教科版八年级物理下册第十二章《机械能》复习教案

八年级物理下册第十二章 机械能复习教案

一、学习目标：
1. 知道什么是动能及影响动能大小的因素；
2. 知道什么是势能及影响势能大小的因素；
3. 知道什么是弹性势能及影响弹性势能大小的因素；
4. 知道什么是机械能和机械能是可以相互转化的；
5. 结合定义，寻找日常生活中各种形式能量的例子，初步具备从能量角度分析物理问题的方法；
6. 理解动能和势能的相互转化，能举例说明动能和势能的转化；
7. 能分析、解释简单的物理过程中能量转换的情况，培养理论联系实际的能力；
8. 常识性了解水能和风能的利用的知识；
9. 知道水能和风能是清洁能源及在使用中的能量转化，了解我国使用能源的概况。

二、重点、难点：
重点及难点：
1. 动能、重力势能和弹性势能的影响因素；
2. 动能和势能的转化；
3. 机械能和其他形式的能之间的转化；
4. 从能量转化的角度，分析水能和风能的应用。
知识梳理
一、能量
我们说一个物体能够做功，这个物体就具有能量。

二、机械能
1. 动能：我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关，物体的质量越大，速度越大，动能就越大。
2. 重力势能：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。物体的重力势能的大小与物体的质量和物体所处位置的高度有关，物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越大。
3. 弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。物体弹性势能的大小与物体的弹性形变有关，同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
4. 势能：重力势能和弹性势能统称为势能。
5. 机械能：动能和势能统称为机械能。

三、机械能的转化
1. 在一定条件下，物体的动能和重力势能可以相互转化；在一定条件下，弹性势能和动能可以相互转化；在一定条件下，物体的弹性势能、动能和重力势能可以相互转化。
2. 在一定条件下，机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等能量进行转化。

四、水能和风能的利用

典型例题
知识点一：机械能
例1. 一架沿竖直方向上升的直升机，它具有
A. 动能 B. 重力势能 C. 弹性势能 D. 动能和重力势能
思路分析：动能和重力势能的概念
解答过程：选D。
解题后的思考：本题主要考查学生对动能和势能概念的理解。

例2. 竖直向上抛出的小石子，上升到最高点时速度为零，此时石子具有_________能；当石子落到地面时，速度不为零，此时石子具有_________能
思路分析：动能和重力势能的概念
解答过程：重力势，动
解题后的思考：本题主要考查学生对动能和重力势能概念的理解。

例3. 在下列空白处填上各物体具有的能：
（1）被拉长的橡皮筋________；
（2）飞泻的瀑布________；
（3）平路上奔驰的汽车_______。
思路分析：动能、重力势能和弹性势能的概念
解答过程：弹性势能，动能和重力势能，动能
解题后的思考：本题主要考查学生对动能、重力势能和弹性势能概念的理解。

例4. 一辆小汽车与一辆装满货物的大卡车以相同的速度行驶，小汽车的动能_______大卡车的动能（选填“大于”“等于”或“小于”）。
思路分析：影响动能大小的因素
解答过程：小于
解题后的思考：本题主要考查学生对影响动能大小的因素的理解。

例5. 体积相同的实心铁球和木球，放在同一水平桌面上，铁球静止，木球运动，_______球的重力势能大，_______球的动能大。
思路分析：影响动能大小的因素，影响势能大小的因素
解答过程：铁，木
解题后的思考：本题主要考查学生对影响动能大小的因素和影响势能大小的因素的理解。

例6. 汽车匀速沿斜坡向上行驶，则汽车的_______能不变，_______能增大。自行车下坡时，不蹬脚踏板速度也会越来越快，在此过程中，自行车的动能逐渐_______，自行车的重力势能逐渐_______。
思路分析：影响动能大小的因素，影响势能大小的因素
解答过程：动，势，增大，减小
解题后的思考：本题主要考查学生对影响动能大小的因素和影响势能大小的因素的理解。

例7. 质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么_______飞得快。跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的动能将_______，重力势能将_______，机械能将_______________。
思路分析：影响动能大小的因素，影响势能大小的因素，机械能的概念
解答过程：燕子，不变，减小 ，减小
解题后的思考：本题主要考查学生对影响动能、势能大小的因素和机械能概念的理解。

例8. 一个从高处落下的物体，在某一位置时具有的动能是8J，重力势能是6J，则物体具有的机械能是 J。
思路分析：机械能的概念
解答过程：14
解题后的思考：本题主要考查学生对机械能概念的理解。
小结：动能、重力势能、弹性势能和机械能的概念较为简单，影响动能、重力势能和弹性势能大小的因素较为重要，是后面学习机械能转化的基础。

知识点二：机械能的转化
例1. 下列情况中，势能转化为动能的是
A. 张开的弓把箭射出 B. 秋千从低处向高处荡去
C. 汽车快速驶上一斜坡 D. 用火箭把卫星发送到太空
思路分析：机械能的转化
解答过程：A选项是弹性势能转化为动能，对；B选项是动能转化为重力势能，错；C选项是动能转化为重力势能，错；D选项是动能转化为重力势能，错；选A。
解题后的思考：本题主要考查学生对机械能的转化的理解。

例2. （多选）一个物体在平衡力的作用下，则该物体
A. 速度不变，动能不变 B. 一定静止，机械能不变
C. 动能不变，机械能可能增大 D. 势能可能减小，机械能可能减小
思路分析：运动和力，机械能的转化
解答过程：一个物体在平衡力的作用下，会保持匀速直线运动或静止状态，所以速度不变，动能不变，A对，B错；题目中没有叙述物体是否向上或向下运动，若物体匀速上升（例如沿斜面或竖直方向），重力势能增大，机械能增大，C对；若物体匀速下降（例如沿斜面或竖直方向），重力势能减小，机械能减小，D对；选ACD。
解题后的思考：本题主要考查学生将运动和力与机械能的转化知识综合应用的能力。

例3. 上紧发条的玩具车在水平桌面上开始跑动时
A. 弹性势能减小，动能增大 B. 弹性势能增大，动能减小
C. 弹性势能不变，动能减小 D. 弹性势能减小，动能不变
思路分析：机械能的转化
解答过程：上紧发条的玩具车具有弹性势能，在水平桌面上开始跑动时弹性势能转化为动能，选A。
解题后的思考：本题主要考查学生对机械能的转化的理解。

例4. 2019年1月，我国成功地将“中星2D”卫星送入了绕地球的椭圆轨道，如图所示。卫星在轨道上运行的过程中

A. 只有动能转化成势能 B. 只有势能转化成动能
C. 动能和势能不断地相互转化 D. 动能和势能各自保持不变
思路分析：机械能的转化
解答过程：人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球有时近、有时远，如图所示。它离地球最近时（此处叫近地点）离地面高度是439公里，离地球最远时（此处叫远地点）离地面高度是2384公里，它绕地球一周的时间是114分钟。它在近地点时，速度最大，动能最大，此时离地面最近，势能最小。卫星由近地点向远地点运行时动能减小，势能增大，动能向势能转化。直至到达远地点时，动能最小，势能最大。卫星由远地点向近地点运行时，势能向动能转化。在卫星运行的过程中，不断地有动能和势能的相互转化。选C。
解题后的思考：本题主要考查学生对机械能的转化的理解。

例5. 小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是
?

?
A. 重力势能减小，弹性势能增大 B. 重力势能增大，弹性势能增大
C. 重力势能减小，弹性势能减小 D. 重力势能增大，弹性势能减小
思路分析：机械能的转化
解答过程：选A。
解题后的思考：本题主要考查学生对机械能的转化的理解。本题还可以就动能提问：动能先变大后变小。例如：“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直。那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能变化情况是（ ）

A. 不变 B. 变大
C. 变小 D. 先变大后变小

例6. 杂技演员从高处跳下，落在蹦床上，又被弹起一定高度。在整个过程中，能量的转化情况是（ ）
A. 势能—动能—势能 B. 势能—动能—动能—势能
C. 势能—动能—势能—动能—势能 D. 势能—势能—动能—势能
思路分析：机械能的转化
解答过程：选C。
解题后的思考：本题主要考查学生对机械能的转化的理解。

例7. 小明分别沿三条路径滑到地面（如图所示），在不考虑空气阻力和摩擦的情况下，滑到地面时速度最大的路径是
?

?
A. 1 B. 2 C. 3 D. 都一样
思路分析：机械能的转化
解答过程：小明无论沿哪条路径滑到地面，都是重力势能转化为动能，因此滑到地面时的动能一样大，所以滑到地面时的速度一样大。选D。
解题后的思考：本题主要考查学生对机械能的转化的理解。

例8. 两只完全相同的铁球从同一高度分别以相同的速度抛出，甲球竖直向上抛，乙球竖直向下抛，不考虑空气阻力的影响，两球到达地面时的动能是（ ）
A. 甲球的大 B. 一样大
C. 乙球的大 D. 无法比较
思路分析：机械能的转化
解答过程：选B。
解题后的思考：本题主要考查学生对机械能的转化的理解。

例9. 如图所示，用绳子拴住一个苹果并悬挂起来，把苹果拉近自己的鼻子静止，松手后，苹果将向前摆去，接着又反向摆回来，你原地不动，苹果会打到你的鼻子吗？为什么？

思路分析：应用机械能的转化解决实际问题
解答过程：苹果从靠近鼻子的A处松手后，由A到B的过程中，苹果的高度逐渐降低，速度加快，即重力势能转化为动能；同理，苹果由B点到C点的过程中动能转化为重力势能。苹果由C经B到A的过程中，只是重力势能与动能的相互转化，其机械能没有增加，所以，最后摆起的高度不会高于原来松开的高度，故不会打到鼻子。
答案：不会打到鼻子。因为苹果拉到一定高度，所具有的重力势能是一定的，在与动能转化的过程中机械能不会增加，故不会高于原来的高度，即不会打到鼻子。
解题后的思考：本题主要考查学生应用机械能的转化解决实际问题的能力。通过对这类问题的研究让学生感受物理知识的有用性，养成用科学知识解决问题的习惯，而不是想当然。
小结：机械能的转化是较为复杂的问题，解决这类问题的关键是运动过程一定要分析清楚。

提分技巧
熟记知识，灵活掌握

预习导学
进行了一个学期的学习，同学们都学到了哪些知识？
一、预习新知
力，力与运动，压强，浮力，功与机械，机械能

二、预习点拨
探究与反思
探究任务一：力
【反思】（1）什么是力？
（2）如何描述力？
（3）我们都学了哪几种力？决定这些力的大小的因素各是什么？
（4）如何测量力？
探究任务二：运动与力
【反思】（1）什么是合力，什么是分力？如何求合力？
（2）牛顿第一定律的内容是什么？什么是惯性？
（3）什么是平衡状态？二力平衡的条件是什么？
（4）运动和力之间有什么联系？
探究任务三：压强
【反思】（1）什么是压力？什么是压强？
（2）如何计算压强？如何计算液体压强？
（3）连通器技术有哪些应用？
（4）什么是大气压强？
探究任务四：流体的力现象
【反思】（1）什么是浮力？
（2）如何计算浮力？
（3）如何应用物体的沉浮条件解决实际问题？
探究任务五：功与机械
【反思】（1）什么是功？什么是功率？
（2）我们都学了哪些机械？这些机械做功的原理及应用是什么？
（3）什么是机械效率？
探究任务六：机械能
【反思】（1）什么是动能、势能和机械能？
（2）机械能是如何发生转化的？

同步训练
一、填空题
1. 物体由于被 而具有的能叫重力势能。物体的 越大，被举得越 ，那么这个物体的重力势能越 。
2. 下列物体中：A. 挂在屋顶上的电灯；B. 被拉开的弹簧门；C. 空中飞行的小鸟；D. 在冰场上滑行的运动员；E. 从斜坡上滚下的石头；F. 在平直公路上行驶的汽车；只具有动能的是 . 只具有势能的是 . 既具有动能，又具有势能的是 .
3. 自行车下坡时，不蹬脚踏板速度也会越来越快，在此过程中，自行车的动能逐渐_______，自行车的重力势能逐渐______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
4. 我们看杂技演员从高处跳下落在蹦床上，又被弹起的过程如图所示，请你写出杂技演员在表演时涉及到的两个物理知识。
（1）____________________________________
（2）____________________________________
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5. 下列各物体中只有动能的是 ，只有势能的是 ，具有动能和势能的是

A. 在空中飞行的子弹 B. 静止的自由弹簧
C. 水平地面上行驶的汽车 D. 被拦河坝拦住的河水

二、选择题
6. 两颗相同的子弹，以同样的速度飞行在不同的高度，则它们的（ ）
A. 动能不等，势能相等，机械能相等 B. 动能相等，势能不等，机械能相等
C. 动能相等，势能不等，机械能不等 D. 动能不等，势能相等，机械能不等
7. 某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的 （ ）
A. 动能变大，重力势能变大 B. 动能变小，重力势能变小
C. 动能不变，重力势能不变 D. 动能变小，重力势能变大
8. 三峡水库修建大坝，为了提高水位，应增加水的 （ ）
A. 内能 B. 重力势能 C. 弹性势能 D. 动能
9. 飞行的炮弹击中目标后有很大的破坏作用，这是因为 （ ）
A. 它具有很大的质量 B. 它具有很快的速度
C. 它具有很大的动能 D. 它是钢铁制成的
10. 一物体沿斜面匀速下滑，物体的 （ ）
A. 动能增加，势能减小 B. 动能不变，势能减小
C. 动能和势能都减小 D. 机械能的总量保持不变
11. 2019年12月 16日，太原卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功地将“北斗”卫星送入太空。在卫星随火箭一起离开发射塔飞向天空的过程中（ ）
A. 卫星的势能不断减小，动能不断增大 B. 卫星的势能不断增大，动能不断减小
C. 卫星的势能和动能都在不断减小 D. 卫星的势能和动能都在不断增大
12. 我国发射的“神州Ⅲ号”载人宇宙飞船完成科学实验任务后，在内蒙古准确返回，成功着陆。若飞船穿越大气层时，有一段匀速降落的过程（设飞船质量不变），则在此过程中飞船的 （ ）
A. 动能减小，势能增大 B. 势能减小，动能增大
C. 动能不变，势能减小 D. 动能减小，势能不变
13. 体积相同的实心钢球和木球，钢球静止在水平桌面上，木球则在同一水平桌面上匀速运动，由此可知 （ ）
A. 两球的势能相等 B. 两球的动能相等
C. 两球的机械能一定不等 D. 两球的机械能可能相等
14. 下面哪种情况中动能、重力势能都是增加的 （ ）
A. 跳伞员张开伞后，匀速下降
B. 汽车沿斜坡匀速向下行驶
C. 电梯从楼下加速上升
D. 列车在平直轨道上匀速行驶
15. 下列物体中，既有动能又有势能的是 （ ）
A. 在平地上滚动的足球 B. 被运动员举着的杠铃
C. 在空中飞行的小鸟 D. 被压扁了的皮球
16. 体积相同的铜块和铁块，从同一高度沿光滑的斜面滑下，下列说法正确的是（ ）
A. 在顶端势能一样多，底端铜块的动能大于铁块的动能
B. 与铁块相比铜块在顶端势能小，到底端动能也小
C. 与铜块相比铁块在顶端势能小，到底端动能也小
D. 两金属块在顶端势能不一样，到底端动能一样
17. 如图所示，小明从斜坡上下滑的过程中，下列说法中正确的是（ ）
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A. 重力势能减小，动能增加 B. 重力势能增加，动能减小
C. 重力势能增加，动能不变 D. 重力势能减小，动能不变
18.（多选题）如图所示的是一种叫做蹦极的游戏。游戏者将一根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。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点的位置。对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是（ ）
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A. 游戏者的重力势能一直在减小
B. 绳的弹性势能一直在减小
C. 游戏者的动能前一段时间在增加，后一段时间在减小
D. 在最低点，重力势能减到最小，动能为零，绳的弹性势能最大

三、实验与探究题
19. 在探究物体的重力势能大小与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的A、B、C铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示. 在此实验中，我们是通过观察什么来比较各铁块重力势能的大小的？
若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA hB；若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块的质量关系是mA mC；实验得出的结论是：物体重力势能的大小与 ______________有关.
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参考答案
1. 举高 质量 高 大
2. DF AB CE
3. 增大 减小
4. （1）发生弹性形变的物体具有弹性势能 （2）力的作用是相互的
5. C， D， A
6. C
7. D 8. B 9. C 10. B 11. D 12. C 13. D 14. C 15. C 16. C 17. A 18. ACD 19. 小于 小于 物体的质量和被举高的高度