11.4机械能及其转化讲义 2023-2024学年人教版八年级下册物理

专题14 机械能及其转化 ◆ 知 识 清 单 ◆ 1．功和能 2．动能、势能和机械能的变化 3．动能和势能的转化 4．对机械能守恒的理解 5．机械能不守恒 6．探究动能或势能大小的影响因素　 知识全归纳 一、动能、势能 1．能量的概念和单位： （1）物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 （2）能量的单位是焦耳，简称焦，符号J。 （3）能量是表示物体做功本领的物理量。 （4）能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。 2．动能：物体由于运动而具有的能。动能的大小取决于物体的质量和速度。 （1）在质量相同时，物体的速度越大，它具有的动能越大，物体的速度越小，它具有的动能越小； （2）在速度相同时，物体的质量越大，它具有的动能越大，物体的质量越小，它具有的动能也越小。 3．重力势能：物体由于被举高而具有的能。 （1）重力势能的大小取决于物体的质量和高度。 （2）在高度相同时，物体的质量越大，它的重力势能越大，物体的质量越小，它的重力势能越小。 4．弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。 （1）弹性势能的大小取决于物体的材料和弹性形变程度。 （2）同一物体的弹性形变越大，则它具有的弹性势能越大。 5．联系：动能和势能在一定条件下可以相互转化。 二、机械能及其转化 1．概念：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 2．机械能转化过程 （1）动能和重力势能的转化（质量不变） 动能→重力势能：速度变小，高度变大。如上抛运动。 重力势能→动能：高度变小，速度变大。如自由下落。 （2）动能和弹性势能的转化（质量不变） 动能→弹性势能：速度变小，形变量变大。 弹性势能→动能：形变量变小，速度变大。 3．机械能守恒定律：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和保持不变。 4．机械能不守恒的情况：在实际生活中，由于摩擦力和空气阻力等因素的存在，机械能往往是不守恒的。机械能不守恒的情况： （1）受到阻力作用的物体机械能不守恒。比如运动的物体受到摩擦力或空气阻力的作用，机械能就会转化为其他形式的能，机械能减小。 （2）有重力或弹力以外的力对物体做功时，机械能不守恒。比如，物体在外力作用下“匀速下落”“匀速上升”等。 学霸爱拓展 1．能量是表示物体做功本领的物理量。能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。 2．功能关系：物体做功的过程就是能的转化过程。物体做的功越多，说明某种能转化为其他形式的能越多。但是，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。 2．判断一个物体的动能、势能（重力势能和弹性势能）的变化情况，关键在于深入理解影响它们大小的因素。动能（势能）的大小不仅与物体的速度大小（所处高度）有关，而且还与物体的质量大小有关。 3．判断一个物体的动能（势能）是否发生变化或发生了怎样的变化，首先要确定速度（所处高度）或质量这两个因素中哪一个因素是不变的，然后再根据另一个因素的变化情况来判断物体动能（势能）的变化情况。 4．从隐含条件中判断质量、速度、高度的变化情况： “光滑”“忽略空气阻力”表示无摩擦阻力做功,机械能不变；“粗糙”表示需要克服摩擦阻力做功,机械能减少。 题型易突破 题型1　功和能　 （2023•崇阳县校级月考）下列关于功和能的叙述中正确的是（　　） 典例 A．一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 B．吊在天花板上的吊灯静止，所以没有能 C．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 D．没有做功的物体不具有能 【答案】A 【分析】从功和能之间的关系进行分析。 【解答】解：A、物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，故A正确； B、吊在天花板上的吊灯静止，相对于地面具有重力势能，故B错误； C、一个物体能够做的功越多，说明这个物体的能量越大，故C错误； D、物体不论有没有做功，只要能够对外做功，这个物体就具有能量，故D错误。 【点评】此题考查了功和能之间的关系。 【跟踪练1】（2023秋•英德市期中）《民法典》规定“禁止从建筑物中抛掷物品”。高空抛物存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的（　　） A．重力 B．撞击力 C．动能 D．势能 【答案】D 【分析】物体由于被举高而具有的能叫重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关。 【解答】解：由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，因此高空抛物会造成很大的危害。故选：D。 【点评】本题主要考查我们对重力势能的掌握，了解其概念和影响因素，可顺利做出判断，难度不大。 【跟踪练2】（2023秋•宿迁月考）下列物体既有势能又有动能的是（　　） A．教室的