第十一章 第4节　机械能及其转化 导学案 （学生版+答案版）2024-2025学年物理人教版八年级下册

第4节　机械能及其转化 机械能与机械能守恒 1．机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能． 2．机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但动能和势能的总和不变，或者说，机械能是守恒的． 3．动能和重力势能的转化 滚摆在最高点时重力势能最大，在最低点时动能最大．滚摆在下降的过程中，高度逐渐降低，重力势能逐渐减小，而滚摆的转速逐渐增大，动能逐渐增大，滚摆的重力势能转化为动能；滚摆在上升的过程中，其高度逐渐升高，重力势能逐渐增大，其转速逐渐减小，动能逐渐减小，动能转化为重力势能． 4．动能和弹性势能的转化 孩子们喜欢跳蹦床，当孩子们从高处落下与蹦床相互作用而发生弹性形变的过程中，孩子下落的速度减小，动能减小，同时蹦床形变增大，弹性势能增大，动能转化为弹性势能．蹦床要恢复形变，因而形变减小，弹性势能减小，速度逐渐增大，动能增大，在这一过程中弹性势能转化为动能． 　能量转化过程中总是一种能量减少，另一种能量增加，能量的转化可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，如高空落下的物体，能量的转化发生在物体本身，而弓把箭射出去，能量转化则发生在弓和箭两物体之间，故而分析具体问题时，要注意这种区别． 水能和风能的利用 1．自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源． 2．修拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的重力势能，水流下时才能转化为更多的动能，从而带动发电机发电． 机械能及其转化 典例1 [2024·广安]如图所示是一款用于某校“五四”汇演航拍的新型智能无人机，在它竖直向上匀速运动的过程中( C ) 典例1图 A．动能增大，重力势能增大，机械能增大 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变 C．动能不变，重力势能增大，机械能增大 D．动能减小，重力势能增大，机械能减小 影响动能大小因素是质量和速度，影响重力势能大小的因素是质量和高度；机械能＝动能＋重力势能． 变式1 [2023·荆州]2023年5月30日，景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员乘坐神舟十六号载人飞船，成功进入中国空间站，与神舟十五号航天员乘组会师天宫，如图所示．下列说法正确的是( C ) 变式1图 A．飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化 B．漂浮在空间站中的宇航员重力势能为零 C．空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒 D．空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小 变式2 [2023·泰州]如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的( A ) 变式2图 A．重力势能减小，机械能减小 B．动能不变，机械能不变 C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能不变，机械能减小 机械能守恒的判断和应用 典例2 [潍坊中考]体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在( A ) 典例2图 A．a、c两点的动能相等 B．a点的机械能比d点机械能大 C．a点动能比d点动能大 D．b点的动能最大 不计空气阻力，机械能守恒，机械能＝动能＋重力势能． 变式1 [2022·辽宁]在北京冬奥会自由式滑雪空中技巧女子个人项目决赛中，辽宁运动员徐梦桃勇夺冠军．如图所示，在她滑行过程中，下列说法正确的是( D ) 变式1图 A．A点时不具有机械能 B．从A点滑行到C点的过程中重力不断变大 C．滑雪板底面比较光滑是为了增大滑行时与雪面的摩擦 D．在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度 变式2 [2024·武汉]如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止．下列说法正确的是( C ) 变式2图 A．小球从A点摆动到B点，动能转化为重力势能 B．小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性 C．小球每次 ... ...