11.4 机械能及其转化——2022-2023学年人教版八年级物理下册

第 4 节 机械能及其转化 学 习 目 标 -明确重点 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) 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 ,动能 (以上选填“增大”"不变"或"减小");该过程中 能转化为 能 . 丙甲 2 .如图乙所示，射击运动员弯弓将箭射出时，弓的弹性势能 ,箭的动能 (以上选填“增大”“不变”或“减小”);该过程中 能转化为 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 ,动能 ； 与蹦床接触后，动能 ,蹦床的弹性势能 (以上选填“增大”“不变”或“减小”);该过程中 能转化为 能，再转化为 能 . 例题1.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 ,动 能最大的位置是 (2)从A 点到 B 点，滚摆的重力势能 ,动 能 ,机械能 (3)从B 点到 C 点，滚摆的 能转化为 能， 第 1 页 共 6 页 变式1 (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 ( ) 远地点 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 知 识 归 纳 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. 机械能和其他能量的相互转化 例题 2 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， 能 转化为 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 变式 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 ( ) 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v₄ >VB>Vc 方 法 归 纳 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. 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. 例题3.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 ( ) 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 变式3 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