陸輝燕

(江西省會昌縣珠蘭師范學(xué)校 342600)

一、有關(guān)動能、勢能與機械能概念的題型求解

分析理解和掌握動能、勢能與機械能各自相應(yīng)的概念，知道能與功的聯(lián)系與區(qū)別，通過分析與比較，抓住這些概念的本質(zhì)特征，培養(yǎng)學(xué)生處理信息的能力.

例1 下面關(guān)于能的說法中正確的是( ).

A.一物體的海拔高度值比另一個物體的大，則這個物體的重力勢能一定比另一個物體更大

B.在空中高速飛行的物體，由于它做了功，因此含有機械能

C.用繩子懸掛靜止的小方塊，由于未做功，所以不具有機械能

D.丙汽車的運動速度比丁汽車的大，則丙汽車的動能一定比丁汽車更大

解選項A，物體的機械能包含動能與勢能，被懸掛的小方塊雖然沒有做功，但是它具有重力勢能，所以表述錯誤；選項C，重力勢能的決定因素有物體的高度和質(zhì)量，所以高度大的甲物體重力勢能不一定更大；選項D，動能的決定因素有物體的質(zhì)量和物體的速度，所以運動速度大的丙物體動能不一定更大.答案：B

點評本題考查的是動能、重力勢能與機械能的概念題.需要掌握動能、重力勢能與機械能的定義，巧用定義來解決動能、重力勢能與機械能的大小比較等題型.

二、有關(guān)動能與勢能影響因素題型求解

分析物體的動能由物體的質(zhì)量與速度兩個因素共同決定；重力勢能則取決于物體的質(zhì)量大小與高度；彈性勢能與物體彈性形變物體的材料、幾何形狀共同決定.

圖1

例2 圖1所示為的實驗中，圖a、圖b、圖c分別表示將A、B、C三鐵球先后從相同實驗裝置滾下，并推動紙盒運動一段距離后靜止在水平面上，滿足條件mA=mBhB.

(1)要研究動能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)選擇圖____和圖____進(jìn)行比較.

(2)從圖中可以看出，A、B、C三鐵球剛到達(dá)水平面時，____球的動能最大.

解(1)要研究動能與質(zhì)量的關(guān)系，則要確保研究對象的質(zhì)量是不一致的，而且只考慮動能的因素，不考慮重力勢能的影響，所以選擇圖1和圖3.

(2)物體動能的大小取決于物體的質(zhì)量與運動速度，動能最大的物體，其質(zhì)量與運動速度應(yīng)當(dāng)均為最大值.由于運動速度的大小是由重力勢能轉(zhuǎn)變而來，所以要求重力勢能為最大值，即高度最高、質(zhì)量最大的，綜合考慮可得，C鐵球動能最大.

點評比較物體動能大小的關(guān)鍵是要緊扣決定動能的兩大因素，如果研究對象的質(zhì)量相同，則速度越大其動能越大，如果研究對象的速度相同，則質(zhì)量越大其動能越大，如果研究對象保持靜止，則其動能為零.

三、有關(guān)動能與勢能相互轉(zhuǎn)化題型求解

分析機械能的轉(zhuǎn)化是指同一物體的動能、重力勢能和彈性勢能三者之間的相互轉(zhuǎn)化，即重力勢能與彈性勢能、動能與重力勢能、動能與彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化.能的相互轉(zhuǎn)化總是存在于某一個或多個過程中，所以考慮能的轉(zhuǎn)化首先要知道物體原來處于什么狀態(tài)，確定它原來所具有的能的形式，然后明確物體達(dá)到另一種狀態(tài)后所具有的能的形式，從而確定不同形式的能的轉(zhuǎn)化.

圖2

例3 如圖2所示，孩子在蹦床上玩耍，從最初跳起離開蹦床到躍升至最高點這一過程中，孩子的____能逐漸增大，而____能則逐漸減小.

解在下落直至到接觸蹦床的過程中，孩子的動能減小，蹦床的彈性勢能增加；在蹦床舒張把孩子反彈起的過程中，蹦床的彈性勢能減小，孩子的動能增加；在離開蹦床上升的過程中，孩子的動能逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢能.因此本題答案為：重力勢能 動能

點評孩子玩蹦床的整個過程可以分成三個階段進(jìn)行分析：

(1)第一階段：接觸壓縮階段.孩子下落并接觸到蹦床之后，其動能和重力勢能逐漸減小，而蹦床的彈性勢能則逐漸增大.蹦床被壓縮到最大限度時，孩子的動能為零，重力勢能最小，彈性勢能最大.

(2)第二階段：舒張脫離階段.這一階段蹦床的彈性

勢能逐漸減小，孩子的重力勢能和動能均不斷增大.蹦床完全舒張孩子脫離時，蹦床的彈性勢能為零.

(3)第三階段：上升階段.孩子的動能逐漸減小，重力勢能逐漸增大.

注意：分析此類問題時，一定要明確研究對象所處的過程，再分析機械能的轉(zhuǎn)化和變化情況.

動能與勢能是初中物理中非常關(guān)鍵的知識點，本文重點介紹了動能、勢能的概念及決定因素，并闡述了動能、重力勢能與彈性勢能三者之間的相互轉(zhuǎn)化.在質(zhì)量保持不變的前提下，研究對象動能和重力勢能的變化，取決于運動速度和相對高度的變化.彈性勢能的變化需要關(guān)注彈性形變與彈性系數(shù)的大小.