦河大坝吗？ 智 能 提 要 问：怎样正确理解重力势能？ 答：重力势能是由于地球对物体有吸引力和物体被举高而产生的．重力势能的大小是由物体的质量和被举高的高度决定的．因此，质量相同时，被举高的 越高，重力势能越大；当被举高的物体高度相同时，质量越大的物体重力势能越大．一般情况下，物体被举高的高度是以水平地面为参考标准的，也就是说，物体离地面的高度就是物体被举高的高度． 只有在物体的高度发生变化时，物体的重力势能才表现出来． 问：怎样正确理解弹性势能？ 答：弹性势能是物体发生弹性形变的结果．对同一物体，它的弹性势能决定与其弹性形变的大小；物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大；对不同的物体，弹性形变大小相同，弹性势能一般也不同． 物体的弹性势能只有在物体的弹性形变发生变化时才表现出来． 问：分析动能、势能的变化时，经常出错，有什么诀窍吗？ 答：分析动能、势能的变化，必须抓住决定动能和势能大小因素不放．动能的大小决定与物体的质量和速度，重力势能的大小决定与物体的质量和高度，不能只考虑其中的一个因素，而忽略了另一个因素．例如，公路上匀速行驶的正在洒水的洒水车，尽管速度没有变化，但它的动能还是在不断减小，因为洒水车的总质量在不断减小． 中 考 撷 要 本节内容作为作为中考的考试范围为利用影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素进行比较和变化判断；探究决定动能、势能大小因素的实验和控制变量法也是最近几年中考中经常考查的内容． 智 能 归 例 题型一 理解能、动能、势能的概念 例1 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 知识点 对能、动能、势能的概念的理解 闯关点拨 用线悬挂的物体，由于被举高而具有重力势能；重力势能的大小是由物体的质量和高度共同决定的，被举得越高的物体具有的重力势能不一定大；物体动能的大小是由物体的质量和速度大小共同决定的，速度大的物体动能不一定大． 答 选B 例2 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． （1）在水平地面上滚动的铅球：____________； （2）悬挂在室内的电灯：____________； （3）玩具汽车中被卷紧的发条： _____________； （4）弹簧： _____________； （5）在空中飞行的波音747客机： _____________； （6）静止在水平轨道上的列车： _____________． 知识点 理解动能和势能的概念 闯关点拨 物体只要具有做功的本领，它就具有能，与当时是否正在做功无关．有质量和运动速度的物体就具有动能；有质量和高度的物体就具有重力势能；弹性物体一定要发生弹性形变时，才具有弹性势能． 解 （1）在水平地面上滚动的铅球：既有质量又有运动速度，具有动能； （2）悬挂在室内的电灯：既有质量又有高度，具有重力势能； （3）玩具汽车中被卷紧的发条：发条是弹性物体，卷紧后发生了弹性形变，具有弹性势能； （4）弹簧：尽管是典型的弹性物体，但它没有发生弹性形变，因而不具有动能和势能； （5）在空中飞行的波音747客机：有质量，有运动速度，还有高度，既有动能又有重力势能； （6）静止在水平轨道上的列车：尽管质量很大，但它不在运动，也没有高度，所以它不具有动能和势能． 题型二 会探究决定动能大小和重力势能大小的因素 例 在探究物体的重力势能大小与哪些因素有关的实验中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图14-2所示．在此实验中，我们是通过观察什么来比较各铁块重力势能的大小？ 若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA hB；若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量关系是mA mC；实验得出的结论是：物体重力势能的大小与 有关． 知识点 探究影响重力势能大小的因素 闯关点拨 用控制变量法来探究决定重力势能大小的因素 解 先控制A、B两铁块的质量相等．从图中可知，B铁块对木桩做的功多（破坏力大），两铁块在空中释放前，B铁块的重力势能大，因此可确定hA＜hB；然后控制A、C两铁块的高度相等，从图中可知，C铁块对木桩的破坏力大，两铁块在空中释放前，C铁