11.4机械能及其转化 同步讲义2024-2025学年人教版八年级物理下册（有答案）
文档属性
| 名称 | 11.4机械能及其转化 同步讲义2024-2025学年人教版八年级物理下册（有答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 240.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-20 11:05:56 | ||
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文档简介
机械能及其转化
高效学习平台
知识点一机械能及其转化
1.机械能及其转化
(1)机械能:动能、 和 统称为机械能。
(2)动能和重力势能可以相互转化。
①动能转化为重力势能的表现是 减小，所处的 增大；
②重力势能转化为动能的表现是所处的 减小， 增大。
(3)动能和弹性势能可以相互转化。
①动能转化为弹性势能的表现是 减小， 增大；
②弹性势能转化为动能的表现是 减小， 增大。
(4)应用
滚摆：下降时把 能转化为 能；上升时把 能转化为 能。最低处时 能最大， 能最小。
2.机械能守恒
(1)如果只有 能和 能相互转化，机械能的总和 . ，或者说，机械能是守恒的。
(2)应用
同步地球卫星：从近地点到远地点的过程中，它的 能转化为 能；从远地点到近地点的过程中，它的 能转化为 能。
拓展：在实际生活中，动能和势能相互转化时，由于存在空气阻力或支撑面的摩擦力，使一部分机械能转化为其他形式的能量，即物体对外做了功，消耗了自身的机械能，物体的机械能总量减小，减小的机械能并没有消失，而是转化成了其他形式的能量。
例1 如图所示，木块沿斜面从顶端加速下滑的过程中。若不计斜面的摩擦和空气阻力，木块的动能 ，重力势能 ，机械能 ；若要计斜面的摩擦，木块的动能 ，重力势能 ，机械能 。 (均选填“变大”“变小”或“不变”)
同步变式拓展
1.新中国航天事业从望其项背高速发展到了让他国望尘莫及的世界先进水平。如图是神舟十五号飞船返回地球过程中的情景照片，在即将到达地面前打开降落伞，飞船减速下降的过程中，飞船的 ( )
A.重力势能不断减少，机械能保持不变
B.重力势能不断减少，机械能不断减少
C.重力势能不断增加，机械能保持不变
D.重力势能不断增加，机械能不断增加
2.如图所示，滚摆从最高点由静止开始释放，运动到最低点后再次向上运动，滚摆每次到达最高点时总比前一次低。在滚摆从最低点运动到最高点的过程中，下列说法中正确的是 ( )
A.滚摆的重力势能越来越小
B.滚摆的动能转化为重力势能
C.滚摆的机械能不变
D.滚摆转动的速度越来越快
知识点二 水能和风能的利用
1.水能发电过程的能量转化：水的 能→水轮机的 能→电能。
2.风能发电过程的能量转化：风的 能→风车的 能→电能。
例2 从19 世纪末德国建成世界上第一座水电站以来，水力发电站就成了水能利用的主要形式。如图是水力发电站的原理图。关于水力发电站，下列说法正确的是 ( )
A.上游的水向下沿着导管运动的过程中，重力势能转化为水的动能
B.运动的水流冲击水轮机使水轮机转动，水流的所有动能转化为水轮机的动能
C.水轮机带动发电机发电将电能转化为动能
D.水轮机带动发电机发电将势能转化为电能
同步变式拓展
3.近年以来，安宁河谷地区大力发展风力发电，风力发电的过程中涉及的能量转化，下列说法正确的是( )
A.太阳能转化为电能
B.电能转化为风能
C.水能转化为电能
中小学教育资源及组卷应用平台
D.风能转化为电能
课时同步作业
第一阶 基础过关精练
1.下列四个实例中，机械能正在减小的是( )
A.空中加速上升的飞艇
B.空中水平匀速飞行的飞机
C.地面上蓄势待发的火箭
D.高空中匀速下降的热气球
2.载人飞船实现了中国人的“飞天梦”。载人飞船返回舱在减速下降过程中，关于返回舱，下列说法中正确的是 ( )
A.动能减少，机械能减少
B.动能不变，机械能减少
C.动能减少，机械能不变
D.动能增大，机械能不变
3.如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法中正确的是 ( )
A.机械能不变，重力势能不变
B.机械能变小，重力势能变小
C.机械能不变，动能变小
D.机械能变小，动能不变
4.把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示。下列说法中正确的是 ( )
A.铁锁摆回时会打到鼻子
B.铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C.铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D.铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用
5.如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重20N的物体A 固定在无人机上，并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法中 ( )
①匀速上升阶段，物体A 相对于地面是运动的
②匀速上升阶段，物体A的机械能增加
③匀速下降阶段，物体A的重力势能转化为动能
④物体A匀速下降阶段的动能等于匀速上升阶段的动能
A.只有①②正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.只有①②③正确
小红在操场上将皮球从a点斜向上抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度(空气阻力不可忽略)，则下列判断正确的是 ( )
A.五个标识点中b点重力势能最大
B. a、c两点的动能相等
C. c、e两点的机械能相等
D. b点到d点的过程中减小的重力势能全部转化为动能
7.在蹦床比赛中，运动员从高处落到蹦床上又被弹起，该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是 ( )
A.运动员上升过程中动能增大
B.运动员下降过程中重力势能增大
C.运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能
D.运动员弹离蹦床后，上升的过程中弹性势能转化为动能
8.我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的动能 ，机械能 。 (均选填“变大”“变小”或“不变”)
9.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个50g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡。鸡蛋的重力势能既与其质量有关，也与其 有关，下落过程是将重力势能转化为 能。如果不计空气阻力，下降过程中鸡蛋的机械能将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
10.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 。(均选填序号)
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
第二阶 能力拓展训练
11.如图所示，AOB 是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h。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 ( )
A. a B. b C. c D. d
12.如图所示情景是一种蹦极游戏。游戏者将一根极有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下后就会上、下运动。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是游戏者所能到达的最低点。关于游戏者离开跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是( )
A.游戏者的动能一直在增加
B.游戏者减少的重力势能全部转化为自身的动能
C.游戏者通过a点之后，绳子因被拉伸而具有弹性势能
D.游戏者到b点时，他的动能最大
13.“(拓展)如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O 点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球( )
A.运动至最高点时，受平衡力作用
B.被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C.从A 点向上运动过程中，速度先增大后减小
D.从O点向上运动过程中，重力势能转化为动能
第4节 机械能及其转化
知识点一：1.(1)重力势能 弹性势能 (2)①速度 高度②高度 速度 (3)①速度 弹性形变 ②弹性形变 速度 (4)重力势 动 动 重力势 动 重力势
2.(1)动 势 不变 (2)动 重力势 重力势 动例1：变大 变小 不变 变大 变小 变小
【同步变式拓展】1. B 2. B
知识点二：1.重力势 动 2.动 动 例2：A
【同步变式拓展】3. D
【课时同步作业】1. D 2. A 3. B 4. B 5. A 6. A 7. C8.变小 不变 9.高度 动 不变 10.③ ⑤ ②11. C 12. C 13. C
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知识点一机械能及其转化
1.机械能及其转化
(1)机械能:动能、 和 统称为机械能。
(2)动能和重力势能可以相互转化。
①动能转化为重力势能的表现是 减小，所处的 增大；
②重力势能转化为动能的表现是所处的 减小， 增大。
(3)动能和弹性势能可以相互转化。
①动能转化为弹性势能的表现是 减小， 增大；
②弹性势能转化为动能的表现是 减小， 增大。
(4)应用
滚摆：下降时把 能转化为 能；上升时把 能转化为 能。最低处时 能最大， 能最小。
2.机械能守恒
(1)如果只有 能和 能相互转化，机械能的总和 . ，或者说，机械能是守恒的。
(2)应用
同步地球卫星：从近地点到远地点的过程中，它的 能转化为 能；从远地点到近地点的过程中，它的 能转化为 能。
拓展：在实际生活中，动能和势能相互转化时，由于存在空气阻力或支撑面的摩擦力，使一部分机械能转化为其他形式的能量，即物体对外做了功，消耗了自身的机械能，物体的机械能总量减小，减小的机械能并没有消失，而是转化成了其他形式的能量。
例1 如图所示，木块沿斜面从顶端加速下滑的过程中。若不计斜面的摩擦和空气阻力，木块的动能 ，重力势能 ，机械能 ；若要计斜面的摩擦，木块的动能 ，重力势能 ，机械能 。 (均选填“变大”“变小”或“不变”)
同步变式拓展
1.新中国航天事业从望其项背高速发展到了让他国望尘莫及的世界先进水平。如图是神舟十五号飞船返回地球过程中的情景照片，在即将到达地面前打开降落伞，飞船减速下降的过程中，飞船的 ( )
A.重力势能不断减少，机械能保持不变
B.重力势能不断减少，机械能不断减少
C.重力势能不断增加，机械能保持不变
D.重力势能不断增加，机械能不断增加
2.如图所示，滚摆从最高点由静止开始释放，运动到最低点后再次向上运动，滚摆每次到达最高点时总比前一次低。在滚摆从最低点运动到最高点的过程中，下列说法中正确的是 ( )
A.滚摆的重力势能越来越小
B.滚摆的动能转化为重力势能
C.滚摆的机械能不变
D.滚摆转动的速度越来越快
知识点二 水能和风能的利用
1.水能发电过程的能量转化：水的 能→水轮机的 能→电能。
2.风能发电过程的能量转化：风的 能→风车的 能→电能。
例2 从19 世纪末德国建成世界上第一座水电站以来，水力发电站就成了水能利用的主要形式。如图是水力发电站的原理图。关于水力发电站，下列说法正确的是 ( )
A.上游的水向下沿着导管运动的过程中，重力势能转化为水的动能
B.运动的水流冲击水轮机使水轮机转动，水流的所有动能转化为水轮机的动能
C.水轮机带动发电机发电将电能转化为动能
D.水轮机带动发电机发电将势能转化为电能
同步变式拓展
3.近年以来，安宁河谷地区大力发展风力发电，风力发电的过程中涉及的能量转化，下列说法正确的是( )
A.太阳能转化为电能
B.电能转化为风能
C.水能转化为电能
中小学教育资源及组卷应用平台
D.风能转化为电能
课时同步作业
第一阶 基础过关精练
1.下列四个实例中，机械能正在减小的是( )
A.空中加速上升的飞艇
B.空中水平匀速飞行的飞机
C.地面上蓄势待发的火箭
D.高空中匀速下降的热气球
2.载人飞船实现了中国人的“飞天梦”。载人飞船返回舱在减速下降过程中，关于返回舱，下列说法中正确的是 ( )
A.动能减少，机械能减少
B.动能不变，机械能减少
C.动能减少，机械能不变
D.动能增大，机械能不变
3.如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法中正确的是 ( )
A.机械能不变，重力势能不变
B.机械能变小，重力势能变小
C.机械能不变，动能变小
D.机械能变小，动能不变
4.把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示。下列说法中正确的是 ( )
A.铁锁摆回时会打到鼻子
B.铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C.铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D.铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用
5.如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重20N的物体A 固定在无人机上，并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法中 ( )
①匀速上升阶段，物体A 相对于地面是运动的
②匀速上升阶段，物体A的机械能增加
③匀速下降阶段，物体A的重力势能转化为动能
④物体A匀速下降阶段的动能等于匀速上升阶段的动能
A.只有①②正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.只有①②③正确
小红在操场上将皮球从a点斜向上抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度(空气阻力不可忽略)，则下列判断正确的是 ( )
A.五个标识点中b点重力势能最大
B. a、c两点的动能相等
C. c、e两点的机械能相等
D. b点到d点的过程中减小的重力势能全部转化为动能
7.在蹦床比赛中，运动员从高处落到蹦床上又被弹起，该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是 ( )
A.运动员上升过程中动能增大
B.运动员下降过程中重力势能增大
C.运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能
D.运动员弹离蹦床后，上升的过程中弹性势能转化为动能
8.我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的动能 ，机械能 。 (均选填“变大”“变小”或“不变”)
9.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个50g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡。鸡蛋的重力势能既与其质量有关，也与其 有关，下落过程是将重力势能转化为 能。如果不计空气阻力，下降过程中鸡蛋的机械能将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
10.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 。(均选填序号)
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
第二阶 能力拓展训练
11.如图所示，AOB 是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h。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 ( )
A. a B. b C. c D. d
12.如图所示情景是一种蹦极游戏。游戏者将一根极有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下后就会上、下运动。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是游戏者所能到达的最低点。关于游戏者离开跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是( )
A.游戏者的动能一直在增加
B.游戏者减少的重力势能全部转化为自身的动能
C.游戏者通过a点之后，绳子因被拉伸而具有弹性势能
D.游戏者到b点时，他的动能最大
13.“(拓展)如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O 点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球( )
A.运动至最高点时，受平衡力作用
B.被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C.从A 点向上运动过程中，速度先增大后减小
D.从O点向上运动过程中，重力势能转化为动能
第4节 机械能及其转化
知识点一：1.(1)重力势能 弹性势能 (2)①速度 高度②高度 速度 (3)①速度 弹性形变 ②弹性形变 速度 (4)重力势 动 动 重力势 动 重力势
2.(1)动 势 不变 (2)动 重力势 重力势 动例1：变大 变小 不变 变大 变小 变小
【同步变式拓展】1. B 2. B
知识点二：1.重力势 动 2.动 动 例2：A
【同步变式拓展】3. D
【课时同步作业】1. D 2. A 3. B 4. B 5. A 6. A 7. C8.变小 不变 9.高度 动 不变 10.③ ⑤ ②11. C 12. C 13. C