中考物理复习专题讲座6机械能.docx
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中考物理复习专题讲座6机械能
七步教学法学案
2020中考物理复习专题讲座-----机械能
专业,才能做得更好!
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。
1、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,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
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()
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。
1、如左图所示,天花板上挂一个单摆,放手后摆球沿弧
来回摆动。
若在
点钉一枚钉子,当摆球从
点摆到
点时,绳子被钉子挡住。
则小球在左侧升高的高度将()
A、高于
点B、低于
点C、与
点等高D、无法判断
答案:
C;解析:
木板上挂一个单摆,放手后摆球沿弧
来回摆动,因为
、
两点的高度相同,说明摆球在摆动过程中机械能守恒。
若在
点钉一枚钉子,当摆球从
点摆到
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
点为圆心,以
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
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。
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,在空中飞行过程中动能
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。
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,卫星加速升空的过程中重力势能__变大__,动能__变大__
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
解析:
本实验运用了转换法、控制变量法两种物理研究方法。
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。
⑴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__________;
⑵本实验研究的是钢球具有动能的多少跟______的关系;
⑶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、(2018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
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。
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!