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 姓名 [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 （第7题图） （第8题图） （第9题图） 8、如图所示为我国第一部物理学著作《远西奇器图说》所记载的一机械装置，书中对小球A、B的质量大小关系作出了正确的推测。若小球A的质量为10克，不考虑摩擦和绳重，则两小球匀速移动时，小球B的质量可能为（　　） A．14克 B．12克 C．10克 D．8克 9、乒乓球发球机在同一高度以相同的速度朝不同方向分别发出a、b、c 三个完全一样的球（如图所示），若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A．三个小球到达水平桌面时速度不相同 B．三个小球在空中的运动过程中势能先增大后减小 C．三个小球在空中的运动过程中机械能不变 D．三个小球在空中的运动过程中机械能不相等 10、如图所示，一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑到达斜面底端，如果小球经过A点时具有的重力势能为50 J，若不计空气阻力，以下说法不正确的是（　　） A．小球到达底端时动能大于50J B．小球从顶端到达底端的过程中，重力势能转化为动能 C．小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能 D．小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能 （第10题图） （第11题图） （第12题图） 11、取一个很轻的圆柱形盒盖，在内侧粘上一个较重的铁球，如图所示放置在不太陡的斜面上，松开手会发现盒盖向上滚动，关于滚动过程下列说法正确的是( ) A.由于整体上移，滚动过程中整体的重力势能增加 B.虽然整体上移，但滚动过程中整体的重力势能不增加 C.向上滚动时动能转化为重力势能 D.向上滚动过程可以滚过完整的一圈 12、在水平地面上铺一张白纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从 h1、h2 高度处由静止自由下落，分别在纸上留下黑色圆斑 A、B，如图所示。 （1）分析图中两个圆斑大小，可推断 h1　 　h2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量　 　（选填“不变”、“减少”或“增大”）。 13、将表面涂墨（墨充足）的皮球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，它的频闪照片如图所示。皮球第一次反弹后到达最高点P时　 　（选填“具有”或“不具有”）动能；皮球落地后，在地面A、B、C三处留下黑色墨迹，墨迹逐渐变小，其原因是　 　。 （第13题图） （第14题图） 14、如图所示，甲、乙是两个相同的小球，在同一高度将甲球以速度v竖直向下抛出，乙球以速度v竖直向上抛出，若不考虑空气阻力，乙球在上升过程中能量转化情况是　 　；甲球落地时速度　 　乙球落地时速度 (选填“>”、“<" 或“=")。 参考答案： 一、知识点梳理： 知识点1、 1、机械能 2、动 势 动能和势能 动能和势能 3、相互转化 4、减小的重力势能转化 重力势 知识点2、 1、空气阻力 不变 守恒 2、机械能与其他形式能 知识点3、 1、减小 增加 重力势 动 2、弹性势 弹性势 动 3、重力势 动 动 重力势 机械能（动能和势能） 二、例题讲解： 例题1、C 解析：A、用弓将箭射出去，弓弹性势能减小，箭的动能增大，弹性势能转化为动能，故A不符合题意；B、上升的滚摆，高度增加，重力势能增大；速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故B不符合题意；C、在水平公路匀速行驶的汽车，动能不变，重力势能不变，所以动能与势能没有发生相互转化，故C符合题意；D、卫星绕地球运行时，存在重力势能和动能的相互转化，故D不符合题意。 例题2、 D 解析：A、小车在斜面上下滑的过程中，小车的质量不变，速度增大，动能增加；高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，故A错误；B、小车在斜面上下滑的过程中，由于摩擦力的存在，所以小车在斜面上下滑的过程中，小车的机械能减小，故B错误；C、小车最终会停下来是因为小车受到阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误；D、若木板的表面光滑且足够长，木块在水平方向不受摩擦力，将做匀速直线运动，动能不变，故D正确。 例题3、③；⑤；② 解析：小球从A运动到B的过程中，质量不变、高度降低，重力势能减小；质量不变、速度增大，动能增大；小球从B运动到C的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增大；质量不变、速度减小，动能减小；所以从A点到达C点的过程中，小球的动能先增大后减小，小球的重力势能先减小后增大；因为轨道是粗糙的，整个过程中要克服摩擦做功，小球的机械能一直在减小 例题4、D 解析：不计空气阻力，那么小球的机械能没有损失，即机械能守恒。竖直上抛时，小球在水平方向速度为零，它只在竖直方向运动。当到达最高点时，动能全部转化为重力势能，即此时的重力势能等于开始时的机械能；斜向上抛时，小球在水平方向的速度保持不变，即到达最高点时，小球的动能不为零。根据械能=动能+重力势能可知，此时它的重力势能肯定小于前者。那么后者的高度肯定小于前者。故D正确，而A、C、D错误。 例题5、B 解析：不计滑台摩擦和空气阻力，即运动过程中没有机械能的损失。运动员从滑台的A端滑下时，它只能到达与它等高的B处，要运动到C点就需要额外的能量。运动员在A端时站立，在滑下的过程中下蹲，那么运动员的重心下降，这部分减小的重力势能会转化为运动员的动能，使其可能继续沿水平面前进到达C点，故B正确，而A、C、D错误。 例题6、C 解析：小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a的最高点超过了A点的高度，不符合实际，故a错误；b点的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b图线的机械能大于A点的机械能，故b错误；c图线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c正确；小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，故d错误。 三、随堂练习： 1、A 2、A 3、C 4、D 5、A 6、B 7、重力势能 动能 减小 四、课后巩固 1、D 2、A 3、D 4、C 5、C 6、D 7、D 8、D 9、C 10、C 11、B 12、（1）小于 （2）减少 13、具有；部分机械能转化为内能，机械能减小，最大弹性势能减小，最大弹性形变变小，墨迹变小（合理即可）。 14、动能转化为势能；= www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $