11.4　機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 課件 2024-2025學(xué)年物理人教版八年級下冊

第十一章

功和機(jī)械能

第4節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化知識梳理導(dǎo)學(xué)園地1.機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化(1)機(jī)械能的定義:

和

統(tǒng)稱為機(jī)械能。

(2)轉(zhuǎn)化:

和

可以相互轉(zhuǎn)化。

(3)機(jī)械能守恒:在不計(jì)摩擦和阻力的情況下,如果只有

相互轉(zhuǎn)化,盡管動能和勢能的大小會

,但機(jī)械能的總和

。

2.水能和風(fēng)能的利用(1)水能和風(fēng)能:自然界的流水和風(fēng)都是具有大量

的天然資源。

(2)水能的利用①讓水沖擊水輪轉(zhuǎn)動,用來

;

②利用水能來

。

(3)風(fēng)能的利用:風(fēng)能也可以用來

。

1.能量轉(zhuǎn)化可以發(fā)生在同一物體上,也可以發(fā)生在不同物體之間。2.機(jī)械能守恒是有條件的,若考慮摩擦等阻力,機(jī)械能的總量就會變少,這是因?yàn)闄C(jī)械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能,如落地的乒乓球越跳越低,最后靜止在地面上,機(jī)械能的總量在減少。動能勢能動能勢能動能和勢能變化不變機(jī)械能汲水、磨粉發(fā)電發(fā)電知識點(diǎn)一:動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化【典題1】下列四個情境中,屬于動能轉(zhuǎn)化為勢能的是(

)名師點(diǎn)睛判斷物體動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的方法首先分析決定動能大小的因素(質(zhì)量和速度)、決定重力勢能大小的因素(質(zhì)量和高度)或彈性勢能大小的因素(彈性形變)如何變化,再看動能和重力勢能(或彈性勢能)如何變化。C【變式1-1】如圖所示,彈簧的左端固定,右端連接一個小球,把它們套在光滑的水平桿上,a是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置,b是彈簧原長時小球的位置,c是小球到達(dá)最右端的位置,則小球從a運(yùn)動到c的過程中,在

(選填“a”“b”或“c”)位置動能最大;從b到c的過程中,小球的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的

。

【變式1-2】下列實(shí)例中,由彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能的是(

)A.風(fēng)吹動樹葉B.秋千從高處向低處擺動C.汽車沿盤山公路勻速前進(jìn)D.拉彎的弓把箭射出b

彈性勢能D知識點(diǎn)二:機(jī)械能守恒與不守恒【典題2】如圖所示,小球沿軌道由靜止從A處經(jīng)B、C運(yùn)動到D處的過程中,忽略空氣阻力和摩擦力,則(

)A.小球在A處的動能等于在D處的動能B.小球在A處的動能大于在D處的動能C.小球在B處的機(jī)械能小于在C處的機(jī)械能D.小球在B處的機(jī)械能等于在C處的機(jī)械能名師點(diǎn)睛機(jī)械能守恒的條件不計(jì)空氣阻力和摩擦,機(jī)械能沒有轉(zhuǎn)化為其他形式的能,則機(jī)械能守恒;若考慮摩擦等阻力因素,則在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的過程中,機(jī)械能不守恒。D【變式2-1】(2024內(nèi)蒙古呼和浩特中考)如圖所示,小明同學(xué)將小球由a點(diǎn)靜止釋放,小球在管道內(nèi)沿abcd運(yùn)動,ab段和bc段內(nèi)壁光滑,cd段內(nèi)壁粗糙,a點(diǎn)略高于c點(diǎn),b點(diǎn)與d點(diǎn)等高。下列說法正確的是(

)A.從a到c的過程中,小球重力勢能不變B.小球在c、d兩點(diǎn)的動能可能相等C.從a到d的過程中,小球運(yùn)動到d點(diǎn)時,動能最大D.從a到d的過程中,小球機(jī)械能守恒【變式2-2】我國獨(dú)立自主研制的天問一號火星探測器沿橢圓軌道繞火星運(yùn)動時,不考慮空氣阻力,只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,由近火點(diǎn)向遠(yuǎn)火點(diǎn)運(yùn)動時,探測器的動能

,機(jī)械能

。(均選填“變大”“變小”或“不變”)

B變小不變【易錯專攻】易錯點(diǎn):判斷物體機(jī)械能是否變化

1.如圖所示,跳傘運(yùn)動員在空中勻速下降的過程中,他的(

)

A.動能增大,重力勢能減小,機(jī)械能不變B.動能減小,重力勢能增大,機(jī)械能不變C.動能不變,重力勢能減小,機(jī)械能不變D.動能不變,重力勢能減小,機(jī)械能減小2.立定跳遠(yuǎn)時的動作分解如圖所示,在此過程運(yùn)動員(

)

A.上升時,動能減小,勢能減小

B.上升時,動能增大,勢能增大C.下落時,勢能增大,動能減小

D.下落時,勢能減小,動能增大易錯提醒對動能和勢能的影響因素理解不深,不能根據(jù)物體的質(zhì)量、高度和運(yùn)動速度來判斷機(jī)械能的變化以及轉(zhuǎn)化。DD【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練】1.(2024安徽中考)如圖所示為某次蹦極運(yùn)動的精彩瞬間,若一游客綁上安全繩之后從平臺上由靜止開始下落,則從開始下落至第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中,游客的(

)

A.動能一直增大

B.重力勢能一直減小C.機(jī)械能保持不變

D.機(jī)械能一直增大2.滑躍式起飛是一種航母艦載機(jī)的起飛方式。飛機(jī)跑道的前一部分是水平的,跑道尾段向上翹起。如圖所示,飛行員駕駛艦載機(jī)從圖示位置由靜止開始一直加速直至離艦的過程中,下列說法正確的是(

)A.飛行員的動能先增大后減小B.飛行員的機(jī)械能一直減小C.飛行員的機(jī)械能一直增大D.飛行員的機(jī)械能先不變后增大BC3.如圖所示,擺球由A點(diǎn)靜止釋放,經(jīng)過最低點(diǎn)O到達(dá)B點(diǎn),A、B兩點(diǎn)等高。關(guān)于擺球,下列說法正確的是(

)

A.從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒B.在B點(diǎn)時處于平衡狀態(tài)C.在O點(diǎn)時重力勢能最大D.從A點(diǎn)到O點(diǎn)動能轉(zhuǎn)化為重力勢能4.如圖所示,在A點(diǎn)靜止的同一鐵塊分別沿AB、AC、AD三個光滑斜面下滑到斜面底端時()

A.沿AB滑下時的動能大B.沿AC滑下時的動能大C.沿AD滑下時的動能大D.沿三個斜面滑下時的動能一樣大AD5.(2024四川成都中考)2023年7月28日,第31屆世界大學(xué)生夏季運(yùn)動會在成都隆重開幕。如圖是我國運(yùn)動健兒在跳高比賽中的場景。關(guān)于跳高運(yùn)動員的能量,下列結(jié)論正確的是(

)

A.助跑過程中,動能保持不變B.助跑過程中,機(jī)械能總量保持不變C.起跳后的上升過程中,重力勢能增大D.越過橫桿后的下降過程中,動能保持不變6.如圖所示,粗糙程度相同的斜面與水平面在a點(diǎn)相連,彈簧左端固定在豎直墻壁上,彈簧處于自由狀態(tài)時右端在b點(diǎn),小物塊從斜面的c點(diǎn)由靜止自由滑下,與彈簧碰撞后又返回到斜面上,最高到達(dá)d點(diǎn)。下列說法正確的是(

)

A.彈簧被壓縮到最短時,彈性勢能最小B.小物塊從c點(diǎn)向a點(diǎn)運(yùn)動的過程中,重力勢能減小C.小物塊從b點(diǎn)向a點(diǎn)運(yùn)動的過程中,動能增加D.小物塊在整個運(yùn)動過程中,機(jī)械能守恒CB7.如圖所示,用手旋轉(zhuǎn)“橡皮筋動力車”的扇葉,將橡皮筋擰緊,使橡皮筋具有了

(選填“動”“重力勢”或“彈性勢”)能;松手后,橡皮筋將獲得的能量轉(zhuǎn)化為扇葉的

(選填“動”“重力勢”或“彈性勢”)能,扇葉快速轉(zhuǎn)動,小車沿水平地面運(yùn)動起來,小車的重力勢能

(選填“增大”“減小”或“不變”)。

彈性勢動不變8.在“探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,讓不同質(zhì)量的鋼球從斜槽同一高度由靜止開始滾下,將靜止在水平面上的木塊撞出一段距離,如圖所示。(1)在鋼球從斜槽滾下的過程中,鋼球的重力勢能轉(zhuǎn)化為

。

(2)實(shí)驗(yàn)表明,鋼球質(zhì)量越大,將木塊撞得越遠(yuǎn),對木塊做功越

,鋼球的動能就越

。

(3)在水平面上,被撞出的木塊由于受到

力的作用而停下。假如水平面光滑且足夠長,它將做直線運(yùn)動。動能多大阻9.(多選)如圖所示,某次跳水比賽中,運(yùn)動員站立在跳臺上的A點(diǎn),然后保持直立姿勢從跳臺上豎直向上彈跳后騰空,至最高點(diǎn)B處后自由下落,至C點(diǎn)落入水中。關(guān)于上述運(yùn)動過程運(yùn)動員騰空后的機(jī)械能,下列分析正確的是(不計(jì)空氣阻力)(

)A.運(yùn)動員在C點(diǎn)時,動能最大、重力勢能最小B.運(yùn)動員從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中,機(jī)械能守恒C.運(yùn)動員從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中,動能逐漸增大D.運(yùn)動員從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中,重力勢能逐漸增大AB10.在探究“汽車的速度”的實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩輛相同的汽車在同一水平地面上做直線運(yùn)動的圖像分別如圖a、b所示。由圖可知,甲車的動能

(選填“大于”“小于”或“等于”)乙車的動能;經(jīng)過相同的時間,甲、乙兩車牽引力做的功之比為

。(空氣阻力忽略不計(jì))

大于5∶311.有一種彈珠游戲,用力下拉手柄到合適距離后松手彈出彈珠,彈珠在游戲底板上,沿著軌道向上運(yùn)動,最終掉落到下方。圖甲是彈珠彈出后運(yùn)動軌跡的示意圖,請?jiān)趫D乙中畫出小球被彈出到掉落底部過程中,重力勢能Ep隨時間t變化的大致圖像。如圖所示1.(2024內(nèi)蒙古興安盟中考)如圖所示,從A點(diǎn)沿水平桌面滾落的小球運(yùn)動軌跡如虛線所示,C、F兩點(diǎn)等高,D為小球與水平地面的接觸點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是(

)A.小球在C點(diǎn)和F點(diǎn)的機(jī)械能相等B.小球在C點(diǎn)和F點(diǎn)的動能相等C.小球從E點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中,機(jī)械能變小D.小球在E點(diǎn)的