题目

小华是一位爱动脑，勤动手的好学生．为了探究水的势能与动能的转化规律，他在课余时间用易拉罐上的金属皮自制了一个水轮机，在饮料瓶的底部钻孔再装满水，让水流冲击水轮机转动，如图所示． （1）在水冲击水轮机转动的过程中，能量的转化情况是______． （2）小华发现：将饮料瓶的高度增加，小水轮便转得快一些．这说明小水轮的转速与水的______有关． （3）小华换用一个钻有更大的孔的饮料瓶装水，当水流冲击水轮时，发现小水轮的转速也增大了，这说明小水轮的转速与水的______有关． （4）由小华的实验结果，请你解释：为什么利用江河中的水发电时，都要建设较高的大坝，而不直接利用江河中流动的水冲击水轮发电机发电？

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）水下落过程中，重力势能转化为动能，重力势能越大，转化为的动能越多，在水冲击水轮机转动的过程中，能量的转化情况是水的重力势能转化为水轮机的动能； （2）将饮料瓶的高度增加，小水轮便转得快一些．这说明小水轮的转速与水的高度有关；修筑拦河坝是为了提高水位，提高高度，质量不变，重力势能增大． （3）当高度不变时，水的质量越大，产生的重力势能就越大，转化的动能就越多，所以当水的流量也就是质量增加时，水轮机的转速增加； （4）修筑较高的拦河坝是为了提高水位，提高高度，质量不变，重力势能增大；水下落过程中，重力势能转化为动能，重力势能越大，转化为的动能越多． 故答案为：（1）水的重力势能转化为水轮机的动能；（2）高度；（3）质量； （4）修筑较高的拦河坝是为了提高水位，提高高度，质量不变，重力势能增大；水下落过程中，重力势能转化为动能，重力势能越大，转化为的动能越多．

考点梳理

初中二年级物理试题“小华是一位爱动脑，勤动手的好学生．为了探究水的势能与动能的转化”旨在考查同学们对 势能的影响因素、 动能和势能的应用、 机械能转化与守恒、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初二物理。

• 势能的影响因素
• 动能和势能的应用
• 机械能转化与守恒

考点名称：势能的影响因素

势能：势能是一个相对量，选择不同的势能零点，势能的数值一般是不同的。在保守的内力场和外力场作用下的质点系统，由于它所处的一定位形而具有的作功本领，势能包括重力势能和弹性势能两种，势能是属于物体系共有的能量，通常说一个物体的势能，实际上是一种简略的说法。单位是焦耳(J)。

重力势能：物体由于被举高而具有的能量。

弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫弹性势能。

势能的计算公式

1、重力势能是物体因为重力作用而拥有的能量，公式为EP=mgh(m 质量，g应取9.8N/kg，h物体据水 平面的高度)。

2、弹性势能是物体因为弹性形变而具有的能量，公式为EP=1/2 kx^2。

影响势能的因素

1、重力势能的影响因素：

质量、被举的高度。物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大;

2、弹性势能的影响因素：

弹性形变。同一物体的弹性形变程度越大，它具有的弹性势能就越大。

考点名称：动能和势能的应用

动能：物体由于运动而具有的能量，指物体作机械运动所具有的能量。物体由于运动而具有的能叫动能，通常被定义成使某物体从静止状态至运动状态所做的功，它的大小是运动物体的质量和速度平方乘积的二分之一。物体能够做的功越多，就表明这个物体的能量越大。物体的动能由物体的质量和物体的运动速度影响。

动能的特征及基本性质

①动能是标量;

②动能具有瞬时性，在某一时刻，物体具有一定的速度，也具有一定的动能，动能是状态量;

③动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般以地面为参考系研究物体的运动。

注意：“能够做功”并不等于正在做功。只要该物体具有做功的本领，不论它是在做功，还是没在做功，做功的潜在本领始终存在，则说该物体具有能。判断一个物体是否具有能的标志是看它能否做功。

势能：在保守的内力场和外力场作用下的质点系统，由于它所处的一定位形而具有的作功本领，势能包括重力势能和弹性势能两种，势能是属于物体系共有的能量，通常说一个物体的势能，实际上是一种简略的说法。势能是一个相对量，选择不同的势能零点，势能的数值一般是不同的。单位是焦耳(J)。

1、重力势能：物体由于被举高而具有的能量，受质量、被举的高度影响，物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大;

2、弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫弹性势能。弹性势能受弹性形变影响，同一物体的弹性形变程度越大，它具有的弹性势能就越大。

动能和势能的应用：

(1)水轮发电机，将水下落的重力势能转化成轮子的动能，从而带动线圈在磁场中转动，产生感应电流，通过导线传出去，完成发电。

(2)撑杆跳，将助跑时的动能装化成重力势能，使人升高。

(3)秋千，是动能和重力势能互相转化的结果。

考点名称：机械能转化与守恒

机械能转化与守恒的意义

“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一，它反映了物质运动和相互作用的本质，广泛渗透在各门学科这，并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分，也是最基础的部分，对今后的学习具有基础性的意义。

机械能转化的分析方法

对于学生而言，简单的机械能转化现象易于理解，如苹果从树上落下，在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手，不知道该如何分析，下面是有关机械能转化的分析方法。