第十一章 第4节 机械能及其转化 导学案 2022-2023学年人教版物理八年级下册

第4节　机械能及其转化 【知识重点】 1．知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能． 2．能通过实验或实例认识物体的动能和势能可以相互转化．能解释与机械能转化有关的现象． 3．了解机械能守恒的含义．(重点) 【课程集训】 ★知识点 机械能守恒及其转化 1．如图甲所示，小球从高处自由下落，小球的重力势能减小，动能增大(以上选填“增大”“不变”或“减小”)；该过程中重力势能转化为动能． 2．如图乙所示，射击运动员弯弓将箭射出时，弓的弹性势能减小，箭的动能增大(以上选填“增大”“不变”或“减小”)；该过程中弹性势能转化为动能． 3．如图丙所示，小朋友从高处落下，在与蹦床接触前，小朋友的重力势能减小，动能增大；与蹦床接触后，动能减小，蹦床的弹性势能增大(以上选填“增大”“不变”或“减小”)；该过程中重力势能转化为动能，再转化为弹性势能． 4.如图所示，将滚摆从A点由静止释放，向下运动到达最低点B，然后往上运动到达跟A点等高的C点，如此往复运动．不考虑空气阻力和绳子摩擦． (1)重力势能最大的位置是A点和C点，动能最大的位置是B点. (2)从A点到B点，滚摆的重力势能减小，动能增大，机械能守恒. (3)从B点到C点，滚摆的动能转化为重力势能． 5.(物理观念)如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法正确的是(B) A．卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能变小 B．卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变 C．卫星在近地点时，动能最大，机械能最大 D．卫星在远地点时，势能最大，机械能最大 　★归纳总结 1．物体的动能、重力势能、弹性势能统称为机械能．即机械能＝动能＋势能． 2．动能和势能之间可以相互转化，减小的能量转化为增大的能量． 3．动能大小的变化通过质量、速度的变化来判断；重力势能大小的变化通过质量、高度的变化来判断；弹性势能大小的变化通过弹性形变的程度来判断． 4．当只有动能和势能相互转化时，机械能的总和不变，我们就说机械能守恒． ★知识点 机械能和其他能量的相互转化 1.如图所示，将小球在A点由静止释放，小球从A点摆动到B点的过程中，重力势能转化为动能．因为小球受到空气阻力，在摆动过程中，所能达到的最高点逐渐降低，最终停在了B点，说明小球的机械能不守恒. 2. (科学思维)如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面上，一个小球由A点以速度v沿轨道滚下(D) A．整个过程中小球的机械能不变 B．小球在A、B两点具有的动能相同 C．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能 D．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA>vB>vC 　★归纳总结 1．当只有动能和势能相互转化时，物体机械能守恒；当物体受到其他外力的作用并且外力对物体做功时，机械能和其他形式的能量相互转化，则机械能不守恒． 2．机械能守恒的标志性条件：题目中出现“光滑”“不计阻力”等词时，说明没有摩擦，不会摩擦生热，也就是机械能不会转化为其他能量(内能)，此种情况下很有可能机械能守恒． 3．机械能不守恒的情况： (1)机械能减少：有摩擦力时，机械能转化为其他能量(内能)，机械能减小． (2)机械能增加：有外力对物体做功时，物体的机械能可能增加，如火箭发射时加速升空、在牵引力的作用下汽车加速爬上斜坡、杠铃被运动员举起时，物体的机械能均增加． ★知识点 水能和风能的利用 自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源．人们利用风力发电机和水能发电站将风能和水能转化为电能． 1.风能、太阳能、潮汐能的开发可以有效缓解我国能源供应紧张的局面，中科院专家认为：目前产业化条件最为成熟的为风力发电．风力发电过程中的能量转化是(C) A．化学能转化为电能 B．太阳能转化为电能 C．机械能转化为电能 D．机械能转化为化学能 2.(物理学与工程实践)衢江抽水蓄能电站的工作原理如图所示，用电低谷时(如深夜)，电站利用电网多余的电能把水从下水库抽到上水库中储存起来(如图甲所示)；用电高峰时，再利用上水库中的水发电(如图乙所示)． (1)蓄能时，水被抽到上水库，此过程是将电能转化为水的机械能． (2)抽水蓄能电站选址衢江黄坛口，不仅因为当地水资源丰富，同时还考虑到当地地势较陡，这样建成的电站上、下水库的高度差比较大，有利于蓄能与发电. 【提能训练】 1．(物理学与社会发展)(2022•菏泽)2022年4月16日神舟十三号飞船返回舱在东风着陆场平安落地，标志着我国空间站关键技术验证阶段的最后一次飞行任务结束．在返回舱减速下落的过程中(D) A．动能减少，重力势能不变 B．动能不变，重力势能减少 C．机械能不变 D．机械能减少 2．(科学思维)(2022•荆州)打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部