淺談“機械能”題的參考答案

宮興閣　孫寶文　蘇福河

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2016）11-0268-01

現(xiàn)以人教版八下配套教參，對課文里"動手動腦學物理"機械能題的參考答案簡述如下淺見，用以跟同行交流，并期望得到各位師長指教（因受篇幅所限，題的內容請參看課文）。

說明：⑴我們建議能量要說"多或少"、不說"大或小"。⑵我們用如圖1所示高≈3cm、寬≈4cm、底邊長≈7.5cm自制楔形體，配上鐵和鋁圓柱體、推動一盒新火柴做功安排學生實驗：①先測圖⑴～⑶3組數(shù)據(jù)；②圖⑷～⑹供分析"決定Ek多少的因素"；強調學生關注"圓柱體在桌面上推動火柴盒做功前υ的大小和圓柱體的m"；③圖⑺～⑼供分析"決定Ep多少的因素"：引

導學生著眼"圓柱體在斜面上所處的h和圓柱體的m"對火柴盒做功多少的影響。

⑶我們雖然測取了3組數(shù)據(jù)，處理的角度不同，得出的結論有異，這對學生"學習信息處理方法"、培養(yǎng)學生"有初步的信息處理能力"和"有初步的分析概括能力"等，教學效果頗佳。

課本p70："動手動腦學物理"共編寫5道題：

1題教參答案：自行車的速度越大動能就越大，剎車阻力相同時，剎車需要的距離就越長，車越不容易停下來，所以騎自行車時速度不能太快。

我們解釋為：當騎車人（的質量比車大得多）和車的質量一定時，自行車的速度越快，人和車具有的動能就越多，剎車時克服阻力能夠做的功就越多：當剎車阻力相同時，車停下來需要移動的距離就越長，車就越不容易停下來，很容易造成傷害事故，所以騎自行車時速度不能太快。

2題教參答案：（1）汽車在運動，具有動能；注：通常"地面重力勢能視為0j"；（2）吊燈在高處，具有重力勢能。（3）"在空中""飛行"分別說明飛機具有重力勢能和動能。（4）拉開的彈弓發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能。

3題教參答案：扔出的饅頭由于具有慣性，與火車運動的速度相同，速度越大，動能越大，所以能把人砸傷。

我們解釋為：扔出的饅頭由于具有慣性，與火車運動的速度相同，速度很大動能也多，能夠做的功就越多，所以能把人砸傷。

4題教參答案：以行走的牛和飛行的步槍子彈為例，行走的牛盡管質量很大，約是子彈的105倍，但速度較小，動能并不大；飛行的子彈盡管質量不大，但速度很大，約是行走的牛的103倍，動能是行走的牛的幾十倍。可見，速度對動能的影響比質量對動能的影響大。

我們給出解釋：高中物理你將會學到：動能的表達式是Ek=（1/2）mυ2！它"跟速度的二次方成正比"的！可見，速度對動能的影響，要比質量對動能的影響大得多。這是交通運輸中的"限速"的最重要的理論依據(jù)之一。

5題教參答案：水庫中水的重力勢能大小與水的質量和高度有關，雖然迪克桑斯大壩比葛洲壩攔河壩高，但我們并不知道水庫中水量的多少，所以不能簡單地得出結論。

課本p74："動手動腦學物理"共編寫4道題：

1題 教參答案：過山車下降時速度越來越大，重力勢能轉化成動能；上升時速度越來越小，動能轉化成重力勢能。我們認為：

⑴由一種形式的能變成另種形式的能叫"能的轉化"；能的形式?jīng)]改變，能從一個物體傳給另一個物體叫"能的轉移"。⑵能的轉化或轉移的多少或數(shù)量叫"能量"。⑶我們用帶溝槽的鋁合金自制學生用的教具如圖2上；在示意圖標上字母，便于學生敘述。

2題教參答案：用力向下拋出乒乓球，使球拋出時具有一定的動能。根據(jù)機械能守恒，乒乓球彈跳到原來的位置時仍有一定的動能，還能繼續(xù)向上運動，到達最高點時的重力勢能，等于乒乓球拋出時的重力勢能與動能之和，因此能使乒乓球彈跳到高于拋出時的位置。還可以向上拋出乒乓球，理由相同。

我們強調：開始不論用力向下或向上拋乒乓球，都是人要對乒乓球做功、增大乒乓球離開始手時的機械能，使乒乓球能夠轉化為更多的重力勢能，致使乒乓球能夠反彈跳到高于拋出點的位置。

3題教參答案：物體在最高點時重力勢能最大，當與蹦床將要接觸時具有一定的動能。物體與蹦床面接觸后，床面發(fā)生彈性形變，物體的動能轉化成蹦床的彈性勢能，當床面達到最大形變時彈性勢能最大，物體的速度為0，動能最小。床面在恢復原狀過程中，彈性勢能轉化成物體的動能。物體在上升過程中，動能轉化為重力勢能。注：物體應改為"運動員"！

4題教參答案：罐子滾下斜面后會再沿斜面向上滾動。開始時，罐子和鐵塊在重力作用下都將沿斜面向下運動。向下運動時，罐子滾動，鐵塊沿斜面向下做直線運動且相對罐子靜止。由于罐子和橡皮筋捆綁在一起，在罐子和鐵塊的共同作用下，橡皮筋會被卷緊，它的彈性勢能持續(xù)增加。當橡皮筋卷緊到一定程度時，整個裝置的運動速度將會減小。當罐子和鐵塊的動能全部轉化為橡皮筋的彈性勢能時，整個裝置處于靜止狀態(tài)。此時，橡皮筋要恢復原狀，其彈性勢能會轉化為罐子的動能，所以罐子會再沿斜面向上滾動。我們的教學要求有：

⑴先答現(xiàn)象；⑵解釋原因：①整個裝置在坡頂具有重力勢能。在重力作用下罐體沿斜面滾動下降，鐵塊沿斜面平動下降（或"鐵塊沿斜面跟原來平行下降"），因為皮筋跟罐捆綁在一起，致使皮筋發(fā)生扭轉形變，在罐體和鐵塊的共同作用下，皮筋會被卷緊，下滾時整個裝置的動能將逐漸減少、將動能轉換成皮筋的彈性勢能；橡皮筋的彈性勢能將會持續(xù)增加，當它們的動能都轉化為皮筋的彈性勢能時，整個裝置就靜止；②當皮筋恢復原來形狀時，皮筋的彈性勢能將會轉化為它們的動能，結果罐又能反轉爬坡、將彈性勢能轉化成重力勢能；③依據(jù)機械能的轉化規(guī)律，罐子就能夠下滾上爬、多次重復！⑶自制這套裝置很簡單，內部如圖3所示，供學生隨堂實驗十分方便。

因受篇幅所限不再贅述。向提供圖片和提出很好修改建議的王秀峰高級教師致謝！以上謬誤難免，敬請各位師長斧正。