1、1 机械能 要 点 索 引 ： 1、理解动能、势能的含义，知道动能、势能的大小与什么因素有关。2 、 理 解 弹 性 势 能 的 含 义 ， 知 道 弹 性 势 能 的 大 小 与 什 么 因 素 有 关 。 3、把握关于探究动能、重力势能大小的实验装置，会回答问题。 4、知道机械能包括动能、势能，并会用能量转化的知识解答问题。 同学们，我们在上一讲中讨论了功与功率、机械效率的相关知识点，本讲中我们将要讨论机械能的知识点与 考点。本讲的内容较不算多，在历年中考试卷中所占的比例也有 3-7 分，试题形式可以为填空、选择形式的基础 性 的考查，也可以是实验探究性考查，比如探究动能、重力势能的大小与
2、那些因素有关，出现频率还是较高的；下 面 我 们 用 七 步 教 学 法 为 大 家 梳 理 本 讲 涉 及 到 的 重 点 知 识 与 考 点 ， 助 你 在 考 前 复 习 中 没 有 遗 漏 哟 。 一、基 础点睛： 1、正确理解能 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。 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，能的 单位也是焦耳（ J ） 。 2、动能： 物体由于运动而具有的能。 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
3、，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 、势能： 势能包括重力势能和弹性势能 重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 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。弹性 势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。弹性势能的大小与 弹性形变的程度有关。 4、机械能： 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 5、机械能守恒： 动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能，在转化的过程中，机械能的总和会保持不变。 这个规 律叫做机械能的转化和守恒定律。 二、夯实
4、小练 同学们， 上面我们梳理了本讲的知识点， 在中考中基础性的考查还是占有很 大 的 成分，每位考生必须重视，下面我们来上几题，让你练练手，夯实我们的基础 吧。 1、如图所示为乒乓球在水平地面上弹跳产生的轨迹的一部分，下列说法正 确 的 是（ ） A. 乒乓球的弹跳方向为自右向左 B.A、 B 两处的动能相等 C.A、B 两处的机械能相等 2 D. 弹跳过程中乒乓球内能增大 答案： D; 解析： A、从图可知， 乒乓球的弹跳高度自左向右越来越低， 所以在图中乒乓球的弹跳方向为自左向右， 故 A 说法错误，不符合题意； B、由图可知， A、 B两处的高度相同，所以重力势能相同，但它们是从不同的高
5、度下落到这一高度的，因此，具有 的动能 不相同，故 B 说法错误，不符合题意； C、由 B 选项的分析可知， A、 B 两处的重力势能相同，动能不同，因此其机械能不同，故 C 说法错误，不符合题意； D、由于与空气的摩擦，乒乓球运动过程中一部分机械能转化为内能，使乒乓球的内能增大，故 D说法正确，符合题 意。 2、骑自行车上坡前，往往要加紧蹬几下， ?从能的转化角度说明这样做的好处？ 解析为：因为人和自行车的 不变，所以动能只与 有关，重力势能只与 有关。加紧蹬几下，可 增大速度， ?使车在上坡前有足够大的 。由于车在上坡过程中，是 能转化为 势能，所以 能越大 转化为 势能就越大，从而使车比
6、较容易到达坡顶。 答案：质量 速度 高度 动能 动 重力 动 重力 3、把篮球抛向空中，忽略空气阻力，哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能（ E ）与篮球离地 - 高度 （ h ）的关系（ ） 3 A. B C D 答案： A； 解析：把篮球抛向空中，忽略空气阻力，只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，机械能不 变。 三、经典呈现： 为了让广大考生对本次课程所涉及到的知识点进一步了解，我们收集了近两年中考出现的经典题目，主要是考卷中的压 轴题，展示给广大考生，开拓我们的视野，训练我们的发散思维能力，以便轻松应对考试喽。 答案： C； 解析：木板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧 ABC 来回
7、摆动，因为 A 、 C 两点的高度相同，说明摆球在 摆动过程中机械能守恒。 若在 D 点钉一枚钉子， 当摆球从 A 点摆到 B 点时， 虽然绳子被钉子挡住， 但是摆 球 由 于惯性继续向左运动， 只是摆球的运动轨迹是在以 D 点为圆心， 以 DB 为半径的圆弧上， 如右图所示。 在 沿 圆 弧上升的过程中， 摆球的动能转化为重力势能， 而它的 1、如左图所示，天花板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧 ABC 来回摆动。若在 D 点钉一枚钉子，当摆球从 A 点摆 到 B 点时，绳子被钉子挡住。则小球在左侧升高的高度将（ ） A、高于 C 点 B 、低于 C 点 C 、与 C 点等高 D 、无法判断 4
8、 机械能没有转化为其它形式的能量， 即摆球的机械能守恒。所以摆球在右侧升高的高度与 C 点 等高。因此选 C。 2、甲站在 0 5m/s 匀速上行的自动扶梯上，乙站在 0 7m/s 匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行 中动能 。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能 乙的重力势能，甲的机械能 乙的机械能。 答案：不变 等于 小于 解 析 ： 动 能 和 物 体 的 质 量 及 物 体 的 速 度 有 关 系 ， 二 者 没 有 变 化 ， 所 以甲在上行过程中动能大小不变；重力势能由质量和高度决定， 两人 的质量和高度相同，所以重力势能也相同；甲的速度小于乙 的速度， 故甲
9、的动能小于乙的动能，而机械能是动能和势能的总 和，所以甲的 机械能小于乙的机械能。 四、思维拓展 上面我们点出了经典的题型，为了让广大考生检测自己对本次所讲的知识点理解情况，下面列出了几题，让同学们自己 去做，拓展我们的思维，看看自己是否能够把握经典的题型，这对完成考卷中的压轴题大有好处呢。 5 1 、如图为麦克斯韦滚摆，当它在最高处时，重力势能 ，动能 ；当它由上而下滚动时，重力势 能 ，动能 ；当它到达最低处时，重力势能 ，动能 ；当它由下而上滚 动时，重力势能 ，动能 。 答案：最大；为零；减小；增大； 最小；最大；增大；减小 2、如图所示，是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中
10、飞行过程中动能 Ek 随时间 t 变化的曲线最接 近的是 ( ) 答案： A; 解析： 观察铅球在空中的运动轨迹，可以看出铅球先上升然后下降，上升过程中速度减小、高度增 加， 动能转化为重力势能，下降过程中，速度增大、高度减小，重力势能转化为动能。 3、我国空中加油机正在给歼 -15 战斗机加油。加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的 ( ) A 动能增加，势能减小，机械能不变 B 动能不变，势能不变，机械能不变 C 动能减小，势能不变，机械能减小 D 动能增加，势能增加，机械能增加 答案： D； 解析：战斗机的速度不变，质量不断增大，动能增大。高度不变，质量不断增大，重力势能增大。
11、 机械能动能势能，动能增大，势能增大，所以机械能增大。五、 考点梳理 本次讲座的内容在中考试卷中出现的频率也不低，但所占的分值不能确定，如果把它作为基础性考查，也就在 3 分左右；如果把探究动能或势能的大小与什么因素有关作为实验题来考查，本讲内容所占的分值就高了，应该在 7 分左右；那么，命题人会出什么样的题目来考查我们呢？下面我们就来梳理一下涉及到本讲的考点吧。 考点一 ：把本讲内容作为基础性考查，如填空与选择，占 2-3 分。 例： 2016 年 4 月 24 日定为首个中国航天日， 是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功， 卫星加速升 6 空的过程中重力势能 变 大 ， 动 能 变
12、 大 解析： 卫星升空的过程中，动能和重力势能都是增大的，这是我们应该特别注意的。 考点二 ：把探究动能或重力势能的大小作为实验题来考查，这样，本讲内容的分值要在 5-7 分。 例：如图所示在“探究动能的大小与什么因素有关？”这个实验中，通过比较 来比较小球动能的大 小， 这种物理研究方法叫 ；比较图 可得质量相同的物体，速度越大，它的动能越大；做实验 A、 C 时， 质量不同的小 球从相同高度到达水平位置时 是相同的，根据木块的移动距离可知运动速度 的物 体，质量越 ，它的动能也越大。 答案：木块被推出的远近；转换法， A、 B 速度 相同 大 7 解析：本实验运用了转换法、控制变量法两种物
13、理研究方法。 A 转换法：将看不见、摸不着、不便于研究的问题 和 因素，转化成看得见、摸得着便于研究的问题 B 或因素。在本题中动能的大小用相同木块被推出的远近来表示。而控 制变量法是在研究多个因素关系时，将一些因素固定不变，从而使问题简化。例如控制小球质量不变，研究速 度与动能的关系。或控制小球的速度相同，研究质量与动能的关系。 考点三： 请同学们自己想一想， 如何探究重力势能的大小与哪些因素有关呢？这个实验在考卷中也极有可能出 现喽！ 六、真题检验 亲爱的同学们，上面我们对本讲的考点进行了梳理，本讲的知识点在各类考卷中出现的几率还是非常大的，虽说有时 所占的分值不高，但我们为了考到高分，就
14、不能放过每一个较小的考点哟，下面来看看近两年中考卷中对本讲的知识点是 怎么考的吧，请你动笔做一下，对自己进行一次检验喽！ 1、（ 2017 中考题）钢球从斜面上由静止滑下，撞击到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。木块被撞得越 远，表示钢球的动能越大。现如图所示，用质量不同的钢球 A、 B， 从同一斜面的同一高度由静止滑下，撞击同一块 木 块 M 。 让 钢 球 A、 B 从同一斜面的同一高度由静止滑下，是为了使钢球滑到斜面底端时具有相同的 ； 本实验研究的是钢球具有动能的多少跟的关系； 实验可得结论。 答案：（ 1）初速度；（ 2）质量；（ 3）速度相同，质量越大，动能越大。 2、 （ 20
15、18 中考）下列现象中物体动能和重力势能都发生变化的是 ( ) A 水平轨道上正在进站的列车 8 B 体育考试时，抛出的实心球从高处下落的过程 C 站在观光电梯上匀速下降的游客 D 站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客 答 案 : B ; 解析： 抛出的实心球从高处下落的过程中，高度减小、速度增大，故重力势能和动能都发生变 化。 3、 （ 2017 中考题） ( 多 选 题 ) 如图所示是蹦极游戏的情景，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固 定在高处，从高处跳下，图中 a 点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置， c 点是游戏者所到达的最低点，对于游戏者 离 开跳台至最低点的过程，下列说法正确
16、的是 ( ) A 游戏者的动能一直在增加 B 游戏者减少的重力势能全部转化为动能 C 游戏者通过 a 点之后，绳子具有弹性势能 D 游戏者到 c 点时，他的动能为零 答案： C 、 D; 解析：从最高点到 a 点，绳自然下垂，未发生弹性形变，故没有 弹 性 势 能，只是人的重力势能部分转化为人的动能；从 a 点到 c 点，绳发生了弹性形变，具 有弹性势 9 能，人的动能和部分重力势能转化为绳的弹性势能。七、 易错点拨： 同学们， 机械能的知识与我们的生活实际紧密相关， 在实际当中随处可见， 中考时考到的频率也不低； 答题时， 我们也很容易出错，因此要求我们对本讲的知识点要理解透彻，只要你答题时
17、留神，一般机械能方面的题目是不会 丢分的，下面我们来对易错点进行点拨，助力你拿到高分哟！ 误区一： 车辆在高速公路上限速，究竟是限制动能还是惯性，有些同学分不清楚。 惯性的大小只与质量有关，既然是限速，就不是限制惯性，而是限制动能，因为速度越大动能也大，假如发生刮碰， 破坏性相当大，因此高速公路车辆需要限速。 误区二： 对能量的转化理解不透 例：小明坐在较长的滑滑梯下滑时，小明的动能 ，重力势能 ，机械能总量 。 误解：增大、减小、不变； 正解：增大、减小、减小。 在上面的错解中，这个同学误认为机械能总量保持不变，其实，题干中没有告诉我们滑滑梯是光滑的，下滑时小明 的屁股要克服摩擦做功，消耗一
18、部分机械能，因此，机械能的总量会减小的。 误区三： 从同一高度下滑的小球或小车，误认为质量越大，滚到坡底时速度越大，造成解题错误。 例 ： （ 2017 中考题） 右 图 中 ， 质 量 不 等 的 小球从同一高度滚下，撞击木块移动一段 距离后停止，下列判断正确的是： （斜面与水平板的材质相同） A、 上 图 中 木 块 受 到 的 摩 擦 力 大 ， 小 球 撞 击木块后移动的距离较短。 B、 下 图 中 小 球 滚 到 斜 面 底 端 时 速 度 大 ， 撞 击 木 块 移 动 的 距 离 大 。 C、 两个小球滚到斜面底端时动能一样大。 D、下图中小球滚到底端时动能大，撞击木块移动的距离大。 误选： B； 认为质量为 2m的小球质量大，滚到底端是速度大。 正确： D； 因为小球滚到底端时速度相同，而下图中的小球质量为 2m， 速度相同时，质量大动能大，撞击 木 块时做的功也多，因此移动的远一些。 10 同学们，本讲的易错点为你点拨了， 平时做题谨慎，考试零失误！
