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机械能

【学习目标】

1、知道动能、势能、重力势能、弹性势能及机械能；

2、理解动能及大小的决定因素，重力势能及大小的决定因素，弹性势能及有关的决定因素；动能和势能可以相互转化。机械能守恒。

3、掌握探究动能及大小的决定因素、重力势能及大小的决定因素的实验过程。

【要点梳理】

知识点一、能

物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。

要点诠释：

1、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。物体能做多少功，就说它具有多少能。

2、功就是能转化多少的量度。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式，因而功和能的单位也是相同的。功的单位是焦耳（J），能的单位也是焦耳（J）。

知识点二、动能

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。

要点诠释：

1、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。

2、动能是“由于运动”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。

知识点三、势能

受到重力的物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能；物体由于弹性形变，而具有的能量叫做弹性势能。

要点诠释：

1、重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。

2、重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。

3、弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。

知识点四、机械能

动能与势能统称为机械能。

知识点五、动能和势能之间的相互转化

1、在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能，后来又是重力势能转化为动能。

2、在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳板跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。

3、机械能守恒：物体的动能和势能之间是可以转化的。在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，即机械能守恒。

【典型例题】

类型一、基础知识

1、（春?苏州校级月考）人们常常利用物体具有各种形式的机械能来做功，如：风具有

能，可以推动帆船航行；机械手表里拧紧的发条具有，可以带动小齿轮和指针转动；打桩机举高的重锤具有能，可以完成打桩工作。

【思路点拨】判断一个物体是否具有动能的依据是其是否运动；判断一个物体是否具有弹性势能的依据是该物体是否发生了弹性形变。判断一个物体是否具有重力势能的依据是该物体是否被举高。因此要判断一个物体具有什么形式的机械能，关键是看该物体具有什么特征。

【答案】动；弹性势能；重力势

【解析】风是流动的空气，由于其运动，所以其具有动能，拧紧的发条发生了弹性形变，所以其具有弹性势能，举高的锤由于相对于地面位置被举高，所以其具有重力势能，故答案为：动；弹性势能；重力势。

【点评】每种形式的机械能都有自己的特征，通过物体具有何种形式的机械能所具有的特征，来判断物体具有何种形式的机械能。

举一反三：

【变式】关于能的概念，下列说法中错误的是（）

A．一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多

B．动能、势能及机械能的单位都是焦耳

C．用线悬挂着的静止的小球没有做功，所以小球没有能

D．甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多

【答案】C

2、（?乐山中考）如图所示的各个过程中，物体的动能不变、重力势能增大的是（）

A．

雨滴自由下落

B．

滚摆加速下降

C．

热气球匀速上升

D．

火箭点火发射升空

【答案】C

【解析】A、雨滴自由下落，即其质量不变，速度变大，高度变小，即动能变大，重力势能变小，故不合题意；B、滚摆加速下降，即其质量不变，速度变大，高度变小，故其动能变大，重力势能变小，故不合题意；C、热气球匀速上升，其质量不变，速度不变，即动能不变，其高度增加，故其重力势能变大，故符合题意；D、火箭点火后加速上升，其质量不变，速度变大，高度变大，即其动能变大，重力势能也变大，故不合题意。故选C。

【点评】在看清题目的前提下，知道势能和动能的取决因素是解决该题的关键。

举一反三：

【变式】滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，他的（）

A、重力势能增加，动能增加B、重力势能减少