【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 性勢(shì)能、動(dòng)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化情況如下圖： 總機(jī)械能守恒 速度增大 高度減小 彈性形變?cè)龃? 速度減小 重力 勢(shì)能 動(dòng) 能 彈性 勢(shì)能 速度增大 速度減小 速度增大 彈性形變減小 ，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能等；比如劃過夜空的流星克服與空氣的摩擦力做功，機(jī)械能減小，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，使流星溫度升高，這樣機(jī)械能不再守恒 . 【方法技巧】 分析動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的一般步驟 (1)明確要研究對(duì)象和所要研究的過程 . (2)根據(jù)物體在初始狀態(tài)的位置、速度、形變情況，確定物體具有的動(dòng)能、勢(shì)能 . (3)根據(jù)物體在最終狀態(tài)的位置、速度、形變情況，確定物體具有的動(dòng)能、勢(shì)能 . (4)分析運(yùn)動(dòng)過程中是否受摩擦力，如果不考慮摩擦力，動(dòng)能與勢(shì)能總和不變，一種能量減小，另一種能量增加，能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化 . 【中考警示】 (1)能量轉(zhuǎn)化可以發(fā)生在同一物體上，也可以發(fā)生在不同物體之間 .例如：高空落下的石子能量發(fā)生在同一物體上，弓把箭射出去能量轉(zhuǎn)化發(fā)生在弓和箭兩個(gè)物體之間 . (2)在現(xiàn)實(shí)生活中有摩擦阻力，所以機(jī)械能不守恒，能量在轉(zhuǎn)化過程中逐漸減小，注意題干中有沒有注明 “ 不考慮阻力 ”. 【延伸拓展】 功與能的關(guān)系 能量是物體能夠做功的本領(lǐng)，但是物體不一定做功；功是一個(gè)過程量，如果物體對(duì)外做了功，它的能量會(huì)減少，如果外界對(duì)物體做了功，物體的能量會(huì)增加，增加的多少等于做功的多少；物體也只能通過做功才能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，功是能量轉(zhuǎn)化的量度 . 【典例 4】 (2023 綿陽(yáng)中考 )2023年 4月 10日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用 “ 長(zhǎng)征三號(hào)甲 ” 運(yùn)載火箭，成功將北斗八號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射到預(yù)定橢圓軌道，該橢圓軌道近地點(diǎn)約 200千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)約 3 599千米，如圖是北斗八號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道示意圖 .已知該衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行的過程中機(jī)械能守恒，則關(guān)于該衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行過程中勢(shì)能、動(dòng)能、速度的變化 是 ( ) 、動(dòng)能減小、速度減小 、動(dòng)能增加、速度增加 、動(dòng)能增加、速度不變 、動(dòng)能不變、速度不變 【思維導(dǎo)圖】 【精講精析】 選 守恒，動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化 .從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行過程中，質(zhì)量不變，高度減小，勢(shì)能減小，則動(dòng)能增大，速度增大 . 一、實(shí)驗(yàn)探究：探究斜面的機(jī)械效率 ：長(zhǎng)木板、木塊、 ___________、 _______、細(xì)線、毛巾、棉布 . ： ___________、轉(zhuǎn)換法 . 斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度有關(guān) . (1)斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面的傾斜程度越大機(jī)械效率_____. (2)斜面的傾斜程度相同時(shí)，斜面越粗糙機(jī)械效率 _____. 彈簧測(cè)力計(jì) 刻度尺 控制變量法 越大 越低 (1)在本實(shí)驗(yàn)中，除傾斜程度不同外，其他哪些因素相同 ? 提示： ①斜面的光滑程度 (材料 ).②斜面的長(zhǎng)度 .③物體的重力. (2)在本實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該怎樣拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì) ?為什么要這樣做？ 提示： 沿斜面勻速拉動(dòng)使彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于讀出拉力的大小 . (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，如何計(jì)算有用功、額外功、總功 ? 提示： ① W有用 =Gh.② W額外 =W總 W有用 .③ W總 =Fs(F是沿斜面勻速拉動(dòng)物體的拉力， s是斜面的長(zhǎng)度 ). 【方法技巧】 (1)為了使實(shí)驗(yàn)效果更明顯，選用的物體要重一些，斜面的粗糙程度要大些 . (2)拉動(dòng)物體時(shí)要保證其做勻速直線運(yùn)動(dòng)且拉力的方向與斜面平行 . (3)在毛巾、棉布上拉物體時(shí)把毛巾、棉布的底端固定，防止起皺，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性 . 【中考警示】 在探究斜面的機(jī)械效率時(shí)，物體受到的摩擦力 f不能直接測(cè)出來，要計(jì)算摩擦力需要先計(jì)算額外功 W額 =W總 W有用 ，然后再利用 W額 =fs計(jì)算出摩擦力 (f表示摩擦力 ). 【典例 1】 (2023 十堰中考 )如圖是小楓探究影響斜面機(jī)械效率因素的實(shí)驗(yàn)裝置 .他在實(shí)驗(yàn)時(shí)用彈簧測(cè)力計(jì)拉著同一木塊沿著不同的斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表 .請(qǐng)你解答下列問題： (1)在第 4次實(shí)驗(yàn)中，木塊受到的摩擦力是 _____ N.(結(jié)果保留一位小數(shù) ) (2)分析第 4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出：在斜面光滑程度一定時(shí)， _________________________________________________. (3)分析第 5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出： _________________. (4)該實(shí)驗(yàn)用到的研究方法是 法的實(shí)驗(yàn) _____________________________________________. 【精講精析】 本題考查測(cè)量斜面機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)， (1)第 4次實(shí) 驗(yàn)中，若不考慮摩擦力，沿斜面勻速向上拉動(dòng)木塊的拉力為 ，所以木塊受到的摩擦力為 f= N= N.(2)第 4次實(shí)驗(yàn)中，斜面材料、物重、斜面長(zhǎng)度都不變，只是斜面傾角不同，結(jié)果機(jī)械效率不同，因此可以得出：在斜面光滑程度一定時(shí)，斜面傾角越大，機(jī)械 效率越高 .(3)第 5次實(shí)驗(yàn)中，斜面傾角相同，斜面材料不 同，結(jié)果機(jī)械效率不同，因此可以得出：在斜面傾角一定時(shí)， 斜面越光滑，機(jī)械效率越高 .(4)該實(shí)驗(yàn)用到的研究方法是控制 變量法，在探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系時(shí)，也是用的 控制變量法 . G h 5 N mF NL m?? ? ?答案： (1) (2)斜面的傾角越大，其機(jī)械效率越高 (3)在斜面的傾角一定時(shí)，斜面越光滑，其機(jī)械效率越高 (4)控制變量法 探究通過電阻的電流與其兩端電壓的關(guān)系 二、實(shí)驗(yàn)探究：探究動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān) ：木球、鐵球 (與木球體積相同 )、 _____、木板、_____. ： ___________、轉(zhuǎn)換法 . (1)同一鐵球從不同高度滾下，高度越高到達(dá)水平面的速度 _____，撞得木塊運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn) . (2)木球與鐵球從同一高度滾下，到達(dá)水平面的速度相同，鐵球撞得木塊運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn) . 斜面 木塊 控制變量法 越大 ：物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量 _____，速度 _____，物體具有的動(dòng)能就越大 . (1)在實(shí)驗(yàn)中，鐵球動(dòng)能的大小是如何顯示的 ? 提示： 在同一平面上，木塊被撞得越遠(yuǎn)，鐵球動(dòng)能越大，這是轉(zhuǎn)換法 . (2)在實(shí)驗(yàn)中，為什么讓不同的球在同一位置釋放 ? 提示： 目的是控制不同的球在撞擊木塊時(shí)速度相同 . (3)在實(shí)驗(yàn)中，為什么讓同一個(gè)鐵球在不同的位置釋放 ? 提示： 目的是控制同一個(gè)鐵球在撞擊木塊時(shí)速度不同 . 越大 越大 (4)在本實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)注意什么問題 ? 提示： ①在實(shí)驗(yàn)中使用同一個(gè)斜面 (粗糙程度，傾斜程度都不變 ). ②被撞擊的是同一個(gè)木塊 . ③木塊放置的平面粗