高中物理人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律课时训练

第一节    追寻守恒量

〖精讲细讲〗

〖知识点精讲〗

   知识点1：势能和动能

（1）            势能：相互作用的物体凭借其位置具有的能量叫做势能。

   说明：①两物体之间有相互作用力，物体才会有势能。

②势能是与两物体的相对位置有关的能量，又叫位能。

（2）            动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。

说明：动能是与运动速度有关的能量，静止的物体的动能为零，相同质量的物体速度越大动能越大。

  知识点2：动能和势能的转化与守恒

   如图为伽利略的理想斜面示意图，伽利略发现：无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球最后总会在斜面上的某点停下来。该点距斜面底端的高度与它的出发点的高度相同。这个过程中势能先转化为动能，动能又转化为势能，动能和势能的总量保持不变；因此小球还能上升到与出发点等高处。

例题1：请指出苹果落下过程和物体斜向上抛运动过程中能量变化情况。

〖思路分析〗苹果从高处向低处运动时，高度减小，势能减少，同时速度增大，动能增大；对斜向上抛物体，斜向上运动阶段，高度增加，速度减小，动能转化为势能；斜向下运动阶段，高度减小，速度增大，势能又转化为动能。

〖答案〗下落的苹果：苹果的势能转化为动能；

        斜向上抛出的物体：斜向上运动过程，动能转化为势能；斜向下运动过程，势能转化为动能。

〖总结〗本题主要考查动能和势能、可以相互转化，体现转化过程中的守恒思想。

〖变式训练1〗如图是上海“明珠线”某车站的设计方案。由于站台建得稍高，电车进站时要上坡。忽略斜坡的摩擦力，你能分析这种设计的优点吗？

〖例题2〗如图所示，地面上竖直放一根弹簧，其下端与地面固定在连接，一物体从弹簧正上方、距弹簧一定高度处自由下落，则：

A、物体刚接触弹簧时，物体的动能最大。

B、下降过程中动能先增大后减小。

C、下降过程中重力势能逐渐减小。

D、下降到最低点的过程中，能量不守恒，因为动能和重力势能都减小。

〖思路分析〗根据物体的受力情况可知：

a、    刚开始接触弹簧时，加速度向下，物体做加速运动，速度增大，动能增大。

b、    当kx=mg时有最大速度，此时动能最大。

c、     当kx>mg时，加速度向上，物体做减速运动，运动到最低点，速度为零，动能为零。

d、    整个过程中，高度一直减小，重力势能一直减小，动能先增加到最大后减少到零，但都转化为弹性势能，总能量守恒。

〖答案〗BC

〖总结〗能量以不同的形式存在，在相互转化中，总能量是守恒的，若在分析问题时，发现能量不守恒，那么一定是漏掉了其他形式的能量。

〖变式训练2〗一物体沿某一斜面匀速下滑，在下滑过程中，动能不变，势能减小，你认为这种认识正确吗？

〖答案〗物体下滑时，受到摩擦力，产生热量。机械能转化为内能，总能量守恒，因而这种认识不正确。

〖活学活练〗

〖基础达标〗

1、势能的定义：           的物体凭借其         而具有的能量。

2、在雅典奥运会上，我国举重运动员取得了骄人的战绩。在运动员举起杠铃过程中，是           能转化为杠铃的           能。

3、在初中我们学过，当力的方向与物体运动的方向一致时，力对物体做的功可以用公式              来计算。

4、我们利用滑轮、杠杆等工具时可以省力，但并不省         。

5、举高的物体可以对外做功，这是因为举高的物体具有          。在物体下落过程中，这种形式的能量转化为物体的           ，从而可以对工件进行煅压等工作任务。

6、物体由于           而具有的能量叫动能。

7、在伽利略的斜面实验中，伽利略认为那种守恒的东西叫           。

这实际上就是我们学习过的               能。

8、物体由高处向低处运动过程中，它的            在不断减小，而它的

            在不断增加，这里体现了一种动能和势能之间的            。

9、伊拉克战争的爆发，加之中东的紧张局势，使得国际石油价格一路攀高。在内燃机工作时，能量的转化是怎样的？

10、太阳能就是太阳的辐射能，尽管太阳能的密度很低，但它却具有数量巨大，无污染和可再生等特点，你认为目前开发利用太阳能的主要方式有哪几种？

11、生物质能就是生物体及其转化物质所产生的能量，可以作为能源的生物质主要有残余物（秸杆、粪便、垃圾等）、有能源价值的植物及水生生物，你能知道的利用生物质能的主要方式有几种（举出二、三种）

〖基础达标答案〗

1、相互作用 位置    2、人体的化学   势  3、W=Fl     4、功

5、势能  动能       6、运动     7、能量  机械        8、势能 动能 互化

9、化学能转化为机械能  10、将太阳能转化为热能或电能

11、（1）直接燃料  （2）合成液体燃料如酒精  （3）生产生物气体如沼气