课时21 机械能
【复习目标】
1.知道动能、势能和机械能的定义，能通过实例加以识别。
2.能通过探究，直到动能、重力势能和弹性势能的大小的决定因素，能解释简单现象。 3.通过观察和实验，认识并理解动能和势能的相互转化过程，能解释简单现象 4.能够运用控制变量法进行实验设计。
【复习重点】动能、势能和机械能的识别和相互转化 【知识梳理】
机械能
定义
动能
影响因素
定义
重力势能
势能
弹性势能：
动能和势能的相互转化
影响因素 定义
【知识回顾】
一、能
1. 一个物体能够做 ，我们就说它具有能量．能量的多少可用 的多少来量度． 2. 能量的单位是 ，用符号 表示． 二、动能
1． 物体由于 而具有的能叫动能。
2． 物体由于质量越 速度越 ，则物体动能越大． 三、势能
1. 重力势能：物体由于举高而具有的能，质量越 举得越 ，重力势能越大． 2. 弹性势能：物体由于 而具有的能，弹性形变越 ，弹性势能越大． 四、动能和势能的相互转化
动能和重力势能、弹性势能，可以相互 ． 五、机械能
1. 和 统称为机械能．
2. 动能和势能转化过程中，若不考虑其它能量损耗，则总机械能 ．
【经典例题】
例1．（2010·潍坊）如图8-21-1所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化．则( ) A．小球在A处的动能等于在D处的动能 B．小球在A处的动能大于在D处的动能 C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能 D．小球在B处的机械能等于在C处的机械能
例2. （2011·北京）小阳打排球，排球离开手后向上运动到一定高度又落回地面。不计空气阻力，关于排球离开手后的运动过程，下列说法中正确的是 A．排球在上升过程中，小阳对排球做功 B．排球在下落过程中，排球的重力势能变小
C．排球在上升过程中，排球受到的力的方向竖直向下
4
图8-21-1
D．排球在下落过程中，排球所受的重力做功越来越快
例3.（2010·广州）甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上．甲、乙两人质量相等，甲上行中动能 （选 填“增加”、“不变”、“减少”）．某时刻他们的位置如图8-21-2所示，该时刻甲的重力势能 乙的重力势能，甲的机械能 乙的机械能．（选填“大于”、“等于”、“小于”）．若此时上行的扶梯突然停止运动，甲会向前倾，原因是 。
因素有关”,其过程如图8-21-3所示
(1)小明通过观察什么来判断重力势能的大小?
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,得出的结论是什么?
(3)图乙和图丙探究的问题是什么?
【课堂反馈】
1. （2011·芜湖）“歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机，具有卓越的机动性能，当它在空中加速向下俯冲时，动能_________，重力势能__________。）选题“增大”、“不变”或“减小”）
2. （2010·湛江）高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”．据报道：一个30g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．由此可知，鸡蛋的重力势能与________有关，下落过程是将重力势能转化为_________。
3. （2011·哈尔滨）如图8-21-4所示，弹簧将小球弹起，说明力的作用效果是
图8-21-4
；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)
4. (2010·河南）迎世博晚会上，彩色气球伴随欢庆的乐曲匀速上升，在此过程中，气球的( ) A．动能转化为势能，机械能不变 B．动能转化为势能，机械能增大 C．动能不变，势能增大，机械能增大 D．动能不变，势能不变，机械能不变 5. （2011·天津）滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，他的（ ） A、重力势能增加，动能增加 B、重力势能减少，动能减少 C、重力势能增加，动能减少 D、重力势能减少，动能增加
6. （2011·莆田）质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么（ ） A、燕子比鸽子飞得快 B、鸽子比燕子飞得快 C、燕子与鸽子飞得一样 D、两者速度大小无法比较 7. （2010·鸡西）在温哥华冬奥会上，来自黑龙江省的选手李妮娜在
4
图8-21-2
图8-21-3
例4. （2011·烟台）小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材,探究“重力势能的大小与哪些
图8-21-5
自由式滑雪比赛中获得银牌。她在比赛过程中运动的轨迹如图8-21-5所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是 （ ）
A．从a点向b点运动过程中，重力势能全部转化为动能 B．在a点和c点速度都为零，因此重力势能相等 C．从c点下落到d点过程中，重力势能转化为动能 D．在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等
8. （2010·攀枝花）图8-21-6甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”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。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题： （1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与____________的关系；设计乙实验的目的是研究运动的钢球与所受____________的关系。
（2）甲实验是通过被推动木块__________的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙实验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果____________________________，将做匀速直线运动。 的动能与另一个因素的关系的实验方案：
______________________________________________________________________________________。 【课后巩固】
9. （2011·鸡西）新华社2011年6月4日电：中国选手李娜获得法国网球公开赛女单冠军，成为亚洲第一个获得此殊荣的网球手。如图8-21-7甲，在她将球击出的过程中主要体现了力可以改变物体的 ；如图8-21-7乙，球拍将网球击扁，使网球存储了 。
乙
图8-21-7
图8-21-8
甲 乙
图8-21-6
（3）我们知道影响物体动能大小的因素有两个，除了上述研究的因素外，请在下面的横线上写出研究物体
甲
10. （2011·烟台）立定跳远是中学生体育测试项目之一.图8-21-8是立定跳远时的分解图.运动员起跳后仍能继续向前运动,是因为______________________;运动员在空中运动过程中,能量转化过程为_____________________________________________________________。
11. （2011·荆门）跳伞运动员在跳下飞机一段时间后降落伞打开，降落至地面时速度为零，运动员从开伞到降至地面的过程中动能 ，重力势能 。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 12. (2011·北京)小阳打排球，排球离开手后向上运动到一定高度又落回地面。不计空气阻力，关于排球离开手后的运动过程，下列说法中错误的是 （ ） A．排球在上升过程中，小阳对排球做功 B．排球在下落过程中，排球的重力势能变小
C．排球在上升过程中，排球受到的力的方向竖直向下 D．排球在下落过程中，排球所受的重力做功越来越快
13. (2011·广州)跳远运动的几个阶段如图8-21-9所示，则运动员 （ ）
4
助跑 起跳 最高点
A．助跑阶段机械能不变 B．起跳时机械能为零 C．经过最高点时动能最大 D．经过最高点时重力势能最大
14. （2011·山西）如图8-21-10所示，“套圈”出手后，从a点到c点的过程中(不计空气阻力)，下列说法图8-21-9 正确的是 ( ) A．“套圈”由a到b过程中，动能逐渐增大 B．“套圈”在b点的机械能大于a点的机械能 C．“套圈”由b到c过程中，机械能逐渐变小
图8-21-10
图8-21-11 图8-21-12
D．“套圈”由a到b再到c过程中，重力势能先变大后变小
15. （2011·桂林）图8-21-11是小明在体育考试中测试“引体向上”时的示意图。
关于“引体向上”，下列说法中正确的是（ ）
A．身体悬挂不动时，势能为零 B．身体上升时，重力做功，势能减少 C．身体下降时，重力做功，势能增加 D．身体上升时，克服重力做功，势能增加
16. （2011·绵阳）2011年4月10月，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将北斗八号导航卫星发射到预定椭圆轨道，该椭圆软道近地点约200千米，远地点约3599千米，如图8-21-12是北斗八号一导航卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则关于该卫星从远地点向近地点运行过程中势能、动能、速度的变化是 ( ) A.势能增加、动能减小、速度减小 B.势能减小、动能增加、速度增加 C.势能减小、动能增加、速度不变 D.势能不变、动能不变、速度不变
17. （2011·丽水）小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系，设计了如图8-21-13甲、乙所示的实验。实验甲：质量相同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。
实验乙：质量不同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动，然后与放在水平
面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。 （1）要探究物体动能的大小与速度的关系应选用 图。（填“甲”、“乙”）
4
（2）甲、乙两组实验可以得出的结论是 。
（3）这个实验中，利用木块被碰撞后移动的 来比较物体的动能大小。下列实例中与此实验方法相
同的有 。（填编号） ①认识电流大小时，用水流进行类比
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的 ③用酚酞试液滴入溶液变红色来判断溶液呈碱性 【复习反思】
A A B A 甲
图8-21-13
乙
4
机械能教学文档
