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第1節 能量及其形式
一、能量及其形式
1、能量
（1）物體能夠對外做功，表示這個物體具有能量，簡稱能。
理解：①能量表示物體做功本領大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。?
（2）單位：焦耳（J）
（3）形式：內能、機械能[動能和勢能（重力勢能、彈性勢能）]、化學能、光能、電磁能、電能、核能、太陽能、聲能等。
重點掌握：①機械能：做機械運動的物體具有的能量。
②化學能：與化學反應有關的能量。例如食物中（參與生物化學反應），燃燒（化學能轉化為熱能）。
③電能：是指使用電以各種形式做功(即產生能量)的能力。
④內能：它只與分子熱運動的快慢和分子間相互作用力、分子間的距離有關，因此任何物體在任何時候都具有內能。
⑤核能：是物質的原子核發生變化時產生的能量，即在核反應中，中子與質子重新組合成新的原子核的過程中產生的能量。
2、能量轉化與能量轉移
（1）能量轉化：能量從一種形式轉化為另一種形式。如發電機發電時，機械能轉化為電能；電動機工作時，將電能轉化為機械能。
（2）能量轉移：能量從一個物體轉移到另一個物體。如將一塊熾熱的鐵塊放入一杯冰水中，內能(熱能)從鐵塊轉移到冰水，導致鐵塊的內能(熱能)減少，冰水內能(熱能)增加。
說明　能量的轉化與轉移往往是同時發生的。
（3）能量轉化與能量轉移的區別：能量的轉化涉及兩種或兩種以上能量形式之間的轉變，此時能量的對象可能變也可能不變。能量的轉移只是能量的對象發生了變化，而能量的形式不發生變化。
二、機械能
1、機械能
(1)定義：動能和勢能統稱為機械能。機械能是最常見的一種形式的能量，做機械運動的物體都具有機械能。
(2)單位：J。
(3)影響機械能大小的因素：①動能的大小；②重力勢能的大小；③彈性勢能的大小。
2、動能
(1)定義：物體由于運動而具有的能，叫做動能。
(2)單位：焦耳(J)
(3)影響動能大小的因素
實驗裝置
探究過程
讓同一鋼球A先后從斜面上的不同高度滾下，分別記下物體B被推動的距離。
改變鋼球的質量，讓不同質量的鋼球從同一高度自由滾下，分別記下
物體B被推動的距離。
實驗現象及分析
質量相同的鋼球，斜面上高度放的越高，B被推動的距離越遠。
從斜面上同一高度，質量越大的鋼球推動B運動的距離越遠。
實驗結論
在質量相同時，物體的運動速度越大，它具有的動能越大。
在運動速度相同時，物體的質量越大，它具有的動能越大。
3、重力勢能
(1)定義：物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢能。
(2)單位：焦耳(J)
(3)影響重力勢能大小的因素：物體的質量和物體被舉高的高度。質量相同時,物體被舉得越高，重力勢能越大；被舉高度相同時， 物體的質量越大，重力勢能越大。
4、彈性勢能
①定義：物體由于發生彈性形變而具有的能量。
②影響彈性勢能的因素：彈性勢能的大小與物體的形變的大小有關，物體的彈性形變越大，彈性勢能就越大。
三、動能和勢能的轉化
1、動能和重力勢能間的轉化規律：?
①質量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉化為動能；?
②質量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉化為重力勢能；?
2、動能與彈性勢能間的轉化規律：?
①如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉化為彈性勢能；?
②如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉化為動能。
3、機械能守恒
如果只有動能和勢能的相互轉化，機械能的總量就保持不變，即機械能守恒
動能
勢能
機械能
影響因素
質量、速度
質量、高度、彈性形變程度
質量、速度、高度、彈性形變程度
注意事項
（1）分析同一物體的機械能轉化：
①分析動能和勢能相互轉化的實例時，先要明確研究對象是在哪一個過程中，再分析能量的變化和轉化情況，關鍵是從物體的運動速度、高度、彈性形變的變化情況入手；
②在動能和勢能相互轉化過程中，如果物體只受重力作用，不受摩擦和空氣阻力時，機械能守恒.如滾擺在旋轉上升的過程中（不考慮滾擺與繩的摩擦力及空氣阻力）其機械能守恒
（2）若物體的質量并非不變（如灑水車作業、投放物資等）時，則分析動能和勢能綜合考慮質量、速度、高度、彈性形變等因素，分別分析動能、勢能的變化情況，進而分析機械能的轉化情況
題型一：機械能守恒問題
41998906292851、掉在水平地面上的彈性小球會被彈起，而且彈跳的高度會越來越低。如圖所示是小球彈跳的頻閃照片，MN為等高線，小球在3、5位置的高度一樣。下面說法正確的是（ ）
A．小球在位置4時的勢能最大
B．小球3和5比較，它們的機械能相同
C．小球3和5比較，在位置5時動能較小
D．小球從位置1到位置2的過程中，勢能全部轉化為動能
7620006362702、如圖，AOB是光滑軌道，A點的高度H大于B點的高度，讓小球從A點靜止開始自由滑下，到達B點后離開(不計空氣阻力)，則小球離開B點后的運動軌跡為(　　)
A．a B．b C．c D．d
題型二：彈簧問題
47840904711701、如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在小球接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列敘述中正確的是(　　)　
A．小球所受彈簧的彈力始終比重力大
B．小球到達最低點時所受彈簧的彈力等于重力
C．小球的機械能在不斷減少
D．小球的速度一直在減小
2、如圖所示，一彈簧的左端固定，右端連接一個小球，把它們套在光滑的水平桿上，a點是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b點是彈簧原長時小球的位置，c點是小球到達最右端的位置。則小球由a點運動到c點的過程中，下列說法正確的是( )
A．小球在a點，彈簧的彈性勢能最小
4137025113030B．小球在b點，小球的速度最小
C．從a到b點，小球的動能逐漸增大
D．從b點到c點，彈簧的彈性勢能逐漸減小
48113959512303、有一種運動叫蹦極，如圖所示是蹦極運動的簡化示意圖，彈性繩一端固定在O點，另一端系住運動員，運動員從O點自由下落，A點處彈性繩自然伸直。B點是運動員受到的重力與彈性繩對運動員拉力相等的點，C點是蹦極運動員到達的最低點，運動員從O點到C點的運動過程中忽略空氣阻力，則（?? ）
A.?從O至C運動員速度一直減小
B.?從O點至A點運動員機械能不守恒，從A點至C點機械能守恒
C.?從O至A過程中運動員速度增大，從A至C過程中運動員速度減小
D.?從O至B過程中運動員速度增大，從B至C過程中運動員速度減小
題型三：圖像問題
43319708426451、如圖甲所示，小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧。從小球剛接觸到彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，得到小球的速度v和彈簧被壓縮的長度Δl之間的關系，如圖乙所示，其中b為曲線最高點。不計空氣阻力，彈簧在整個過程中始終發生彈性形變，則小球( )
A．受到的彈力始終不變 B．運動過程動能一直增大
C．運動過程機械能不變 D．在b點時重力等于彈力
2、小球在沒有空氣阻力的情況下，沿無摩擦軌道運動。
17272062230
(1)如圖所示，小球從A點靜止釋放，小球到達C點時速度是否為零？ 。
(2)將軌道BC段改為水平，如圖所示，小球仍從A點靜止釋放，小球經過M點時的機械能大于、小于還是等于其在A點的機械能？ 。以小球經過M點時為計時起點，大致畫出小球在MN段運動的速度－時間圖像。
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參考答案：
題型一：1、C 2、C
2421255193675題型二：1、C 2、C3、D
題型三：1、D 2、(1)是　(2)等于　如圖

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