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11.4机械能及其转化
（共15题）
一、选择题（共8题）
1. 小雨在学校打篮球，不考虑空气阻力，关于他在打篮球过程中的能量分析，下列说法正确的是
A．运球时，篮球从地上弹回手的过程中，重力势能增大，动能减小
B．篮球进筐后，从高处下落的过程中，重力势能减小，动能不变
C．球打到篮板，篮球压缩的过程中，动能增大，弹性势能减小
D．投篮时，球从出手到最高点过程中，重力势能减小，弹性势能减小
2. 以下描述的运动过程，机械能保持不变的是
A．沿水平冰面匀速滑行的冰块 B．物体沿斜面匀速下滑
C．雨滴竖直向下匀速下落 D．火箭搭载飞船加速升空
3. 骑自行车下桥时，人不用力蹬车，但速度却越来越大，这是因为
A．重力不断增大 B．重力势能逐渐转化为动能
C．惯性不断增大 D．动能逐渐转化为重力势能
4. 如图所示，是小球在地面弹跳的情景。小球在 点的机械能为 ，当小球由 点运动到 点时，机械能变为 ，则小球由 点运动到 点时，其机械能可能为
A． B． C． D．
5. 一高尔夫球以二百公里的时速水平撞击钢板，图为球撞击过程中的三个状态，其中甲是刚要撞击的时刻，乙是球的形变最大的时刻，丙是刚撞击完的时刻，已知撞击时间非常短，若忽略球的机械能损失，则
A．球在甲、丙两个时刻的动能相等
B．球在甲时刻的动能较丙时刻的大
C．球在甲时刻的动能较丙时刻的小
D．条件不足，无法比较球在甲、丙两个时刻的动能大小
6. 如图所示，为探究能量转化，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上。实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去！以下有关能量转化的判断，正确的是
A．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力势能转化为动能
B．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是弹性势能转化为动能
C．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能
D．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能
7. 如图所示，一个玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚。弹簧在运动过程中，有哪些机械能发生了转化
A．只有动能和重力势能
B．只有动能和弹性势能
C．只有重力势能和弹性势能
D．动能、重力势能和弹性势能都发生了转化
8. 在体育课上，小明同学进行了实心球练习，对球运动的几个阶段，下列说法正确的是
A．小明将球用力投出后，球在空中最高点时不受力的作用
B．小明将球用力投出后，球在空中运动过程中小明对球做功，球的机械能增加
C．小明捡起实心球，并缓慢举高的过程中，小明对球做功，球的重力势能增加
D．球落地后在水平地面滚动一段距离停止，球在地面滚动阶段，球的机械能不变
二、填空题（共6题）
9. 火箭加速升空的过程中，对其搭载的卫星来说，动能 ，机械能的总量 。（填“增大”、“减小”或“不变”）
10. 如图所示为竖直向上抛出的石块在上升过程中 （填“动能”或“重力势能”）随高度变化的图线（不计空气阻力），由图象可知：石块在 高处时的机械能为 。
11. 修拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的 能，使水下落时可以获得更多 能，从而带动发电机发电。水坝下部总要比上部建造得宽一些，这是因为水坝下部受到 比上部大。
12. 如图所示，一个玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚。将弹簧弯曲说明力可以 ，弹簧在运动过程中， 转化为动能和弹性势能。
13. 图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可知，皮球离开地面上升的过程中，重力势能 ，动能 ，皮球动能的变化量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）重力势能的变化量。
14. 年 月 日凌晨，“鹊桥”号中继星在我国西昌卫星发射中心成功发射升空。“鹊桥”号中继星在随火箭加速上升过程中，重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），动能 ，机械能总量 。
三、实验题（共1题）
15. 如图所示，将悬线缠绕在滚摆的轴上，让摆轮上升到顶端，然后松开手，发现：
(1) 摆轮从最高处下降到最低处的过程中，摆轮的旋转方向不变，且表面不同色块的图案越来越模糊，这说明它的转速越来越 ，因此，它的重力势能逐渐 ，动能逐渐 。
(2) 摆轮接着从最低处上升到最高处的过程中，由于 ，摆轮的转动方向不变，但转速越来越 ，因此它的动能逐渐 ，重力势能逐渐 。
(3) 经过几次上次，摆轮所能上升的最高位置比最初时候的位置低，这是由于在这过程中， 的缘故。
答案
一、选择题（共8题）
1. 【答案】A
【解析】运球时，篮球从地上弹回手的过程中，质量不变，高度升高，速度变小，所以重力势能增大，动能减小，故A正确；
篮球进筐后，从高处下落的过程中，质量不变，高度降低，速度变大，所以重力势能减小，动能变大，故B错误；
球打到篮板，篮球压缩的过程中，形变程度变大，弹性势能变大，此过程中动能转化为弹性势能，故动能减小，故C错误；
投篮时，球从出手到最高点过程中，质量不变，高度升高，速度变小，所以重力势能增大，动能减小，故D错误。
2. 【答案】A
【解析】A选项：沿水平冰面匀速滑行的冰块，动能不变，重力势能不变，则机械能不变，故A正确；
B选项：物体沿斜面匀速下滑，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，故B错误；
C选项：雨滴竖直向下匀速下落，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，故C错误；
D选项：火箭搭载飞船加速升空，动能增大，重力势能增加，则机械能增加，故D错误；
故选A。
3. 【答案】B
4. 【答案】C
5. 【答案】B
【解析】由题意可知，忽略球的机械能损失，高尔夫球的机械能守恒；甲是刚要撞击的时刻，此时的甲具有动能，不具有弹性势能；丙是刚撞击完的时刻，此时高尔夫球发生了形变，高尔夫球的动能转化弹性势能，动能减小，弹性势能增加，故球在甲、丙两个时刻的动能不相等，球在甲时刻的动能较丙时刻的大，故B正确，ACD错误。
6. 【答案】D
【解析】罐在斜面上从最高处滚到最低处，铁罐的高度降低，重力势能减小，而橡皮筋被铁块卷紧了，故弹性势能增加，这一过程中，主要是重力势能转化为弹性势能，所以A、B选项错误；铁罐在斜面上从最低处滚到最
高处，橡皮筋的形变减小，弹性势能变小，铁罐的高度增加，重力势能增大，这一过程中主要是弹性势能转化为重力势能，故C选项错误，D选项正确。
7. 【答案】D
【解析】玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚。
弹簧在运动过程中，质量不变，速度变大，动能变大；弹簧髙度降低，重力势能变小；同时弹簧要恢复原来的形状，形变变小，故弹性势能变小。
综上分析可知，动能、重力势能和弹性势能都发生了转化。
故ABC错误，D正确。
8. 【答案】C
【解析】A、因为地球附近的一切物体都受重力的作用，所以球在空中最高点时，仍然受到重力作用，故A错误；
B、小明将球用力投出后，球在空中运动过程中小明没有对球施加力的作用，对球没有做功，球在运动时克服摩擦做功，机械能减小，故B错误；
C、小明捡起实心球，并缓慢举高的过程中，球在力的方向上通过了距离，小明对球做功，球的高度增大，则球的重力势能增加，故C正确；
D、球落地后在水平地面滚动一段距离停止，是因为球受到了阻力，克服摩擦阻力做功，机械能转化为内能，球的机械能减少，故D错误；
故选：C。
二、填空题（共6题）
9. 【答案】增大；增大
【解析】火箭加速升空的过程中，对其搭载的卫星来说，卫星的质量不变，其速度增大，所以动能增大；同时高度增大，所以其重力势能增大；因卫星的动能和重力势能都变大，则卫星的机械能总量增大。
10. 【答案】动能；
11. 【答案】重力势；动；水的压强
【解析】（）修拦河坝为了提高上游水位，质量一定，高度越高，水的重力势能越大，水下落时转化为的动能越大，带动水轮机转动，机械能转化为的电能越多。
（）水的密度一定，越深压强越大，水坝下部压强越大，水坝下部建造时要宽一些。
12. 【答案】改变物体的形状（使物体形变）；重力势能
【解析】力的作用效果有改变物体的运动状态和让物体发生形变，弹簧弯曲说明力可以改变物体的形状（使物体形变）；弹簧在运动过程中，弹簧的重力势能转化为动能和弹性势能。
13. 【答案】增大；减小；大于
【解析】皮球离开地面上升的过程中，质量不变，高度增加、速度减小，因此重力势能增大，动能减小，由于空气阻力的作用，机械能减小故皮球动能的减小量大于重力势能的增加量。
14. 【答案】增大；增大；增大
【解析】“鹊桥”号中继卫星随火箭加速上升过程中，质量不变、速度增大，动能变大；同时，质量不变、高度增加，所以重力势能变大；由于机械能等于动能和势能之和，故其机械能不断增大。
三、实验题（共1题）
15. 【答案】
(1) 快；减小；增加
(2) 惯性；慢；减小；增加
(3) 克服空气阻力做功
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11.4 机械能及其转化
一、教学目标
知识与技能
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.了解水能和风能的利用。
过程与方法
1．通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程。
2．通过动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理。
情感态度与价值观
通过水能和风能的利用，知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决实际问题。提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识。21教育网
二、教学重难点
机械能的转化om
三、教学材料
多媒体课件、单摆、滚摆、弹簧、小球等。
四、教学过程
1、复习旧知
1、动能的定义？影响因素？
2、重力势能的定义？影响因素？
3、弹性势能的定义？影响因素？
动能：物体由于运动具有的能叫做动能. （质量、运动速度）
重力势能：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能.（高度、质量）
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能.（弹性形变大小）
2、新课教学
机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
一个物体可以既有动能，又有势能，如飞行中的飞机因为它在运动而具有动能，又因为它处于高空而具有重力势能，把这两个能量加在一起，就得到它的总机械能。
物体从高处落下，重力势能 弯弓射箭，弹性势能转化为动能 运动员的重力势能转转化为动能 化为蹦床的弹性势能
1、滚摆旋转向上运动过程中，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能.
2、滚摆旋转向下运动过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能.
活动：观察小球的摆动
通过以上两个实验可以说明什么
动能和重力势能可以相互转化，忽略阻力时，机械能守恒。
既然动能与重力势能之间可以相互转化，那么动能与弹性势能之间能否相互转化呢？
拉开的弓把箭射出去的过程中，弓的弹性势能 ，箭的动能 ，弓的 能转化为箭的 。
动能和弹性势能可以相互转化
用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。
1、铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？
2、假设没有阻力,会怎么样呢
图中又是如何实现弹性势能与其他能量之间的转换的？
蹦床中的能量转换
1、运动员从空中下落时：重力势能转化为动能
2、落在蹦床上使蹦床变形：动能转化为弹性势能
3、蹦床把人弹起：弹性势能转化为动能
4、人继续上升：动能转化为重力势能
（重力势能—动能—弹性势能——动能—重力势能）
机械能及机械能守恒
1.机械能:动能和势能的总和统称为机械能
2．机械能守恒
当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。
三、水能和风能的利用
水的机械能转化为电能
风能转化为电能 风力推动帆船运动
科学世界
人造地球卫星
1.当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能，动能，速度如何变化？当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能，动能，速度又如何变化？
2.卫星在近地点的动能最 ，势能最 ；在远地点的动能最 ，势能最 。当从近地点向远地点运动时， 能转化为 能；当从远地点向近地点运动时， 能转化为 能。
人造地球卫星在运动过程中机械能守恒
课堂小结：
1．机械能的转化: 动能和势能能够相互转化.
2．机械能守恒:
如果没有摩擦力等阻力，当只有动能和势能互相转化时，机械能总量保持不变，机械能是守恒的.
3、机械能可以与其他形式的能实现相互转化.
习题巩固
1、将甲、乙两个完全相同的弹性小球，在同一高度以相同的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。若不计空气阻力，则下列说法不正确的是（ ）
A．抛出时刻，甲球的机械能等于乙球的机械能
B．乙球到达最高点时处于平衡状态
C．下落过程中，甲球的重力势能转化为动能，机械能不变
D．落地后再竖直跳起时，甲弹起的高度等于乙弹起的高度
2、如图所示情景，用绳子把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松开手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回来。下列说法不正确的是（ ）
A．铁锁在摆动过程中机械能保持不变
B．铁锁摆动到最低点时动能最大
C．铁锁在下降过程中，重力势能转化为动能
D．铁锁在摆回来过程中，铁锁一定碰不到女孩的头
3、如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的机械能为95J，则滑到底端的机械能是（ ）
A．65J B．80J C．95J D．105J
4、为了更好的推进习总书记提出的“一带一路”发展战略，我国计划发射十八颗通信卫星，为沿线国家提供服务。如图所示，当卫星从近地点向远地点运动时，它的（ ）
A．重力势能减小 B．速度增大
C．机械能增大 D．动能转化为重力势能
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初中物理人教版八年级下册第十一章
第四节 机械能及其转化
1、动能的定义？影响因素？
2、重力势能的定义？影响因素？
3、弹性势能的定义？影响因素？
温故知新
动能：物体由于运动具有的能叫做动能. （质量、运动速度）
重力势能：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能.（高度、质量）
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能.（弹性形变大小）
势 能
温故知新
机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
一个物体可以既有动能，又有势能，如飞行中的飞机因为它在运动而具有动能，又因为它处于高空而具有重力势能，把这两个能量加在一起，就得到它的总机械能。
机械能及其转化
物体从高处落下，重力势能转化为动能
弯弓射箭，弹性势能转化为动能
运动员的重力势能转化为蹦床的弹性势能
1、滚摆旋转向上运动过程中，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能.
2、滚摆旋转向下运动过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能.
机械能及其转化
活动：观察小球的摆动
高度 重力势能 速度 动能
A点 最高 最大 0 0
B点 最低 最小 最大 最大
C点 最高 最大 0 0
A至B 减小 减小 增大 增大
B至C 增大 增大 减小 减小
A
B
C
h
机械能及其转化
通过以上两个实验可以说明什么
既然动能与重力势能之间可以相互转化，那么动能与弹性势能之间能否相互转化呢？
机械能及其转化
动能和重力势能可以相互转化，忽略阻力时，机械能守恒。
拉开的弓把箭射出去的过程中，弓的弹性势能 ，箭的动能 ，弓的 能转化为箭的 。
减小
增大
弹性势
动能
动能和弹性势能可以相互转化
机械能及其转化
想想做做
2、假设没有阻力,会怎么样呢
用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。
1、铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？
图中又是如何实现弹性势能与其他能量之间的转换的？
想想做做
1、运动员从空中下落时：重力势能转化为动能
2、落在蹦床上使蹦床变形：动能转化为弹性势能
3、蹦床把人弹起：弹性势能转化为动能
4、人继续上升：动能转化为重力势能
（重力势能—动能—弹性势能——动能—重力势能）
蹦床中的能量转换
机械能及其转化
2．机械能守恒
当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。
机械能 = 动能 + 势能
势能
动能
+
机械能及机械能守恒
保持不变
1.机械能:动能和势能的总和统称为机械能
条件：不计空气阻力
水能和风能的利用
水能转化为电能
水能和风能的利用
风能转化为电能
风力推动帆船运动
人造地球卫星
1.当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能，动能，速度如何变化？当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能，动能，速度又如何变化？
2.卫星在近地点的动能最 ，势能最 ；在远地点的动能最 ，势能最 。当从近地点向远地点运动时， 能转化为 能；当从远地点向近地点运动时， 能转化为 能。
大
小
大
小
动
势
势
动
人造地球卫星在运动过程中机械能守恒
科学世界
2．机械能守恒:
如果没有摩擦力等阻力，当只有动能和势能互相转化时，机械能总量保持不变，机械能是守恒的.
1．机械能的转化: 动能和势能能够相互转化.
课堂小结
3、机械能可以与其他形式的能实现相互转化.
习题巩固
1、将甲、乙两个完全相同的弹性小球，在同一高度以相同的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。若不计空气阻力，则下列说法不正确的是（ ）
A．抛出时刻，甲球的机械能等于乙球的机械能
B．乙球到达最高点时处于平衡状态
C．下落过程中，甲球的重力势能转化为动能，机械能不变
D．落地后再竖直跳起时，甲弹起的高度等于乙弹起的高度
B
2、如图所示情景，用绳子把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松开手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回来。下列说法不正确的是（ ）
A．铁锁在摆动过程中机械能保持不变
B．铁锁摆动到最低点时动能最大
C．铁锁在下降过程中，重力势能转化为动能
D．铁锁在摆回来过程中，铁锁一定碰不到女孩的头
习题巩固
A
3、如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的机械能为95J，则滑到底端的机械能是（ ）
A．65J B．80J
C．95J D．105J
习题巩固
C
4、为了更好的推进习总书记提出的“一带一路”发展战略，我国计划发射十八颗通信卫星，为沿线国家提供服务。如图所示，当卫星从近地点向远地点运动时，它的（ ）
A．重力势能减小
B．速度增大
C．机械能增大
D．动能转化为重力势能
习题巩固
D
再 见
