11.3 动能和势能 11.4 机械能及其转化 复习讲义 2022-2023学年人教版物理八年级下学期

第十一章（下） 11.3动能和势能 、11.4机械能及其转化 2023年人教版八年级下学期物理专项复习讲义 第一部分：考点解读 一、机械能： 1.能量：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能； （1）能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量； （2）一个物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”； 如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功； （3）功就是能转化多少的量度；功代表了能量从一种形式转化为一另种形式，因而功和能的单位也是相同的；功的单位是焦耳（J），能的单位也是焦耳（J）。 2.功和能的区分： （1）功：一种形式的能转化成另一种形式的能的多少，功是一个过程量； （2）能：表示物体做功本领大小的物理量，是一个状态量。 3.动能：物体由于运动而具有的能。 （1）物体动能的大小与两个因素有关： ①一是物体的质量，二是物体运动的速度大小； ②当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小； ③具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 （2）动能是“由于运动”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。 例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。 4.势能： （1）重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能； （2）弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。 （3）说明： ①重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大； ②重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量； ③弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。 二、动能和势能之间的相互转化： 1.在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。 2.在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。 3.动能和重力势能间的转化规律： （1）质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能； （2）质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能； 4.动能与弹性势能间的转化规律： （1）如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能； （2）如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。 5.机械能守恒：如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变。 （1）如果“在光滑斜面上滑动”，“光滑”表示不计摩擦，没有能量损失，此时机械能守恒。 （2）滚摆上升下落过程中，如果不计空气阻力，机械能守恒。 第二部分：例题解读 例题1、有甲、乙两个完全相同的小球。在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A.抛出时刻，甲球比乙球的动能小 B.抛出时刻，甲球比乙球的重力势能小 C.落地时甲的机械能等于乙的机械能 D.落地时甲的机械能小于乙的机械能 【解析】解：AB、甲、乙的质量相同，并且在抛出时的速度及所处的高度相等，所以它们的动能和重力势能相等，机械能相等，故A、B都错误； CD、若不计空气阻力，甲、乙的机械能守恒，所以落地时，甲的机械能等于乙的机械能，故C正确，D错误。 故选：C。 例题2、用轻绳将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆，如图所示，小球在a点由静止释放，经过最低点b点后到达右端最高点c点，整个运动过程中存在空气阻力，对小球从a点向右摆动到c点的过程，下列说法中正确的是（　　） A. a点和c点等高 B. 小球的机械能守恒 C. 小球在c点机械能最小 D. 小球在b点机械能最大 【解析】解：由于存在空气阻力，小球的机械能会转化为内能，即小球的机械能不守恒，机械能会一直变小，所以小球从a到b到c的过程中，小球在c点机械能最小； 由题意可知在a、c两点时小球的速度为0，动能相同，由于c点的机械能最小，且机械能等于动能与势能的总和，所以小球在c点的重力势能小于在a点的重力势能，则c点的高度要小于a点的高度，综上所述，C正确。 故选：C。 第三部分：自主练习 1、下列物体具有弹性势能的是（　　） A．被拉开的弹弓 B．弹簧测力计里的弹簧 C．悬挂在天花板上的吊灯 D．因为挤压而变形的橡皮泥 2、2021年6月17日，我国的神舟十二号载人飞船成功将3名航天员送入太空。则在飞船加速升空的过程中（　　） A．动能增加，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增加 C．动能和重力势能都增加 D．动能和重力势能都不变 3、静止在水平地面上的物体，受到方向