人教版八年级物理第十一章第4节机械能及其转化 辅导教学案拔高版Word格式.docx

1、如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变，这个规律叫做机械能守恒。（4）水能和风能的利用：自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。利用水能发电，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。利用风能发电，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田”联在一起供电。例题【例1】2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停，对月球表面识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过

2、程中，嫦娥四号探测器的重力势能_，机械能_。（选填“增加”或“不变”或“减少”）【解析】从重力势能和动能大小的影响因素进行判断，又因为机械能等于动能和势能的总和，然后判断机械能的变化。【解答】嫦娥四号从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减少；该过程中其速度减小，动能减少；探测器没有发生弹性形变，不具有弹性势能，则机械能等于重力势能与动能的总和，所以其机械能减少。故答案为：减少；减少。【例2】沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想：猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关；猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关；猜想三：重

3、力势能的大小可能与物体的运动路径有关他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，刻度尺一把，体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m的小球一个所用实验装置如图甲、乙所示为验证猜想，他首先让质量分别为m、2m的小球A、B从距花泥表面高H处由静止下落，测得A、B小球陷入花泥的深度为h1和h2，如图甲所示；然后让质量为m的小球C从距花泥表面高3H处由静止下落，质量为m的小球D从距花泥表面高3H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）测得C、D小球陷入花泥的深度均为h3，且h1h2h3请你完成下列内容：（1）本实验中，小球的重力势能大

4、小是通过 来反映的；（2）分析图甲所示的实验现象，可得出结论：当物体的 、 相同时， 越大，重力势能越大；（3）分析图乙所示的实验现象，发现两球运动的路径不同，但陷入花泥的深度相同，由此可知物体的重力势能与物体运动的路径 （选填“有关”或“无关”）；（4）综合分析图甲、乙所示的实验现象，还可得出的结论是： 【答案】（1）小球陷入花泥中的深度 （2）高度 运动路径 质量 （3）无关 （4）当物体的运动路径、质量都相同时，所在的高度越高，重力势能越大练习1、如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法正确的是（ ）。A卫星在近地点时，动能最大，机械能最大；B卫星在远地点时，势能最大，机械能最

5、大；C卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变；D卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变【解析】卫星在近地点时，速度最大，动能最大，距离地球最近，势能最小，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒；故A错误。卫星在远地点时，速度最小，动能最小，距离地球最远，势能最大，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒；故B错误。卫星从近地点向远地点运行时，速度越来越小，动能逐渐减小，距离地球越来越远，势能逐渐增大，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒；故C正确。卫星从远地点向近地点运行时，速度越来越

6、大，动能逐渐增大，距离地球越来越近，势能逐渐减小，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒；故D错误。【答案】C。2、电梯匀速上升过程中，电梯的（ ）。A.动能保持不变 B.机械能保持不变 C.重力势能保持不变 D.动能转化为重力势能【解析】动能与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量厚度越大，重力势能越大。因为电梯匀速，因此动能不变；又因为上升，所以重力势能增大，机械能是重力势能和动能之和。因此机械能增大。【答案】A。知识小结【课堂检测】1下列现象中，由动能转化为重力势能的是（ ）A动车匀速上坡 B脚踩滑板从高处滑下C滚摆自下而上运动 D

7、火箭加速升空2如图所示，人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行它从远地点向近地点运动过程中（ ）A动能增大，势能减小，机械能不变B动能减小，势能增大，机械能不变C动能不变，势能增大，机械能变大D动能减小，势能不变，机械能变小3如图所示的滚摆实验中，关于滚摆的能量转化情况，下列说法正确的是（ ）A滚摆上升时动能转化为重力势能B滚摆下降时动能转化为重力势能C滚摆上升、下降交替运动过程中机械能不断增加D滚摆运动时，其他形式的能转化为滚摆的机械能4下列现象中机械能没有发生变化的是（ ）A物体沿斜面匀速下滑B物体从高处自由下落，不计空气阻力C火箭加速升空D降落伞运动员跳伞后匀速下降阶段5不计空气阻力，下列运动过程

8、中机械能守恒的是（ ）A苹果自由下落B树叶匀速飘落C汽车匀速上坡D足球在草地上越滚越慢6下列过程中，属于物体的重力势能转化为动能的是（ ）A拉弯的弓把箭射出去B钟表里发条带动齿轮转动C火箭发射升天D小孩荡秋千从高处向低处落下7下列过程中，动能转化为重力势能的是（ ）A直升飞机匀速上升B人骑车匀速下桥C火车徐徐进站D将小球向上抛出，小球在上升阶段82017年5月4日14时许，我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919在上海浦东机场首飞成功，这标志着中国的“大飞机梦”得以实现，C919在高空中加速爬升时，机械能_（“增大”、“减小”或“不变”），大飞机刚着陆瞬间，机场地面上留下了一道道黑色的机轮印

9、迹，这是通过增大_（“压强”、“压力”、“摩擦力”）而造成的。9蹦床运动被喻为“空中芭蕾”。运动员从高点静止下落至再次回到高点，会经历几个过程：高点下落至接触床面，接触床面到下落至最低点，最低点反弹至离开床面，离开床面至再次回到高点。若不计空气阻力，整个过程中运动员的机械能_（选填“守恒”或“不守恒”）。整个过程中，运动员动能最大在_过程中。10如图所示，弹簧将小球弹起，说明力的作用效果是_；小球离开弹簧继续上升过程中的能量转化是_。（不计空气阻力）11如图所示的是拉弓射箭的情景，弓弦被拉弯时，将_能转化为_能。12在空中水平匀速飞行的救灾飞机不停地往灾区丢救灾物资，在此过程中，飞机的机械能_

10、（选填“变大”“变小”“不变”）。13下列情况中，机械能发生变化的是（ ）A跳伞运动员匀速降落B物体从光滑斜面上自由滑下C物体在光滑的水平面上匀速运动D物体在真空中自由下落14如图所示，小球从光滑斜面上A处由静止滚下，经过B处，最终停在粗糙水平面上的C处。下列说法正确的是（ ）A小球由A处运动到C处，机械能不变B小球由B处运动到C处，重力对小球做了功C小球由A处运动到B处，速度先变大后变小D小球停在C处，球受到的支持力和球对水平面的压力是一对相互作用力15物体在平衡力作用下运动，则物体的机械能（ ）A一定增加B一定不变C一定减小D增加、不变、减小均有可能16跳伞运动员跳出飞机后，立即打开降落伞

11、，下降过程中所受空气阻力随运动速度增大，直至与重力等大，在整个下落过程中，运动员和降落伞的（ ）A势能不断减少，动能不断增加，机械能不变B势能不断减少，动能不断增加，机械能减少C势能不断减少，动能先增加然后保持不变，机械能减少D势能不断减少，动能先增加后减少，机械能减少17如图所示，小球在一个光滑没有摩擦的轨道上从O点由静止释放，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以滚到（ ）Aa点 Bb点 Cc点 Dd点18如图所示，单摆（图1）在竖直平面内左右摆动，滚摆（图2）在竖直平面内上下往复运动。请回答：（1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：_；（2）滚摆从最低点摆到最高点的过程中，是_能转

12、化为_能。（3）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产生此现象的原因是：_，使_逐渐减少。1、C2A【解析】人造卫星沿椭圆形的轨道绕地球运行时，没有克服摩擦做功，机械能守恒所以它由远地点向近地点运动过程中，质量不变，相对地面的高度减小，势能减小；速度增大，动能增大，总机械能不变。故选A。3. A4B【解析】A、物体沿斜面匀速下滑，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故A不合题意；B、物体从高处自由下落，不计空气阻力，重力势能全部转化为动能，机械能的总量不变，故B符合题意；C、火箭加速升空，速度和高度都增大，动能和重力势能都变大，所

13、以机械能变大，故C不合题意；D、降落伞运动员跳伞后匀速下降阶段，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故D不合题意。故选B。5A【解析】A苹果自由下落时，只有重力做功，苹果的机械能守恒，故A正确；B树叶匀速飘落时，不止重力做功，树叶受到的阻力也要做功，则树叶的机械能不守恒，故B错误；C汽车匀速上坡时，不止重力做功，受到的牵引力和摩擦力均做功，则汽车的机械能不守恒，故C错误；D足球在草地上越滚越慢，重力不做功，受到的阻力做功，则足球的机械能不守恒，故D错误。6D【解析】A、拉弯的弓把箭射出去，弓恢复原状，弓的弹性势能减小，箭的质量不变，速度变大，弓的弹性势能转化为动能，不符

14、合题意；B、钟表里发条带动齿轮转动，发条的弹性势能转化为齿轮的动能，不符合题意；C、火箭发射升天，燃料燃烧转化为火箭的动能与重力势能，不符合题意；D、小孩荡秋千从高处向低处落下，小孩的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加，重力只能转化为动能，符合题意；故选D。7D【解析】动能转化为重力势能必然是动能减少而重力势能增加。A、直升飞机匀速上升：飞机速度不变，所以动能不变；高度增加，所以重力势能增大不符合题意；B、人骑车匀速下桥：速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小不符合题意；C、火车徐徐进站：速度是不变的，动能不变；站台一般较高，重力势能增大不符合题意；D、将小球向上抛出，小

15、球在上升阶段：小球上升时，速度在减小，动能减小；高度在增加，重力势能增大。8增大 摩擦力【解析】C919在高空中加速爬升的过程中，客机的质量不变，速度变大，动能变大；同时其质量不变，高度增加，重力势能变大，故机械能变大；机场地面上留下了一道黑色的机轮印迹，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。9守恒 10改变物体的运动状态 动能转化为重力势能【解析】原来小球是静止的，小球被弹起的过程中，速度不断增大，弹簧的弹力改变了小球的运动状态；小球离开弹簧由于惯性继续上升过程中，小球的速度减小，高度增大，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。11动 弹性势【解析】将弓拉弯时，人对弓做功，弓形状发

16、生改变，产生了弹性势能，是动能转化成了弹性势能。12变小【解析】飞机在空中沿水平方向匀速飞行，同时往地面投放救灾物资，飞行过程中，质量不断减小，速度不变，高度不变，动能减小，重力势能减小，机械能的总量变小。13A【解析】A、跳伞运动员匀速降落时，其质量不变，速度不变，动能不变；但所处高度降低，重力势能减小，所以其机械能减小，故A符合题意；B、物体从光滑斜面上自由滑下时，重力势能转化为动能，没有摩擦生热现象，机械能守恒，机械能大小不变，故B不符合题意；C、物体在光滑的水平面上匀速运动时，其质量、速度、所处高度都不变，所以其机械能不变，故C不符合题意；D、物体在真空中自由下落时，也不会有能量的消耗

17、，机械能守恒，机械能大小不变，故D不符合题意。14D【解析】A、小球由A处运动到C处，高度降低、速度变大，重力势能转化为动能，由于水平面粗糙，克服摩擦力，所以机械能减小，故A错误；B、小球由B处运动到C处，小球在水平面上运动过程中受到重力的作用，但沿重力的方向没有距离，所以重力没有做功，故B错误；C、小球由A处运动到B处的过程中，速度增大，故C错误；D、小球停在C处时，球受到的支持力和球对水平面的压力，大小相等、方向相反、在同一直线上，是一对相互作用力的关系，故D正确。15D【解析】在平衡力作用下，在水平面上匀速运动的物体，它的机械能和动能相等，都不变；物体匀速上升时，物体的动能不变，但是重力

18、势能增加，所以机械能增加；物体匀速下降时，物体的动能不变，但是重力势能减小，所以机械能减小。因此，在平衡力的作用下，物体的机械能可能增加、可能减小，也可能不变。学科*网16C【解析】由于运动员在空中飞速下落，质量没发生变化，速度先逐渐增大后保持不变，故动能先增大后保持不变；在下落过程中，高度降低，所以重力势能减小，机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能也是减小。故选C。17C【解析】本实验中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒，故小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的c点。18（1）动能和势能可以相互转化 （2）动 重力势 （3）克服摩擦阻力做功 机

19、械能【课堂总结】【家庭作业】1把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过程中玩具车能量的变化情况是 （）A弹性势能减小，动能增大 B弹性势能减小，动能减小C弹性势能增大，动能增大 D弹性势能增大，动能减小2据报道，一辆横穿铁路的拖拉机，因故障而停在铁道上，此时远处驶来一列火车，尽管司机及时采取紧急制动措施，但缓慢驶进的列车还是将拖拉机撞飞了，这是因为火车的 （）A动能很大 B速度很大 C势能很大 D功率很大3小明到“地王大厦”喜看南宁新变化，当他乘坐直达电梯从一层匀速上升至顶层的过程中，他的 （）A动能减小，重力势能增大 B动能不变，重力势能减小C动能不变，重力势能增大

20、 D动能减小，重力势能减小4为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块的实验”让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是 （）A该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小B该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等C在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素D在实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是为了让小球获得不同的运动速度5男孩脚踩滑板车从高处加速滑下，在下滑的过程中 （）A动能增加，势能减少 B动能增加，势能增加C动能减少，势能增加 D动能减少，势能

21、减少6如图所示是探究“动能的大小与什么因素有关”实验的示意图。小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断正确的是 （）A从a到b，小球的势能不变，动能增大B从b到c，小球的势能增大，动能增大C到达c处，小球的势能最小，动能最大D到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大7在跳远这一运动项目中，运动员总是先助跑使自己身体的运动速度达到最大值时才起跳，这样能够取得更好的成绩，运动员助跑的目的是 （）A增大惯性 B增大动能 C增大冲力 D减小惯性8暴风雨来临前，狂风把小树吹弯了，这是风力使小树发生了_ _；狂风把落叶吹得漫天飞舞，这是风力使落叶的_ _发生了改变

22、；狂风具有_ _能，被吹弯了腰的小树具有_ _能。9下列物体具有哪种能？（1）推出去的铅球，落地时具有 ；（2）正在上坡的自行车，具有_ _；（3）被拦河坝拦住的河水具有 _；（4）在跳台上准备跳水的运动员，具有 _；（5）钟表里卷紧的发条具有 _；（6）从枪膛里射出的子弹具有_ _。10如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。乙是探究“阻力对运动物体的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动，请回答下列问题：（1）甲、乙两组实验，采用了探究实验中常用的实验方法是

23、_ _。（2）甲实验中，通过观察_ _可以判断钢球动能的大小。（3）由乙实验可以推理得出，如果运动的小车在水平面上不受力时，它会_ _。11如下表所示，用物理学的术语解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？城市街道上的最高行驶速度v/（kmh1）车型设有中心双实线、中心分隔带、机动车道与非机动车道分隔设施的道路其他道路小型客车7060大型客车、载货汽车5012小红看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小红猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。（1）为验证其猜想是否正确，她设计了如图所示的实验，将小球置于弹簧的右端，将同一个弹簧每

24、次压缩_ _的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），松开后小球弹开钻入同一位置的相同纸盒，并留在其中，分析比较纸盒_ ，从而比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性势能的大小。（2）假若水平面绝对光滑，本实验将 _（填“能”或“不能”）达到探究目的。（3）小红根据实验现象认为：小球推动纸盒一起移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的能量最终都彻底消失了，你认为小红的观点是 （填“正确”或“错误”）的。13小军骑自行车上坡过程中发现车的初速度越大，冲上斜坡的最大距离越长。这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中转化的 _ 就越大。进而他提出猜想：物体冲上斜坡的距离可能与物

25、体的速度有关。为了验证该猜想，小军将与水平面平滑连接的薄铁板以一定的倾角固定，如图所示。实验时为了让小球以不同的初始速度滚上铁板。请你在图中的虚线框内为小军设计一实验装置，并说明该实验装置进行实验时的操作要点： _。实验中不用小木块的原因是 _。1A2A3C4C5A6C7B8弹性形变 运动状态_ 动_ 弹性势 9（1）动能_ 动能和重力势能_；（3） 重力势能_；（4） 重力势能_；（5） 弹性势能_；（6） 动能和重力势能_。10（1）控制变量法（2）木块移动距离的远近（3）做匀速直线运动11解：物体质量一定时，运动速度越大，动能越大，刹车后的制动距离越大，也就越容易发生交通事故，因此要对机动车的行驶速度进行限制；车速相同时，质量越大的车动能越大，因此，不同车型的限制车速也不一样12（1）不同_ 移动的距离_ （2）不能_ （3）错误13、重力势能_ 让同一小球从斜面的不同高度滚下 _滚动摩擦比滑动摩擦小_。