浅谈“机械能”题的参考答案

宫兴阁　孙宝文　苏福河

中图分类号：G633.7文献标识码：B文章编号：1672-1578（2016）11-0268-01

现以人教版八下配套教参，对课文里"动手动脑学物理"机械能题的参考答案简述如下浅见，用以跟同行交流，并期望得到各位师长指教（因受篇幅所限，题的内容请参看课文）。

说明：⑴我们建议能量要说"多或少"、不说"大或小"。⑵我们用如图1所示高≈3cm、宽≈4cm、底边长≈7.5cm自制楔形体，配上铁和铝圆柱体、推动一盒新火柴做功安排学生实验：①先测图⑴～⑶3组数据；②图⑷～⑹供分析"决定Ek多少的因素"；强调学生关注"圆柱体在桌面上推动火柴盒做功前υ的大小和圆柱体的m"；③图⑺～⑼供分析"决定Ep多少的因素"：引

导学生着眼"圆柱体在斜面上所处的h和圆柱体的m"对火柴盒做功多少的影响。

⑶我们虽然测取了3组数据，处理的角度不同，得出的结论有异，这对学生"学习信息处理方法"、培养学生"有初步的信息处理能力"和"有初步的分析概括能力"等，教学效果颇佳。

课本p70："动手动脑学物理"共编写5道题：

1题教参答案：自行车的速度越大动能就越大，刹车阻力相同时，刹车需要的距离就越长，车越不容易停下来，所以骑自行车时速度不能太快。

我们解释为：当骑车人（的质量比车大得多）和车的质量一定时，自行车的速度越快，人和车具有的动能就越多，刹车时克服阻力能够做的功就越多：当刹车阻力相同时，车停下来需要移动的距离就越长，车就越不容易停下来，很容易造成伤害事故，所以骑自行车时速度不能太快。

2题教参答案：（1）汽车在运动，具有动能；注：通常"地面重力势能视为0j"；（2）吊灯在高处，具有重力势能。（3）"在空中""飞行"分别说明飞机具有重力势能和动能。（4）拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能。

3题教参答案：扔出的馒头由于具有惯性，与火车运动的速度相同，速度越大，动能越大，所以能把人砸伤。

我们解释为：扔出的馒头由于具有惯性，与火车运动的速度相同，速度很大动能也多，能够做的功就越多，所以能把人砸伤。

4题教参答案：以行走的牛和飞行的步枪子弹为例，行走的牛尽管质量很大，约是子弹的105倍，但速度较小，动能并不大；飞行的子弹尽管质量不大，但速度很大，约是行走的牛的103倍，动能是行走的牛的几十倍。可见，速度对动能的影响比质量对动能的影响大。

我们给出解释：高中物理你将会学到：动能的表达式是Ek=（1/2）mυ2！它"跟速度的二次方成正比"的！可见，速度对动能的影响，要比质量对动能的影响大得多。这是交通运输中的"限速"的最重要的理论依据之一。

5题教参答案：水库中水的重力势能大小与水的质量和高度有关，虽然迪克桑斯大坝比葛洲坝拦河坝高，但我们并不知道水库中水量的多少，所以不能简单地得出结论。

课本p74："动手动脑学物理"共编写4道题：

1题 教参答案：过山车下降时速度越来越大，重力势能转化成动能；上升时速度越来越小，动能转化成重力势能。我们认为：

⑴由一种形式的能变成另种形式的能叫"能的转化"；能的形式没改变，能从一个物体传给另一个物体叫"能的转移"。⑵能的转化或转移的多少或数量叫"能量"。⑶我们用带沟槽的铝合金自制学生用的教具如图2上；在示意图标上字母，便于学生叙述。

2题教参答案：用力向下抛出乒乓球，使球抛出时具有一定的动能。根据机械能守恒，乒乓球弹跳到原来的位置时仍有一定的动能，还能继续向上运动，到达最高点时的重力势能，等于乒乓球抛出时的重力势能与动能之和，因此能使乒乓球弹跳到高于抛出时的位置。还可以向上抛出乒乓球，理由相同。

我们强调：开始不论用力向下或向上抛乒乓球，都是人要对乒乓球做功、增大乒乓球离开始手时的机械能，使乒乓球能够转化为更多的重力势能，致使乒乓球能够反弹跳到高于抛出点的位置。

3题教参答案：物体在最高点时重力势能最大，当与蹦床将要接触时具有一定的动能。物体与蹦床面接触后，床面发生弹性形变，物体的动能转化成蹦床的弹性势能，当床面达到最大形变时弹性势能最大，物体的速度为0，动能最小。床面在恢复原状过程中，弹性势能转化成物体的动能。物体在上升过程中，动能转化为重力势能。注：物体应改为"运动员"！

4题教参答案：罐子滚下斜面后会再沿斜面向上滚动。开始时，罐子和铁块在重力作用下都将沿斜面向下运动。向下运动时，罐子滚动，铁块沿斜面向下做直线运动且相对罐子静止。由于罐子和橡皮筋捆绑在一起，在罐子和铁块的共同作用下，橡皮筋会被卷紧，它的弹性势能持续增加。当橡皮筋卷紧到一定程度时，整个装置的运动速度将会减小。当罐子和铁块的动能全部转化为橡皮筋的弹性势能时，整个装置处于静止状态。此时，橡皮筋要恢复原状，其弹性势能会转化为罐子的动能，所以罐子会再沿斜面向上滚动。我们的教学要求有：

⑴先答现象；⑵解释原因：①整个装置在坡顶具有重力势能。在重力作用下罐体沿斜面滚动下降，铁块沿斜面平动下降（或"铁块沿斜面跟原来平行下降"），因为皮筋跟罐捆绑在一起，致使皮筋发生扭转形变，在罐体和铁块的共同作用下，皮筋会被卷紧，下滚时整个装置的动能将逐渐减少、将动能转换成皮筋的弹性势能；橡皮筋的弹性势能将会持续增加，当它们的动能都转化为皮筋的弹性势能时，整个装置就静止；②当皮筋恢复原来形状时，皮筋的弹性势能将会转化为它们的动能，结果罐又能反转爬坡、将弹性势能转化成重力势能；③依据机械能的转化规律，罐子就能够下滚上爬、多次重复！⑶自制这套装置很简单，内部如图3所示，供学生随堂实验十分方便。

因受篇幅所限不再赘述。向提供图片和提出很好修改建议的王秀峰高级教师致谢！以上谬误难免，敬请各位师长斧正。