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1、第六节合理利用机械能第一课时动能与势能体验体验 1 1 动动能能活活动动1:1:让让玩具玩具车车从斜面的从斜面的A A点由静止滑下点由静止滑下,到水平面上推木到水平面上推木块块,木木块块移移动动的距离如的距离如图图甲。甲。活活动动2:2:让让玩具玩具车车从斜面的从斜面的B B点由静止滑下点由静止滑下,到水平面上推木到水平面上推木块块,木木块块移移动动的距离如的距离如图图乙。乙。活活动动3:3:在玩具在玩具车车上面粘一上面粘一块块磁磁铁铁,再再让让它从斜面的它从斜面的B B点由静止点由静止滑下滑下,到水平面上推木到水平面上推木块块,木木块块移移动动的距离如的距离如图图丙。丙。(1)(1)比比较较
2、活活动动1 1和和2,2,活活动动中的玩具中的玩具车车速度大速度大,木木块块移移动动的的距离距离。(2)(2)比比较较活活动动2 2和和3,3,活活动动中的玩具中的玩具车质车质量大量大,玩具玩具车对车对木木块块做功做功。提示提示:(1)2(1)2远远(2)3(2)3多多体验体验 2 2 重力重力势势能能活活动动1:1:把小石把小石块块从高从高处释处释放放,让让它落在海它落在海绵绵上。上。活活动动2:2:把大石把大石块块从从较较高高处释处释放放,让让它落在海它落在海绵绵上。上。(1)(1)石石块块落在海落在海绵绵上上,对对海海绵绵做功做功,海海绵绵向下凹。向下凹。(2)(2)活活动动1 1和和2
3、 2中中,活活动动中的石中的石块对块对海海绵绵做功多。做功多。提示提示:(1)(1)石块石块(2)2(2)2体验体验 3 3 弹弹性性势势能能活活动动:用大小不同的力拉用大小不同的力拉弹弹弓。弓。(1)(1)用力拉用力拉弹弹弓弓时时,橡皮筋橡皮筋发发生生了了。(2)(2)对对同一个同一个弹弹弓弓,用的力越大用的力越大,橡皮筋橡皮筋发发生的生的弹弹性形性形变变,把把弹弹珠射得越珠射得越。提示提示:(1)(1)弹性形变弹性形变(2)(2)越大远越大远1.1.什么是能量、动能、重力势能、弹性势能什么是能量、动能、重力势能、弹性势能?2.2.影响动能的因素有哪些影响动能的因素有哪些?3.3.影响重力势
4、能的因素有哪些影响重力势能的因素有哪些?4.4.影响弹性势能的因素有哪些影响弹性势能的因素有哪些?探究探究 1 1 什么是能量什么是能量思考以下思考以下问题问题:1.1.体体验验中中,运运动动的玩具的玩具车车、从高、从高处处下落的石下落的石块块、拉开的、拉开的弹弹弓弓,它它们们的共同点是的共同点是。物体能。物体能够够,我我们们就就说这说这个物体具有能量。个物体具有能量。参考答案参考答案:都能对其他物体做功对外做功都能对其他物体做功对外做功2.2.物体具有能量的多少与做功的多少有什么关系物体具有能量的多少与做功的多少有什么关系?具有能量的具有能量的物体一定正在做功物体一定正在做功吗吗?参考答案参
5、考答案:物体做功的过程就是能量的转化过程。物体做的功物体做功的过程就是能量的转化过程。物体做的功越多越多,说明某种能转化为别的形式的能越多。具有能量的物体说明某种能转化为别的形式的能越多。具有能量的物体不一定正在做功不一定正在做功,例如例如,高山上的石头高山上的石头,就具有能量就具有能量,但只有下落但只有下落过程中才能做功。过程中才能做功。探究探究 2 2 动动能的大小跟哪些因素有关能的大小跟哪些因素有关结结合合“体体验验1 1”,回答回答问题问题:1.1.由由“体体验验1 1”知知,具有具有动动能的物体在能的物体在,可猜想影响可猜想影响动动能能大小的因素是大小的因素是、。参考答案参考答案:运
6、动质量速度运动质量速度2.2.在如在如图图所示的所示的实验实验中中,如何判断如何判断钢钢球球动动能的大小能的大小?提示提示:钢球从斜面上滚下碰上木块时钢球从斜面上滚下碰上木块时,能够推动木块前进一段距能够推动木块前进一段距离离,对木块做功对木块做功;钢球具有的动能越大钢球具有的动能越大,推动木块移动的距离越推动木块移动的距离越远远,对木块做的功就越多对木块做的功就越多;所以用木块被推动的距离表示钢球具所以用木块被推动的距离表示钢球具有的动能。这是利用转换的思想进行研究。有的动能。这是利用转换的思想进行研究。参考答案参考答案:木块被推动的距离木块被推动的距离3.3.实验实验方法方法:动动能的大小
7、与多个因素有关能的大小与多个因素有关,在探究在探究时时,需利用需利用法。法。提示提示:当一个物理量受多个因素影响时当一个物理量受多个因素影响时,采用控制变量法采用控制变量法,即让即让其他物理量相同其他物理量相同,只改变一个物理量进行探究。只改变一个物理量进行探究。参考答案参考答案:控制变量控制变量4.4.实验设计实验设计:如图所示如图所示(1)(1)探究动能与速度的关系探究动能与速度的关系:思路思路:需控制需控制不变不变,改变改变。如甲、乙两图。如甲、乙两图,让让同一钢球从同一钢球从高度处滚下。高度处滚下。提示提示:利用控制变量法利用控制变量法,改变探究量改变探究量(一个量一个量),),控制其
8、他量不变。控制其他量不变。参考答案参考答案:质量速度不同质量速度不同(2)(2)探究探究动动能与能与质质量的关系量的关系:思路思路:需控制需控制不不变变,改改变变。如丙、丁两。如丙、丁两图图,让让木球和木球和钢钢球球,分分别别从从高度高度处滚处滚下。下。参考答案参考答案:速度质量同一速度质量同一5.5.实验数据及分析实验数据及分析:序号序号质质量量速度速度木木块块被推被推动动的距离的距离甲甲大大小小近近乙乙大大大大远远丙丙小小大大近近丁丁大大大大远远分析实验数据分析实验数据,你得出的实验结论是你得出的实验结论是(1)(1)动能与速度的关系动能与速度的关系:_;:_;(2)(2)动能与质量的关系
9、动能与质量的关系:_:_。提示提示:(1)(1)分析甲、乙两图分析甲、乙两图,乙图中钢球从较高的位置滚下乙图中钢球从较高的位置滚下,速度速度较大较大,木块被推的距离较远木块被推的距离较远,说明钢球具有的动能较大说明钢球具有的动能较大,故可得故可得出出:质量相同时质量相同时,速度越大的物体做的功越多速度越大的物体做的功越多,表明它具有的动表明它具有的动能越大。能越大。(2)(2)分析丙、丁两图分析丙、丁两图,速度相同速度相同,丁图钢球的质量较大丁图钢球的质量较大,木块被推木块被推的距离较远的距离较远,故可得出故可得出:速度相同时速度相同时,质量越大的物体能做的功质量越大的物体能做的功越多越多,表
10、明它具有的动能越大。表明它具有的动能越大。参考答案参考答案:(1)(1)质量相同时质量相同时,速度越大的物体具有的动能越大速度越大的物体具有的动能越大(2)(2)速度相同时速度相同时,质量越大的物体具有的动能越大质量越大的物体具有的动能越大6.6.交流与交流与评评估估:在探究在探究动动能与哪些因素有关的能与哪些因素有关的实验实验中中,怎怎样样确定确定钢钢球在平面上球在平面上开始运开始运动动的速度是否相同的速度是否相同?参考答案参考答案:探究动能与速度的关系时探究动能与速度的关系时,先让相同的小球从不同高先让相同的小球从不同高度处滚下度处滚下,观察它们到达水平面的速度。探究动能与质量的关观察它们
11、到达水平面的速度。探究动能与质量的关系时系时,先让质量不同的小球从相同高度处滚下先让质量不同的小球从相同高度处滚下,观察它们到达水观察它们到达水平面的速度。平面的速度。探究探究 3 3 势势能能结结合合“体体验验2 2、3 3”,回答以下回答以下问题问题:1.1.由由“体体验验2 2”知知,具有重力具有重力势势能的物体的特点是能的物体的特点是,可猜想影响重力可猜想影响重力势势能大小的因素有能大小的因素有、。结结合合“体体验验3 3”知知,具有具有弹弹性性势势能的物体的特点是能的物体的特点是。参考答案参考答案:被举高质量被举高的高度发生弹性形变被举高质量被举高的高度发生弹性形变2.2.实验实验方
12、法方法:重力重力势势能的大小与多个因素有关能的大小与多个因素有关,在探究在探究时时,需利需利用用法。法。提示提示:当一个物理量受多个因素影响时当一个物理量受多个因素影响时,采用控制变量法采用控制变量法,即让即让其他物理量相同其他物理量相同,只改变一个物理量进行探究。只改变一个物理量进行探究。参考答案参考答案:控制变量控制变量3.3.实验设计实验设计:如图如图(1)(1)实验实验中如何判断重力中如何判断重力势势能的大小能的大小?提示提示:重物举高后具有的势能不能直接观察和测量重物举高后具有的势能不能直接观察和测量,重物落下对重物落下对小方桌做功小方桌做功,把小方桌打进沙中把小方桌打进沙中,做功越
13、多小方桌下陷越深做功越多小方桌下陷越深,这这是利用转换的思想进行研究。是利用转换的思想进行研究。参考答案参考答案:小方桌下陷的深度小方桌下陷的深度(2)(2)设计设计思路思路:探究重力探究重力势势能与高度的关系能与高度的关系:思路思路:需控制需控制不不变变,改改变变。如甲、乙两。如甲、乙两图图,让让同一物体从同一物体从高度高度处处落下。落下。提示提示:利用控制变量法利用控制变量法,控制一个量控制一个量(探究量探究量)改变改变,其他量不变。其他量不变。参考答案参考答案:质量高度不同质量高度不同探究重力探究重力势势能与能与质质量的关系量的关系:思路思路:需控制需控制不不变变,改改变变。如丙、丁。如
14、丙、丁两两图图,让质让质量不同的物体量不同的物体,从从高度高度处处落下。落下。参考答案参考答案:被举高的高度质量同一被举高的高度质量同一4.4.分析分析实验现实验现象象,你得出的你得出的实验结论实验结论是是:物体被物体被举举得得,越大越大,它的重力它的重力势势能就越大。能就越大。参考答案参考答案:越高质量越高质量5.5.交流交流评评估估:(1)(1)怎怎样样才能使才能使实验结实验结果准确果准确?提示提示:小方桌陷入沙中的深度表示重力势能的大小小方桌陷入沙中的深度表示重力势能的大小,要尽量减小要尽量减小沙子对实验的影响。沙子对实验的影响。参考答案参考答案:沙子有足够的深度沙子有足够的深度,小方桌
15、所在位置沙子的软硬程度小方桌所在位置沙子的软硬程度相同。相同。(2)(2)由由“体体验验3 3”猜想猜想弹弹性性势势能与能与弹弹性形性形变变的程度有关的程度有关,设计实验设计实验证证明你的猜想。明你的猜想。参考答案参考答案:同一张弓拉开不同的程度同一张弓拉开不同的程度,把相同的箭射出把相同的箭射出,如果箭如果箭射出的距离不同射出的距离不同,则说明弹性势能与弹性形变有关则说明弹性势能与弹性形变有关,如果箭射出如果箭射出的距离相同则说明弹性势能与弹性形变无关。的距离相同则说明弹性势能与弹性形变无关。一、能一、能1.1.定义定义:一个物体一个物体_对别的物体做功对别的物体做功,我们就说这个物体我们就
16、说这个物体具有具有_,_,简称能。简称能。2.2.单位单位:_:_。3.3.实质实质:物体做功的过程就是能的物体做功的过程就是能的_过程过程;物体做的功越物体做的功越多多,说明某种能转化为别的形式的能越说明某种能转化为别的形式的能越_。能够能够能量能量焦焦(J)(J)转化转化多多二、机械能二、机械能机械能机械能动动 能能势势能能重力重力势势能能弹弹性性势势能能定定 义义物体由于物体由于_而具而具有的能有的能物体由于物体由于_而而具有的能具有的能物体因物体因发发生生_而具而具有的能有的能影响影响因素因素_越大越大,_越大越大,物体具有的物体具有的动动能就越大能就越大物体被物体被举举得得_,_,_
17、越大越大,它具有它具有的重力的重力势势能就越大能就越大物体的物体的_越大越大,具有的具有的弹弹性性势势能就能就_运运动动高度位置高度位置弹弹性形性形变变速度速度质质量量越高越高质质量量弹弹性形性形变变程度程度越大越大物物 理理 量量类别类别考点考点 1 1 动动能、能、势势能的影响因素能的影响因素【典例典例1 1】(2013(2013济济南中考南中考)体体积积相等的相等的实实心心铜铜球和球和实实心木心木球在水平地面上以相同的速度做匀速直球在水平地面上以相同的速度做匀速直线线运运动动,铜铜球的球的动动能能为为E Ek k铜铜,木球的木球的动动能能为为E Ek k木木。已知。已知铜铜的密度大于木的
18、密度大于木头头的密度的密度,则则()A.EA.Ek k铜铜EEk k木木B.EB.Ek k铜铜=E=Ek k木木C.EC.Ek k铜铜EEk k木木 D.D.无法判断无法判断【思路导引思路导引】分析比较影响动能的因素分析比较影响动能的因素:质量和速度。质量和速度。【精讲精析精讲精析】选选A A。本题考查影响动能大小的因素。铜球和木。本题考查影响动能大小的因素。铜球和木球的体积相等球的体积相等,但是铜的密度比木头的密度大但是铜的密度比木头的密度大,所以铜球的质量所以铜球的质量比木球的质量大比木球的质量大;两个球的速度相同两个球的速度相同,所以铜球的动能大于木球所以铜球的动能大于木球的动能的动能,
19、本题选本题选A A。【方法归纳方法归纳】判断动能、势能的大小的方法判断动能、势能的大小的方法(1)(1)“控一变一控一变一”:影响动能和重力势能大小的因素各有两个影响动能和重力势能大小的因素各有两个,一般而言一般而言,只有控制其中的一个因素不变只有控制其中的一个因素不变,改变另一个因素改变另一个因素,才才能判断动能和重力势能的变化。能判断动能和重力势能的变化。(2)(2)不要忽略不要忽略“质量质量”这一关键因素。这一关键因素。【拓展延伸拓展延伸】重力势能是个相对量重力势能是个相对量,与零势能面与零势能面(或参照面或参照面)的的选取有关。如果物体位于零势能面的上方选取有关。如果物体位于零势能面的
20、上方,则重力势能为正则重力势能为正;如如果物体位于零势能面的下方果物体位于零势能面的下方,则重力势能为负则重力势能为负;若物体恰好位于若物体恰好位于零势能面上零势能面上,则重力势能为零。弹性势能是物体发生弹性形变则重力势能为零。弹性势能是物体发生弹性形变而具有的能量而具有的能量,有些物体虽然发生了形变有些物体虽然发生了形变,但由于不是弹性形变但由于不是弹性形变,因而不具有弹性势能。因而不具有弹性势能。考点考点 2 2 探究探究动动能与哪些因素有关能与哪些因素有关【典例典例2 2】(2012(2012长长春中考春中考)如如图图是探究是探究动动能大小与哪些因素能大小与哪些因素有关的有关的实验实验装
21、置。装置。(1)(1)实验中通过观察木块在同一水平面上被推动的实验中通过观察木块在同一水平面上被推动的来来比较小球的动能大小。比较小球的动能大小。(2)(2)将同一小球从同一斜面的不同高度将同一小球从同一斜面的不同高度(h(h1 1hh2 2)由静止开始释放由静止开始释放的目的是的目的是:使小球到达斜面底部时的速度使小球到达斜面底部时的速度。(3)(3)小球推动木块小球推动木块,最后静止时的位置如图甲、乙所示最后静止时的位置如图甲、乙所示,分析可分析可知小球的动能与速度的大小知小球的动能与速度的大小(选填选填“有关有关”或或“无关无关”)。(4)(4)如图丙所示如图丙所示,质量较小的扑克牌动能
22、较大时能切入黄瓜质量较小的扑克牌动能较大时能切入黄瓜,根根据上面的探究可知据上面的探究可知,飞行的扑克牌一定具有飞行的扑克牌一定具有(选填选填“较较大大”或或“较小较小”)的速度。的速度。【思路导引思路导引】解答本题的两个关键点解答本题的两个关键点:关键点关键点1:1:正确理解控制变量法、转换法。正确理解控制变量法、转换法。关键点关键点2:2:影响动能的因素是质量还是速度。影响动能的因素是质量还是速度。【精讲精析精讲精析】本题考查探究影响物体动能大小的因素。本题考查探究影响物体动能大小的因素。(1)(1)小小球的动能不好测量和观察球的动能不好测量和观察,但是小球能做的功多但是小球能做的功多,动
23、能一定大动能一定大;小球推木块移动距离越远小球推木块移动距离越远,做的功就越多做的功就越多,所以用木块移动的距所以用木块移动的距离表示小球的动能大小。离表示小球的动能大小。(2)(2)动能大小与速度、质量有关动能大小与速度、质量有关;研究动能与速度的关系研究动能与速度的关系,控制控制小球的质量相同小球的质量相同,改变速度改变速度,故让小球从斜面上不同高度处滚下故让小球从斜面上不同高度处滚下,使小球到达斜面底部时的速度不同。使小球到达斜面底部时的速度不同。(3)(3)由甲、乙两图可知由甲、乙两图可知:乙图中乙图中,推动木块移动的距离较远推动木块移动的距离较远,小球小球的动能较大的动能较大,两图中
24、小球的质量相同两图中小球的质量相同,速度不同速度不同,说明小球的动说明小球的动能与速度的大小有关。能与速度的大小有关。(4)(4)动能与物体的质量和速度有关动能与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大质量越大、速度越大,动能动能越大。由题可知越大。由题可知,扑克牌动能较大扑克牌动能较大,而质量较小而质量较小,所以推理出所以推理出:扑扑克牌一定具有较大的速度。克牌一定具有较大的速度。答案答案:(1)(1)距离距离(2)(2)不同不同(3)(3)有关有关(4)(4)较大较大【方法归纳方法归纳】转换法、控制变量法转换法、控制变量法(1)(1)转换法转换法:物理学中对于一些不易直接测量的物理量物理学
25、中对于一些不易直接测量的物理量,通常用通常用一些非常直观的现象去认识。这种研究问题的方法叫转换法。一些非常直观的现象去认识。这种研究问题的方法叫转换法。比如小球的动能不易直接测量比如小球的动能不易直接测量,用木块被推动的距离表示。用木块被推动的距离表示。(2)(2)用控制变量法分析数据、图形、现象用控制变量法分析数据、图形、现象,得出结论的步骤得出结论的步骤:确定探究的问题确定探究的问题;找出不相同的因素找出不相同的因素(不同的因素只有一个不同的因素只有一个,如甲、乙两图中速度不同如甲、乙两图中速度不同););找出相同的因素找出相同的因素;在写出结论在写出结论时时,一定不要忘记控制不变的条件一
26、定不要忘记控制不变的条件,格式一般是格式一般是:在在相同相同时时,1.1.下列有关能的下列有关能的说说法正确的是法正确的是()A.A.静止的物体一定不具有能静止的物体一定不具有能B.B.运运动动的物体由于没有的物体由于没有对别对别的物体做功的物体做功,所以不具有能所以不具有能C.C.只有物体被只有物体被举举高了才具有能高了才具有能D.D.正在做功的物体一定具有能正在做功的物体一定具有能【解析解析】选选D D。本题考查能的概念。能反映了物体做功的本领。本题考查能的概念。能反映了物体做功的本领,具有能的物体不一定在做功具有能的物体不一定在做功,而正在做功的物体一定具有能而正在做功的物体一定具有能,
27、故故D D项正确。项正确。2.(20122.(2012钦钦州中考州中考)如如图图所示所示,运运动员动员在射箭比在射箭比赛时总赛时总是要把是要把弓拉得很弯弓拉得很弯,其主要目的是其主要目的是()A.A.增大箭的增大箭的弹弹性性势势能能B.B.增大箭的增大箭的动动能能C.C.增大弓的增大弓的弹弹性性势势能能D.D.使箭沿直使箭沿直线线运运动动【解析解析】选选C C。本题考查势能的影响因素。把弓拉得很弯。本题考查势能的影响因素。把弓拉得很弯,使弓使弓的弹性形变程度变大的弹性形变程度变大,获得更大的弹性势能。获得更大的弹性势能。3.3.质质量量较较大的大的鸽鸽子与子与质质量量较较小的燕子在空中小的燕子
28、在空中飞飞行行,如果它如果它们们的的动动能相等能相等,那么那么()A.A.燕子比燕子比鸽鸽子子飞飞得快得快 B.B.鸽鸽子比燕子子比燕子飞飞得快得快C.C.燕子与燕子与鸽鸽子子飞飞得一得一样样快快D.D.两者速度大小无法比两者速度大小无法比较较【解析解析】选选A A。本题考查动能的影响因素。本题考查动能的影响因素,动能的大小与物体的动能的大小与物体的质量和物体运动的速度有关。燕子和鸽子的动能大小相等质量和物体运动的速度有关。燕子和鸽子的动能大小相等,由由于鸽子的质量比燕子的大于鸽子的质量比燕子的大,所以鸽子的速度小于燕子的速度所以鸽子的速度小于燕子的速度,故故燕子比鸽子飞得快燕子比鸽子飞得快,
29、故选故选A A。4.(20134.(2013柳州中考柳州中考)如如图图所示所示,苹果苹果树树上上结结有有甲、乙、丙三个甲、乙、丙三个质质量相等的苹果量相等的苹果,哪一个苹果哪一个苹果的重力的重力势势能最大能最大()A.A.甲甲B.B.乙乙C.C.丙丙 D.D.一一样样大大【解析解析】选选C C。本题考查影响重力势能的因素。重力势能跟物。本题考查影响重力势能的因素。重力势能跟物体的质量和被举高的高度有关体的质量和被举高的高度有关:质量越大质量越大,高度越高高度越高,物体的重物体的重力势能越大。对于甲、乙、丙三个质量相等的苹果力势能越大。对于甲、乙、丙三个质量相等的苹果,丙的高度丙的高度最高最高,
30、重力势能最大重力势能最大,故选故选C C。5.5.熊猫喜熊猫喜欢欢吃竹子吃竹子,当它把竹子拉得弯下腰当它把竹子拉得弯下腰时时,竹子具有竹子具有;藏羚羊在平地上奔跑藏羚羊在平地上奔跑时时具有具有;风风筝在空中筝在空中飞飞行行时时,具有具有和和(以上四个空均以上四个空均选选填填“动动能能”“”“重重力力势势能能”或或“弹弹性性势势能能”)。【解析解析】本题考查动能、势能的概念。竹子发生弹性形变本题考查动能、势能的概念。竹子发生弹性形变,具具有弹性势能。在平地上奔跑的藏羚羊由于运动而具有动能。风有弹性势能。在平地上奔跑的藏羚羊由于运动而具有动能。风筝在空中飞行筝在空中飞行,既被举高既被举高,又运动又
31、运动,故具有重力势能和动能。故具有重力势能和动能。答案答案:弹性势能动能动能重力势能弹性势能动能动能重力势能6.(20136.(2013广安中考广安中考)为为捍捍卫卫祖国海疆祖国海疆,人民解放人民解放军军某航空兵某航空兵大大队队在南海上空在南海上空举举行了多次行了多次实实兵兵实战对实战对抗演抗演习习。在演。在演习过习过程程中中,一空中加油机一空中加油机给给某某歼歼-10-10战战机机进进行空中加油行空中加油,加油后若加油后若该该歼歼-10-10战战机仍以原来的高度和速度匀速机仍以原来的高度和速度匀速飞飞行行,则该战则该战机的机的动动能能,机械能机械能。(选选填填“增大增大”“”“减小减小”或或
32、“不不变变”)【解析解析】加油机给战机加油后加油机给战机加油后,战机的质量增大战机的质量增大,而物体的动而物体的动能与物体的质量和运动速度有关能与物体的质量和运动速度有关,该战机仍匀速飞行该战机仍匀速飞行,其速度其速度大小不变大小不变,故它的动能增大故它的动能增大;飞行高度不变飞行高度不变,故势能增大故势能增大;而机而机械能是动能和势能的总和械能是动能和势能的总和,故机械能增大。故机械能增大。答案答案:增大增大增大增大7.7.为探究重力势能的大小与什么因素有关为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有四个小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示铁钉的小方桌、
33、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。实验。(1)(1)实验中通过观察实验中通过观察来判断物体重力势能来判断物体重力势能的大小。的大小。(2)(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图要探究重力势能大小与高度的关系应选择图和图和图进行分析比较。进行分析比较。(3)(3)图乙和图丙探究的问题是图乙和图丙探究的问题是_。【解析解析】本题考查的是影响重力势能大小的因素的实验。本题考查的是影响重力势能大小的因素的实验。(1)(1)为了比较重力势能的大小为了比较重力势能的大小,我们通过重物对沙坑做功的大小我们通过重物对沙坑做功的大小来比较来比较,重力势能越大重力势能越大,对沙坑做的功越多对沙坑
34、做的功越多,小方桌陷入就越深小方桌陷入就越深,反之则越浅。反之则越浅。(2)(2)重力势能的大小与物体的质量和高度有关重力势能的大小与物体的质量和高度有关,要要探究重力势能大小与高度之间的关系探究重力势能大小与高度之间的关系,控制质量相同控制质量相同,改变高度改变高度,图甲、乙符合要求。图甲、乙符合要求。(3)(3)图乙、丙中重物的质量不同图乙、丙中重物的质量不同,实验时的高度相同实验时的高度相同,所以是探所以是探究重力势能的大小与质量之间的关系。究重力势能的大小与质量之间的关系。答案答案:(1)(1)小方桌陷入沙中的深浅小方桌陷入沙中的深浅(2)(2)甲乙甲乙(3)(3)高度相同时高度相同时
35、,重力势能的大小与质量的关系重力势能的大小与质量的关系8.(20128.(2012南京中考南京中考)在在“探究物体动能大小与物体的速度、质探究物体动能大小与物体的速度、质量关系量关系”的实验中的实验中,让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,撞击水平木板上的木块。如图所示。撞击水平木板上的木块。如图所示。(1)(1)本实验的研究对象是本实验的研究对象是。(2)(2)小车放置的位置越高小车放置的位置越高,木块被撞击得越远。研究表明木块被撞击得越远。研究表明:当当一定时一定时,物体动能的大小与物体的物体动能的大小与物体的 有关。有关。【解析解析】本题考查的是探究影
36、响物体动能大小的因素的实验。本题考查的是探究影响物体动能大小的因素的实验。(1)(1)本次实验通过小车推动木块做功本次实验通过小车推动木块做功,研究小车具有能的大小研究小车具有能的大小,所以研究对象是小车。所以研究对象是小车。(2)(2)质量相同的小车在斜面上的位置越质量相同的小车在斜面上的位置越高高,小车到达水平面时的速度就越大小车到达水平面时的速度就越大,小车推动木块移动的距离小车推动木块移动的距离越远越远,做功越多做功越多,动能越大。所以可得结论是动能越大。所以可得结论是:当质量一定时当质量一定时,物物体动能的大小与物体的速度有关。体动能的大小与物体的速度有关。答案答案:(1)(1)小车
37、小车(2)(2)质量速度质量速度 找找你容易错在哪里找找你容易错在哪里如图所示如图所示,一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,请分析它的动能和势能是否变化请分析它的动能和势能是否变化,并说明理由。并说明理由。【学生自答学生自答】因为洒水车是匀速行驶的因为洒水车是匀速行驶的,动能不变动能不变;因为洒水车在公路上因为洒水车在公路上行驶高度是零行驶高度是零,重力势能为零。重力势能为零。【教师点评教师点评】错误错误:忽略质量对动能的影响。忽略质量对动能的影响。错误错误:忽略洒水车的重心有一定的高度。忽略洒水车的重心有一定的高度。【正确答案正确答案】动能变小。因为洒水车在洒水过程中动能变小。因为洒水车在洒水过程中,质量减小质量减小,即使速度是即使速度是不变的不变的,车的动能也减小。车的动能也减小。重力势能变小。洒水过程中重力势能变小。洒水过程中,车的质量减小车的质量减小,车的重心降低车的重心降低,所以重力势能减小。所以重力势能减小。