12.1 机械能-机械能守恒 导学案 -2025-2026学年苏科版九年级上册物理

                    12.1机械能（机械能守恒）导学案

                               

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[学习目标]：

理解动能和势能的转化，理解动能和弹性势能间的转化，能对生活中现象进行简单分析。

一、知识点梳理：

知识点1、动能和势能的相互转化

1、动能和势能统称为          。

2、一个物体可以只有     能，也可以只有   能，还可以同时具有          。机械能的大小等于物体具有的            的总和。

3、一定条件下，物体的动能和势能可以          。

4、单摆的小球在下降过程中，会越转越快，则增加的动能是由             来的；小球在上升的过程中，速度会越来越小，动能减小，重力势能增加，动能转化为      能。

知识点2、机械能守恒

1、如果没有         ，那么小球在摆动的过程中，动能与重力势能之和保持      ，即总的机械能   。这个规律称为机械能守恒。

2、机械能守恒的条件是，没有                   之间的转化。

知识点3、生活实例

1、骑自行车下坡时，自行车与人所处高度减小，重力势能        ；速度增加，动能          ，           能转化为        能。所以不用蹬车也可以加快速度。

2、将钟表的发条拧紧后，发条因发生弹性形变而具有            能．发条在恢复的过程中，可以带动齿轮转动，将

          能转化为齿轮的      能。

3、乒乓球从某一高度自由落下时，高度减小，它的     能减小，而它下落过程中速度增加，则     能增大；乒乓球撞击到地面上又会反弹而一升，上升过程中    能转化为         能。乒乓球下落、弹起多次后，最后会静止在地面上，此时         能为零，这些能量转化为热能。

二、例题讲解：

例题1、下列四幅图中，动能和势能之间没有发生相互转化的是（　　）

                    

A.用弓将箭射出   B.上升的滚摆    C.在水平公路匀速行驶的汽车    D.绕地球运行

例题2、如图所示的实验中，小车从斜面的某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力)。则下列说法中正确的是（　　）

A．小车在斜面上下滑的过程中，小车的动能转化为重力势能

B．小车在斜面上下滑的过程中，小车的机械能增大

C．小车最终会停下来，说明机械能不守恒    

D．若木板的表面光滑且足够长，则被撞击后的木块所获得的动能将保持不变

                       

（例题2图）                          （例题3图）

例题3、如图所示，一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经B点到达C点，从A点到达C点的过程中，小球的动能　     　，小球的重力势能　     　，小球的机械能　     　。(选填序号)   ①保持不变；②一直减小；③先增大后减小；④一直增大；⑤先减小后增大

例题4、小金将一个小球第一次竖直上抛，第二次斜向上抛，若两次抛出的动能相等（不计空气阻力），则下列说法正确的是（　　）  

A．两次小球到达最高点时，动能相等且都为零，机械能不相等

B．两次小球到达最高点时，动能都不为零，机械能相等

C．两次小球到达最高点时，高度相等，机械能不相等

D．两次小球到达最高点时，高度不相等，机械能相等

例题5、滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑,不计滑台摩擦和空气阻力,仅依靠滑行    过程中运动员姿势的自然(不用力)变化,  最有可能滑到滑台C处的是 （　　）

       

例题6、如图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是哪条？为什么？

三、随堂练习：

1、在马拉松比赛中，当运动员加速冲刺时，运动员的(　    　)

A．动能增大        B．惯性增大         C．所受重力增大      D．运动状态不变

2、电梯匀速上升过程中，电梯的（　　）

A．动能保持不变   B．机械能保持不变   C．重力势能保持不变  D．动能转化为重力势能

3、如图所示，弯曲的跳板把人弹至高处，这个过程中人的动能和重力势能的变化情况是(　    　)

A．动能减小，重力势能增大              B．动能增大，重力势能减小

C．动能先增大后减小，重力势能增大      D．动能先减小后增大，重力势能减小

             

（第3题图）               （第4题图）               （第5题图）

4、如图所示是小朋友玩蹦蹦床的情景，对他们在上升和下落过程中机械能的变化，下列分析不正确的是（     ）

A．小孩上升到最高点时的重力势能最大

B．小孩在空中下落的过程中重力势能转化为动能

C．小孩下落到最低点时蹦蹦床的弹性势能最大

D．小孩下落到最低点时的动能最大

5、如图所示，已知人造地球卫星绕地球运行的轨道是椭圆形的，有一近地点和一远地点，下面关于卫星的说法中正确的是(　   　)

A．当卫星从远地点向近地点运动时，速度变大

B．当卫星从近地点向远地点运动时，速度变大

C．当卫星在远地点时，动能最大，重力势能最小

D．当卫星在近地点时，动能最小，重力势能最大

6、如图，单摆中的小球在ABC间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是（　　）

A．小球在A、C处的势能最大

B．小球在B处只受重力作用

C．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能

D．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止

            

（第6题图）                （第7题图）

7、如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的       能减小，       能增加。滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能       (填“减小”“增大”或“不变”)。

四、课后巩固：

1、在下列过程中，物体动能转化为势能的是(    )

A.拉弯的弓把箭射出去 B.秋千从高处落向低处

C.冰雹从天而降  D.向上抛出的石块在空中上升

2、体育考试中,小彤同学进行了实心球测试,对球运动的几个阶段,下列说法中正确的是(　　)

A.小彤捡起实心球,并将其缓慢举高的过程中,小彤对球做功,球的重力势能增加

B.小彤将球用力投出后,球在空中运动的过程中,小彤对球做功,球的机械能增加

C.小彤将球用力投出后,球在空中最高点时所受的合力为零

D.球落地后在水平地面上滚动一段距离停止,球在地面上滚动阶段,球的机械能不变

3、如图所示，小球从A点静止释放，在没有空气阻力的情况下，沿光滑轨道ABC运动。下列说法中正确的是(　  　)

A．小球到达B点时速度为零            B．小球到达C点时速度最大

C．小球到达B点时机械能为零          D．小球在A、B、C三点的机械能一样大

           

（第3题图）                （第4题图）            （第5题图）

4、小明从家中出发去上学，如图所示是他在上学路上的路程—时间图象。请你判断小明在哪一段时间内动能最大(    )

A.在t1～t2时间内，小明的动能最大 B.在t2～t3时间内，小明的动能最大

C.在0～t1时间内，小明的动能最大 D.无法判断           

5、如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是(不计空气阻力)(    )

A.铅球由a→b时，动能逐渐增大         B.铅球在b点的机械能大于a点的机械能
   C. 铅球在c点时动能最大               D.铅球由b→c时，机械能逐渐减小 

6、2020年12月万众瞩目的嫦娥5号返回地球，返回地球时嫦娥5号返回舱与大气发生剧烈摩擦。若下落过程中不考虑嫦娥5号的质量变化，则嫦娥5号在空中加速降落时（　　）  

A．重力势能不断减少，动能不断增加，机械能不变

B．重力势能不断增加，动能不断减小，机械能不变

C．重力势能不断增加，动能不断增加，机械能增加

D．重力势能不断减少，动能不断增加，机械能减少

7、如图为游乐园的过山车运行的情境，在过山车从高处加速滑下的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．动能减小，势能减小 B．动能减小，势能增加

C．动能增加，势能增加 D．动能增加，势能减小