2～3 机械能及其转化、水能和风能
机械能
1．定义： 和 统称为机械能．
2．单位： (J)．
3．计算：物体的机械能等于其 能与 能之和．
一个物体可以既有动能又有势能．如空中飞行的飞机，由于运动而具有动能，又由于处于高处而具有重力势能；玩蹦极时绳索在运动着，被拉长而发生了弹性形变且处于高处，绳索既有动能，又有弹性势能和重力势能．
动能和势能的转化
1．在一定条件下，动能和重力势能可以相互转化．
2．在一定条件下，动能和弹性势能可以相互转化．
3．在动能和势能的转化过程中，若不计摩擦，机械能的总量 ．
例如：在光滑斜面上自由下滑的物体；不计空气阻力，自由下落的物体．
机械能与其他形式能量的相互转化
在一定条件下，机械能还可以与内能、声能、电能等其他形式的 相互转化．
水能和风能
1．水能：水流动时具有的 能叫水能．
2．水力发电能量转化过程：重力势能→动能→ 能．
3．风能：风是流动的空气，风具有的 能叫风能．
4．风能的利用
(1)利用风对外做功，如帆船、风车等；
(2)风力发电．
机械能
典例1 2024年10月30日，载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功点火起飞，约10分钟后精准进入预定轨道，发射任务取得圆满成功．在运载火箭加速上升阶段，神舟十九号飞船的( )
A．动能不变 B．重力势能增大
C．机械能减小 D．机械能不变
影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能．据此判断．
变式 [2024·成都]2023年7月28日，第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕．如图所示是我国运动健儿在跳高比赛中的场景．关于跳高运动员的能量，下列结论正确的是( )
变式图
A．助跑过程中，动能保持不变
B．助跑过程中，机械能总量保持不变
C．起跳后的上升过程中，重力势能增大
D．越过横杆后的下降过程中，动能保持不变
能量的转化
典例2 水从高处落下，下列说法正确的是( )
A．水的动能逐渐增加，机械能不变
B．水的动能不变，重力势能逐渐减小
C．水的动能逐渐增加，重力势能不变
D．该过程水的重力势能转化为动能
重力势能大小与质量、高度有关；动能大小与质量、速度有关．另外还存在空气的阻力和摩擦，据此分析解答．
变式1 下列关于能量转化的说法，正确的是( )
变式1图
A．图甲中，风力发电将空气的动能转化为电能
B．图乙中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大
C．图丙中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D．图丁中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能
变式2 [2024·无锡]如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为 J；摆球从A点到O点的过程中， 能转化为动能．整个过程中，摆球的机械能大小 (填“不变”或“减小”)．
变式2图
水能和风能
典例3 下列成语或诗句与水能或风能无关的是( )
A．惊涛拍岸 B．电闪雷鸣
C．北风呼啸 D．飞流直下三千尺
惊涛拍岸、北风呼啸是说的水、风具有很大的动能；飞流直下三千尺是说水具有巨大的重力势能，总而言之，水和空气具有很大的机械能；电闪雷鸣是指的电能．
变式 下列现象中没有利用风能或水能做功的是( )
A．帆船在河水中逆流航行 B．风筝越飞越高
C．用太阳灶把水烧开 D．木船在河中顺流而下
1．在下列过程中物体的重力势能转化为动能的是( )
A．乒乓球接触地面后向上弹起
B．人造地球卫星从远地点向近地点运动
C．汽车沿斜坡匀速向上行驶
D．降落伞从空中匀速下落
2．下列事例中，由弹性势能转化为动能的是( )
A．风吹动树叶 B．秋千从高处向低处摆动
C．汽车沿盘山公路匀速前进 D．拉弯的弓把箭射出
3．[2024·宜宾]如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当卫星从近地点向远地点运动的过程中( )
第3题图
A．速度增大 B．动能转化为重力势能
C．机械能增大 D．重力势能减小
4．[2024·自贡]很多同学都玩过荡秋千，下列说法正确的是( )
第4题图
A．秋千荡到最低点时只有动能
B．秋千荡到最高点时有重力势能和动能
C．从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能
D．从最高点荡到最低点的过程中动能增大，重力势能减少
5．[2024·菏泽]2024年5月29日，世联赛中国澳门站中国女排3∶1战胜对手，取得开门红，如图所示是比赛现场画面．在比赛中蕴含的物理知识，下列说法正确的是( )
第5题图
A．排球在空中上升是因为受到惯性作用
B．排球上升到最高点时不受力的作用
C．排球在空中下降时动能向重力势能转化
D．排球在地面上滚动一段距离后停下来，说明力可以改变物体的运动状态
6．菏泽定陶风电场位于定陶区冉堌镇，风力资源丰富，2024年11月荣获省级优胜风电场称号．利用风力发电时，把 能转化为 能．
第6题图
7．各种形式的能量在一定的条件下都可以相互转化．水电站里的水轮机带动发电机发电， 能转化为 能；电动机带动机器转动， 能转化为 能；植物吸收太阳光进行光合作用， 能转化为 能；燃料燃烧时，燃料的 能转化为 能，也就是通常所说的要放出 .2～3 机械能及其转化、水能和风能
机械能
1．定义：动能和势能统称为机械能．
2．单位：焦耳(J)．
3．计算：物体的机械能等于其动能与势能之和．
一个物体可以既有动能又有势能．如空中飞行的飞机，由于运动而具有动能，又由于处于高处而具有重力势能；玩蹦极时绳索在运动着，被拉长而发生了弹性形变且处于高处，绳索既有动能，又有弹性势能和重力势能．
动能和势能的转化
1．在一定条件下，动能和重力势能可以相互转化．
2．在一定条件下，动能和弹性势能可以相互转化．
3．在动能和势能的转化过程中，若不计摩擦，机械能的总量保持不变．
例如：在光滑斜面上自由下滑的物体；不计空气阻力，自由下落的物体．
机械能与其他形式能量的相互转化
在一定条件下，机械能还可以与内能、声能、电能等其他形式的能量相互转化．
水能和风能
1．水能：水流动时具有的机械能叫水能．
2．水力发电能量转化过程：重力势能→动能→电能．
3．风能：风是流动的空气，风具有的机械能叫风能．
4．风能的利用
(1)利用风对外做功，如帆船、风车等；
(2)风力发电．
机械能
典例1 2024年10月30日，载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功点火起飞，约10分钟后精准进入预定轨道，发射任务取得圆满成功．在运载火箭加速上升阶段，神舟十九号飞船的( B )
A．动能不变 B．重力势能增大
C．机械能减小 D．机械能不变
影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能．据此判断．
变式 [2024·成都]2023年7月28日，第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕．如图所示是我国运动健儿在跳高比赛中的场景．关于跳高运动员的能量，下列结论正确的是( C )
变式图
A．助跑过程中，动能保持不变
B．助跑过程中，机械能总量保持不变
C．起跳后的上升过程中，重力势能增大
D．越过横杆后的下降过程中，动能保持不变
能量的转化
典例2 水从高处落下，下列说法正确的是( D )
A．水的动能逐渐增加，机械能不变
B．水的动能不变，重力势能逐渐减小
C．水的动能逐渐增加，重力势能不变
D．该过程水的重力势能转化为动能
重力势能大小与质量、高度有关；动能大小与质量、速度有关．另外还存在空气的阻力和摩擦，据此分析解答．
变式1 下列关于能量转化的说法，正确的是( A )
变式1图
A．图甲中，风力发电将空气的动能转化为电能
B．图乙中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大
C．图丙中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D．图丁中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能
变式2 [2024·无锡]如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为0J；摆球从A点到O点的过程中，重力势能转化为动能．整个过程中，摆球的机械能大小不变(填“不变”或“减小”)．
变式2图
水能和风能
典例3 下列成语或诗句与水能或风能无关的是( B )
A．惊涛拍岸 B．电闪雷鸣
C．北风呼啸 D．飞流直下三千尺
惊涛拍岸、北风呼啸是说的水、风具有很大的动能；飞流直下三千尺是说水具有巨大的重力势能，总而言之，水和空气具有很大的机械能；电闪雷鸣是指的电能．
变式 下列现象中没有利用风能或水能做功的是( C )
A．帆船在河水中逆流航行 B．风筝越飞越高
C．用太阳灶把水烧开 D．木船在河中顺流而下
1．在下列过程中物体的重力势能转化为动能的是( B )
A．乒乓球接触地面后向上弹起
B．人造地球卫星从远地点向近地点运动
C．汽车沿斜坡匀速向上行驶
D．降落伞从空中匀速下落
2．下列事例中，由弹性势能转化为动能的是( D )
A．风吹动树叶 B．秋千从高处向低处摆动
C．汽车沿盘山公路匀速前进 D．拉弯的弓把箭射出
3．[2024·宜宾]如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当卫星从近地点向远地点运动的过程中( B )
第3题图
A．速度增大 B．动能转化为重力势能
C．机械能增大 D．重力势能减小
4．[2024·自贡]很多同学都玩过荡秋千，下列说法正确的是( D )
第4题图
A．秋千荡到最低点时只有动能
B．秋千荡到最高点时有重力势能和动能
C．从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能
D．从最高点荡到最低点的过程中动能增大，重力势能减少
5．[2024·菏泽]2024年5月29日，世联赛中国澳门站中国女排3∶1战胜对手，取得开门红，如图所示是比赛现场画面．在比赛中蕴含的物理知识，下列说法正确的是( D )
第5题图
A．排球在空中上升是因为受到惯性作用
B．排球上升到最高点时不受力的作用
C．排球在空中下降时动能向重力势能转化
D．排球在地面上滚动一段距离后停下来，说明力可以改变物体的运动状态
6．菏泽定陶风电场位于定陶区冉堌镇，风力资源丰富，2024年11月荣获省级优胜风电场称号．利用风力发电时，把风能转化为电能．
第6题图
7．各种形式的能量在一定的条件下都可以相互转化．水电站里的水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能；电动机带动机器转动，电能转化为机械能；植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能；燃料燃烧时，燃料的化学能转化为内能，也就是通常所说的要放出热量.
