第07讲 机械能-2025年新九年级物理暑假预习精品讲义（苏科版 新教材）

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2025年新九年级物理暑假预习精品讲义

第07讲 机械能

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第一步：学

析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习

练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法

练题型 强知识：6大核心题型精准练

第二步：记

串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握

第三步：测

过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升

知识点1 动能

1、能量的概念

（1）能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。
（2）单位：焦耳，符号J。
（3）理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。

2、功与能的关系

（1）功是一个过程量，能量是一个状态量。功是描述一个力对物体作用过程中所取得成效的物理量，它是相对于一个过程而言能量是指一个物体具有能够对外做工的本领。
（2）具有能量的物体不一定在做功，但正在做功的物体一定具有能量。
（3）一个物体能够对外做的功越多，它具有的能量就越大。

3、动能概念：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能。
（1）一切物体都具有动能（运动是绝对的）。

（2）影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。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。

4、探究动能的大小与哪些因素有关
（1）提出问题：动能的大小与哪些因素有关？
（2）猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关
（3）实验方法：控制变量法和转换法

（4）实验器材：斜面、钢球、木块
（5）实验步骤：
①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近；
②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
（6）实验现象：
①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远；
②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。
（7）得出结论：
①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大；
②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。
（8）归纳总结：动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大

知识点二：势能

1、势能：弹性势能和重力势能统称为势能。

2、重力势能
（1）重力势能概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
（2）影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。当物体的质量一定时，物体距零势能面的高度越大，其重力势能越大，物体距零势能面的高度越小，其重力势能越小；当物体距零势能面的高度一定时，物体质量越大其重力势能越大，物体质量越小其重力势能越小，物体的质量越大，举得越高，其重力势能就越大。
3、探究重力势能的大小与哪些因素有关？
（1）实验方法：控制变量法和转换法

（2）实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。
（3）实验过程：
①让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些
②用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些
（3）实验结论：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。

4、弹性势能
（1）弹性势能概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。
（2）影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。当弹簧本身的性质相同时，形变越大，它具有的弹性势能就越大，形变越小，具有的弹性势能就越小；当弹簧形变相同时，性质不同的弹簧弹性势能不同。

5、探究弹性势能的大小与哪些因素有关
（1）实验方法：控制变量法和转换法

（2）实验设计：‌使用两根材料不同的弹簧A和B（‌长度和粗细相同）‌，‌小球、‌木块和长刻度尺。‌将弹簧按照不同的压缩长度安装好，‌确保弹簧被压缩的长度在弹性限度内。‌将小球置于弹簧的右端，‌放手后观察小球弹出的距离，‌以及木块被推动的距离。‌
（3）实验操作‌
第一次实验中，‌将弹簧压缩到一定的长度ΔL₁，‌记录木块被推动的距离S₁。‌
第二次实验中，‌将弹簧压缩到长度ΔL₂（‌ΔL₂＞ΔL₁）‌，‌再次记录木块被推动的距离S₂。‌
（4）数据分析：‌比较S₁和S₂的距离，‌如果S₂的距离大于S₁，‌说明弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。‌‌

（5）实验结论：同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。

知识点三：动能和势能的相互转化

1、机械能：动能和势能之和称为机械能。动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。

2、动能和重力势能之间可以相互转化：动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。

3、动能和弹性势能之间也可以相互转化：它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能．拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为箭的动能。

4、机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。

5、各种形式的能量都可以相互转化：如电能可以转化为光能和内能；太阳能可以转化为电能等，动能和势能的相互转化只是能量相互转化中的一种形式，能量转化过程中一种能量减少，另一种能量增加。

6、水能的利用

（1）我们的祖先利用水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉。

（2）修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机。将发电机装在水轮机的上面，并把它们的轴连接在一起，由水轮机带动发电机发电。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。

7、风能的利用

（1）我们的祖先利用风力鼓起帆来推动船航行。

（2）风吹动风车，带动发电机发电。在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田联 在一起供电。

题型一 探究影响动能因素的实验  

1．如图所示“探究动能的大小与什么因素有关”的实验中，下列说法正确的是（　　）

A．小球推动木块移动的距离与小球释放的高度无关

B．小球动能的大小是通过推动木块移动的距离反映

C．实验中斜面和水平面必须是光滑的

D．木块向前滑行的过程中机械能守恒

2．如图是小明探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置。在探究小车速度对其动能的影响时，应保持小车_______不变，使小车多次从_______（选填“相同”或“不同”）高度下滑进行实验。小明两次实验操作，第一次木块被撞得近，小车到达水平面的动能为E₁，木块受到的摩擦力为f₁，第二次木块被撞得远，小车到达水平面的动能为E₂，木块受到的摩擦力为f₂，E₁_______E₂，f₁_______f₂（选填“>”、“=”或“<”）。

3．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为的位置由静止滚下（、），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答。

(1)实验中，探究的动能是指（　　）（选填正确选项前的字母）；

A．小球在斜面上的动能    B．小球撞击木块时的动能   C．木块被小球撞击时的动能

(2)用来研究超速安全隐患时需要控制不变的量是_______，实验时应选择_______两个图所示实验进行比较；用来研究超载安全隐患时，应选择_______两个图所示实验进行比较；

(3)小球从斜面由静止滚到底部的过程中，实际上就是_______能转化为动能的过程，在这个过程中，忽略斜面的摩擦力对小球的影响，其机械能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）；

(4)实验中，小球在这三个水平表面上滑行的过程中，推动木块克服摩擦做功最多的是球_______（选填“A”、“B”或“C”）。

4．用相同的斜面可以探究“影响动能大小的因素”和“阻力对物体运动的影响”。

(1)小车在斜面上下滑的过程中，它的_______转化为动能，其动能大小是通过被碰木块移动的距离来反映的；如果小车的质量不同，可以观察到被碰木块移动的距离不同，木块在水平面上滑行的过程中所受摩擦力的大小_______（选填“相同””或“不相同”）；若木块重为2N，被碰后移动了0．3m，则这个过程中，重力所做的功为_______J；

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参考答案

 知识点1 动能

1、能量的概念

（1）能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。
（2）单位：焦耳，符号J。
（3）理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。

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