11.4 机械能及其转化 课件 --2024-2025学年物理人教版八年级下册

第4节　机械能及其转化 知识点一 机械能的概念 动能和势能统称为_______。即机械能＝___能＋___能，单位是___。 机械能　 动 势 J 例1　【航天主题】2024年5月3日，嫦娥六号探测器搭乘长征五号运载火箭在中国文昌航天发射中心升空，并进入地月转移轨道，开启月球背面“挖土”之旅。运载火箭加速升空过程中，下面说法正确的是 ( ) A. 探测器动能减小 B. 探测器重力势能减小 C. 探测器机械能不变 D. 探测器机械能变大 D 如图所示，小明沿滑梯的滑道从顶端匀速下滑的过程中，他的 ( ) A. 动能增大 B. 重力势能增大 C. 机械能不变 D. 机械能减小 D [方法指导](1)动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。(2)重力势能大小的影响因素：质量、位置高度。质量越大，位置越高，重力势能越大。(3)动能和势能统称为机械能。 知识点二 动能和势能的转化 动能和势能之间可以相互_____。动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受_____作用的运动过程中。 转化 重力 例2　如图所示是小朋友玩蹦蹦床的情景： (1)小朋友减速上升到最高点的过程中，小朋友的动能_____，重力势能_____(以上两空均选填“增大”“不变”或“减小”)，___能转化为_______能。 减小 增大 动 重力势 (2)小朋友从高处落下，在与蹦床接触前，小朋友的动能_____，重力势能_____(以上两空均选填“增大”“不变”或“减小”)，_______能转化为____能。 (3)与蹦床接触后，床面发生弹性形变，小朋友的动能转化为_____的_______能。 增大 减小 重力势 动 蹦床 弹性势 [方法指导](1)从影响动能和势能大小的因素来分析能量的变化。(2)能量转化的方向是：减少的能量转化为增大的能量。 下面四幅图描述的情景中属于动能转化为重力势能的是 ( ) C 知识点三 机械能守恒 机械能守恒：只有动能和势能的相互转化，动能和势能的总和保持_____，或者说机械能是_____的。 不变　 守恒 例3　如图所示，人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力。下列说法正确的是 ( ) A. 卫星在远地点时速度为零，动能为零 B. 卫星从近地点向远地点运动，动能增大，势能减小 C. 卫星在大气层外运行，不受空气阻力， 因此机械能守恒 D. 卫星从远地点向近地点运动，动能增大， 势能减小，机械能减小 C [方法指导]物体机械能守恒的前提是只有动能和势能的转化，物体受到摩擦力的作用时，机械能会转化为其他形式的能，机械能不守恒。 【物理与体育】如图所示是某运动员参加跳台滑雪比赛的情景，该运动员不借助任何外力，从起滑台起滑，在助滑道上获得高速度，于台端飞出，飞行一段时间后落到着陆坡上，不计空气阻力，关于运动员的说法正确的是 ( ) A. 腾空下落过程中，重力对她没有做功 B. 在飞行过程中运动状态不变 C. 在飞行过程中机械能守恒 D. 在助滑道上速度变大，机械能增加 C 知识点四 水能和风能的利用 水电站是利用水的_______能来发电的；风力发电机是利用风的___能来发电的。 例4　(1)现代大型水电站利用了________能转化为___能的原理。拦河坝修得很高是用来提高上游水位，水位越___，水的________能越大，水流下来转化成的___能越大。 重力势 动 重力势 动 高 重力势 动 (2)如图所示，建设水电站选址时，从能量利用角度来看，你将选择图甲所示地址还是图乙所示地址？并说明理由。 答：选择图___所示地址，因为水电站位于较___处，此处水的________能转化成的___能较大，能带动发电机发出更多的电能。 乙 低 重力势 动 [方法指导]利用水能和风能，实质是利用水和空气的机械能。 世界各地都把开发利用风能放在能源开发的重要位置。关于风能，下列说法正确的是 ( ) A. 风能便于贮存　　　　　　　　　　　　　 B. 风能使用起来比较稳定 C. 利用风能，实际是利用风的重力势能 D. 利用风能，实际上是利用风的动能 D 1. 荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图所示为荡秋千的简化模型。甲、乙为两条水平线，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是 ( ) A. 球在A、D两点的重力势能相等B. 球从O点到D点的过程中动能增加C. 球在B、C两点的机械能相等D. 球从A点到O点的过程中机械能逐渐减少 D 2. 如图所示，在伽利略理想实验中，小球每次均从斜面A点自由滚下，分别经过a、b、c各位置(b、c等高)，关于小球的动能和重力势能描述错误的是 ( ) A. 从a到b动能转化为重力势能 B. 从a到c重力势能转化为动能C. 在b、c处重力势能相等 D. 在a处动能最大 B 3. 将皮球从离地某一高度的点O处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是 ( ) A. 皮球经过同高度的A、B两点时动能相等 B. 皮球第一次反弹后到达最高点点P时动能为零 C. 皮球在点C时的机械能大于在点D时的机械能 D. 若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N 两点留下两个大小相等的黑色圆斑 C 4. 如图所示的魔罐，橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个钩码，将魔罐在水平地面上滚出，橡皮筋被缠绕绷紧，橡皮筋的弹性势能_____(选填“变大”“变小”或“不变”)；在橡皮筋的作用下魔罐能自动滚回来，滚回的过程中_______能向____能转化。 变大 弹性势 动 5. 如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水过程有起跳、腾空、落水几个阶段。人向下压跳板的时候，感觉跳板会把人向上推，说明物体间力的作用是_____的。若不计空气阻力，腾空上升过程，人的重力势能_____，动能_____，机械能_____。(最后三空均选填“增大”“减小”或“不变”) 相互 增大 减小 不变 6. 如图所示，甲球的质量大于乙球的质量，在同一高度同时以大小相等的速度将甲球竖直向下抛、乙球竖直向上抛，忽略空气阻力，抛出时甲球的重力势能_____(选填“大于”“小于”或“等于”)乙球的重力势能；在落地前的空中运动过程中，乙球的机械能 _____(选填“增大”“先增大后减小”“不变”或 “减小”)，甲球落地时的动能_____(选填“大 于”“小于”或“等于”)乙球落地时的动能。 大于 不变 大于 7. 某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示。小球在运动过程中经过M、N两点(图中未标出)，其动能和重力势能的参数如图乙所示。通过数据分析可得，小球在M点时的机械能为_____J；小球在M点时的动能_____(选填“大于”“等于”或“小于”)小球在N点时的动能。在图甲中，若位置①和②分别代表上述两点，则M点最有可能在位置___(选填“①”或“②”)，依据是　____________________________________________。 400 小于 ② N点的重力势能比较大，说明N点的高度比较高　 $$