2. 如图所示是玩弹弓的情景.经验表明,我们玩弹弓时橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越

远
,这说明橡皮筋的弹性势能与其发生弹性形变
大小有关;若橡皮筋被拉得长度相同,所用“子弹”的质量不同,则发现射出时的速度也不相同
(选填“相同”或“不相同”,下同).在此过程中,橡皮筋对“子弹”做的功相同
.答案
远;弹性形变;不相同;相同
解析
1. 弹弓的橡皮筋拉得越长,橡皮筋的弹性形变越大,其弹性势能越大,转化为动能就越大,“子弹”射得就越远。所以第一个空填“远”,第二个空填“弹性形变”。
2. 若橡皮筋被拉得长度相同,即弹性势能相同,在转化过程中,不考虑能量损失,能量转化总量是相同的。但所用“子弹”的质量不同,根据动能公式$E_k = \frac{1}{2}mv^2$,质量不同时,速度不同,所以第三个空填“不相同”。
3. 因为橡皮筋被拉得长度相同,弹性势能相同,在理想情况下,橡皮筋对“子弹”做的功相同,所以第四个空填“相同”。
2. 若橡皮筋被拉得长度相同,即弹性势能相同,在转化过程中,不考虑能量损失,能量转化总量是相同的。但所用“子弹”的质量不同,根据动能公式$E_k = \frac{1}{2}mv^2$,质量不同时,速度不同,所以第三个空填“不相同”。
3. 因为橡皮筋被拉得长度相同,弹性势能相同,在理想情况下,橡皮筋对“子弹”做的功相同,所以第四个空填“相同”。
活动一 认识机械能
1. 机械能的定义.
- (1) 在物理学中,我们把动能和势能统称为
- (2) 能量的多少可以用功来计算,所以能量的单位与功的单位相同,都是
- (3) 动能的大小与质量和速度有关,重力势能的大小与质量和被举高的高度有关,而速度的大小与参照物的选取有关,高度与所选的参照平面有关,二者都具有相对性.
2. 互动展示:判断下列物体具有的机械能的形式.
- (1) 悬挂着的灯泡,具有
(2) 操场上滚动的足球,具有
(3) 被压弯的钢尺,具有
(4) 空中飞行的小鸟,具有
1. 机械能的定义.
- (1) 在物理学中,我们把动能和势能统称为
机械能
.一个物体可能同时具有动能和势能.- (2) 能量的多少可以用功来计算,所以能量的单位与功的单位相同,都是
焦耳
.- (3) 动能的大小与质量和速度有关,重力势能的大小与质量和被举高的高度有关,而速度的大小与参照物的选取有关,高度与所选的参照平面有关,二者都具有相对性.
2. 互动展示:判断下列物体具有的机械能的形式.
- (1) 悬挂着的灯泡,具有
重力势能
.(2) 操场上滚动的足球,具有
动能
.(3) 被压弯的钢尺,具有
弹性势能
.(4) 空中飞行的小鸟,具有
动能和重力势能
.答案
1. (1)机械能;(2)焦耳;2. (1)重力势能;(2)动能;(3)弹性势能;(4)动能和重力势能
解析
1. (1)机械能是动能和势能的统称;(2)能量单位与功相同,为焦耳。2. (1)悬挂灯泡静止,有质量和高度,具重力势能;(2)滚动足球运动,具动能;(3)压弯钢尺发生弹性形变,具弹性势能;(4)飞行小鸟运动且有高度,具动能和重力势能。
活动二 探究动能、势能的相互转化

1. 单摆的动能、势能的相互转化.观察摆球的高度和速度是怎样变化的,说一说:
- (1) 摆球从 A 点向下摆动时,它的速度怎样变化? 动能怎样变化? 重力势能怎样变化?
- (2) 摆球到达最低点 $ O' $ 时,动能是否达到最大? 重力势能呢?\n(3) 摆球从 $ O' $ 点向 B 点运动的过程中,它的速度怎样变化? 动能转化为什么能? 当到达最高点 B 时,它的动能是不是零? 重力势能是不是最大?\n(4) A 点到 $ O' $ 点,能量怎样转化? $ O' $ 点到 B 点,能量怎样转化?
- 我们观察到,实际单摆的摆球在左右摆动的过程中幅度越来越小,可能的原因是什么?
2. 说一说下列现象中的动能和势能的相互转化情况:a. 游乐场的过山车;b. 落地后又弹起的皮球;c. 撑竿跳高的运动员$.\n$大量事实表明:动能和势能可以相互
1. 单摆的动能、势能的相互转化.观察摆球的高度和速度是怎样变化的,说一说:
- (1) 摆球从 A 点向下摆动时,它的速度怎样变化? 动能怎样变化? 重力势能怎样变化?
- (2) 摆球到达最低点 $ O' $ 时,动能是否达到最大? 重力势能呢?\n(3) 摆球从 $ O' $ 点向 B 点运动的过程中,它的速度怎样变化? 动能转化为什么能? 当到达最高点 B 时,它的动能是不是零? 重力势能是不是最大?\n(4) A 点到 $ O' $ 点,能量怎样转化? $ O' $ 点到 B 点,能量怎样转化?
- 我们观察到,实际单摆的摆球在左右摆动的过程中幅度越来越小,可能的原因是什么?
2. 说一说下列现象中的动能和势能的相互转化情况:a. 游乐场的过山车;b. 落地后又弹起的皮球;c. 撑竿跳高的运动员$.\n$大量事实表明:动能和势能可以相互
转化
.动能和势能相互转化的过程中,由于阻力的存在,机械能总量将减少
.答案
转化;减少
解析
1.
(1)速度变大;动能变大;重力势能变小
(2)动能达到最大;重力势能最小
(3)速度变小;动能转化为重力势能;动能是零;重力势能是最大
(4)重力势能转化为动能;动能转化为重力势能;受到空气阻力
2. a. 过山车从高处向低处运动时重力势能转化为动能,从低处向高处运动时动能转化为重力势能
b. 皮球下落时重力势能转化为动能,弹起时动能转化为重力势能
c. 运动员助跑时动能转化为撑竿的弹性势能,撑竿恢复形变时弹性势能转化为运动员的重力势能和动能
转化;减少
(1)速度变大;动能变大;重力势能变小
(2)动能达到最大;重力势能最小
(3)速度变小;动能转化为重力势能;动能是零;重力势能是最大
(4)重力势能转化为动能;动能转化为重力势能;受到空气阻力
2. a. 过山车从高处向低处运动时重力势能转化为动能,从低处向高处运动时动能转化为重力势能
b. 皮球下落时重力势能转化为动能,弹起时动能转化为重力势能
c. 运动员助跑时动能转化为撑竿的弹性势能,撑竿恢复形变时弹性势能转化为运动员的重力势能和动能
转化;减少
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