初二物理 第41讲机械能-动能、势能、机械能及其转化
初二物理机械能的知识点：动能与势能转化问题分析
初二物理机械能的知识点：动能与势能转化问题分析
⑴首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能(或弹性势能)大小的因素──看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。
⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即：没有其他形式能量补充或没有能量损失)，则动能势能转化过程中机械能不变。
⑶题中如果有在光滑斜面上滑动则光滑表示没有能量损失──机械能守恒；斜面上匀速下滑表示有能量损失──机械能不守恒。
物理知识点机械能的转化与动能与势能
物理知识点机械能的转化与动能与势能物理学中，机械能是指在物体运动时所具有的能量形式。
它由动能和势能两部分组成，动能是由物体的运动而产生的能量，而势能则是与物体所处的位置有关的能量。
本文将探讨机械能的转化以及动能与势能之间的关系。
一、机械能的转化过程机械能的转化是指动能和势能在物体运动中相互转化的过程。
在一个封闭系统中，物体的总机械能保持不变，只会发生转化而不会消失。
1. 动能的转化动能是物体由于运动而具有的能量，它与物体的质量和速度有关。
当物体从静止开始运动时，它的动能逐渐增加，随着速度的增加而增大。
在物体的运动过程中，动能可以转化为其他形式的能量，比如声能、电能等。
例如，当一个小球从高处自由落下时，由于重力的作用，小球的势能逐渐转化为动能。
当小球到达最低点时，势能转化完全为动能，而动能达到最大值。
当小球反弹上升时，动能再次转化为势能，随后又转化为动能。
这一过程中，动能和势能相互转化，而总机械能保持不变。
2. 势能的转化势能是物体由于所处位置而具有的能量，它与物体的质量和位置有关。
当物体从一个位置移动到另一个位置时，它的势能会发生改变，而这种改变可以用来做功或者转化为其他形式的能量。
举个例子，一个摆在地面上的弹簧，当物体压缩弹簧时，它的势能逐渐增加。
当释放弹簧时，势能转化为动能，物体开始按照弹力的方向运动。
这时，动能逐渐增加，而势能减小。
当物体到达最高点时，动能转化为势能，势能达到最大值。
这样，势能与动能相互转化，机械能保持不变。
二、动能与势能的关系动能和势能是机械能的两个组成部分，它们之间存在着密切的关系。
1. 动能与速度的关系动能与物体的速度成正比，即动能随着速度的增加而增大。
动能的计算公式为：动能 = 1/2 × m × v²，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
由此可见，动能的大小取决于物体的质量和速度，而与物体的高度无关。
这也可以解释为什么一个质量小而速度大的物体，具有比质量大而速度小的物体更大的动能。
动能势能机械能课件
小车、斜面、砝码、测速仪。
实验过程
实验结果
将小车放置在斜面上，加砝码使其从静止 开始下滑，用测速仪测量小车滑下时的速 度，并记录小车的质量和速度的平方。
通过实验数据，可以发现动能与质量和速 度的平方成正比。
势能实验验证
实验目的
验证物体的高度与其势能成正比。
实验设备
弹簧、小球、尺子。
实验过程
将小球放置在弹簧上，用尺子测量小 球的高度，并记录弹簧的压缩量和小 球的重力。
势能典型例题解析
01
总结词
理解势能的概念和表达式，掌握势能的计算方法。
02
题目
一个质量为m的物体位于高度为h的平台上，求该物体的重力势能。
03
解析
物体的重力势能等于物体质量与重力加速度的乘积再减去平台的高度，
即E_p = mgh。因为物体位于高度为h的平台上，所以物体的重力势能
为mgh。
机械能典型例题解析
实例
一个质量为1kg的物体以10m/s的速度运动，其动能为50J；若该物体的速度增加到20m/s，其动能将 增加到400J。
03
势能的变化与影响因素
势能的变化
势能随位置变化而变化。
物体在某位置的势能等于该物体从参考位置（通常选择无穷远处）移动到该位置时 所减少的重力势能。
对于弹性势能，其变化取决于外力的大小和方向以及物体的初始状态和终态。
01
02
总结词
题目
理解机械能的概念和表达式，掌握机 械能的计算方法。
一个质量为m的物体位于高度为h的 平台上，以初速度v0开始运动，求该 物体的机械能变化。
03
解析
物体的机械能等于物体的动能和重力 势能之和，即E_机械 = E_k + E_p = (1/2)mv0^2 + mgh。因为物体位于 高度为h的平台上，所以物体的机械 能为(1/2)mv0^2 + mgh。
初中物理复习 机械能—动能、势能、机械能及其相互转化
机械能—动能、势能、机械能及其转化模块一动能和势能【一、知识点】1．能量(1)定义：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
（物体对外做功本领越强，能量就越大）注意：物体具有能，并不是说它一定做了功，而是指能够、可以做功或者正在对外做功。
如：运动的子弹、流动的水、流动的空气(风)；高山上的石头、头顶的吊扇；被压缩的弹簧、被拉开的弓箭都具有能量。
(2)单位：能量的单位是焦耳（J）。
2．动能(1)定义：物体由于运动而具有的能称为动能。
流动的水具有能量(2)决定因素：物体的质量和速度。
(3)比较大小的方法：相同质量时比较速度，相同速度时比较质量。
3．重力势能(1)定义：物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能。
山上的石头具有重力势能(2)决定因素：物体的质量和被举的高度。
物体的质量越大，被举的高度越高，物体所具有的重力势能越大。
4．弹性势能(1)定义：物体由于弹性形变而具有的能量，叫弹性势能。
拉开的弓弦具有弹性势能(2)决定因素：弹性形变的大小和弹性大小。
物体弯曲的程度越大，弹性越大，物体所具有的的弹性势能越大。
动能重力势能弹性势能定义 物体由于运动而具有的能量 物体由于被举高而具有的能量物体由于弹性形变而具有的能量影响大小因素 质量、速度质量、被举高的高度 形变量、物体的弹性计算式 21=2E mv 动=E mgh 重21=2E kx 弹【二、例题精讲】【例1】★关于动能和势能，下列说法正确的是（ ） A ． 物体没有做功，它一定不具有能 B ． 位置高的物体，它的势能一定大 C ． 质量大、速度大的物体动能一定大 D ． 弹簧一定具有弹性势能 考点： 动能大小的比较；势能大小的比较．解析： A 、物体只要能够做功，它就具有能量，并不一定正在做功，故A 错误；【测试题】下列关于动能的说法，正确的是（）A．运动的物体具有的能，叫动能B．物体由于运动具有的能，叫动能C．速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D．运动物体质量越大，所具有的动能一定越多【例2】★“跳远”是一项常见的体育运动．跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做是为了（）A．增大了跳远运动员的惯性B．减小了跳远运动员的惯性C．增大了跳远运动员的动能D．减小了跳远运动员的动能【测试题】下列关于动能的说法，正确的是（）A．运动的物体具有的能，叫动能B．物体由于运动具有的能，叫动能C．速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D．运动物体质量越大，所具有的动能一定越多【拓展题】关于动能的概念，下列说法中正确的是（）A．速度大的物体具有的动能一定大B．质量大的物体具有的动能一定大C．运动物体只具有动能D．一切运动的物体都具有动能【例3】★★老鹰和麻雀都在空中飞行，如果他们具有的动能相等，那么（）A．老鹰比麻雀飞得快B．麻雀比老鹰飞得快C．老鹰比麻雀飞得高D．麻雀比老鹰飞得高【测试题】如果汽车、摩托车与列车三种车辆的速度相等，那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是（）A．汽车、摩托车、列车B．列车、汽车、摩托车C．摩托车、汽车、列车D．汽车、列车、摩托车解析：汽车、摩托车和列车的质量，列车的质量最大、汽车的质量次之、摩托车的质量最小；因为三者的速度相同，所以三者的动能从大到小的顺序：列车、汽车、摩托车．答案：B【拓展题】我们曾听到鸟与飞机相撞而引起机毁人亡的报道，空中飞翔的鸟对飞机构成了巨大威胁，鸟与飞机相撞引起机毁的原因是（）A．鸟飞行的速度很大B．鸟飞行的速度很小C．以飞机为参照物，鸟的速度很小D．以飞机为参照物，鸟的速度很大考点：运动和静止的相对性；参照物及其选择；动能的影响因素．解析：以相向而行的飞机为参照物，相同的时间内，鸟和飞机之间的距离变化很大，以飞机为参照物，鸟的速度很大．小鸟的速度越大，它的动能越大，所以鸟与飞机相撞引起机毁．答案：D【测试题】小丽从学校回家过程中如图示是她的s﹣t图象，则小丽动能最大的时间段是（）A．在0﹣t1时间内B．在t1﹣t2时间内C．在t2﹣t3时间内D．无法确定考点：动能大小的比较．解析：当运动物体确定了，就是物体的质量是确定的．影响因素就只有速度了．在题中S-t图像曲线中，0- t1曲线最陡，动能最大答案：A【测试题】下列说法正确的是（）A．甲物体比乙物体所处的位置高，则甲的势能比乙的势能大B．甲物体比乙物体的速度大，则甲的动能比乙的动能大C．一个物体能够做功，说明它具有能D．一个物体具有能，说明它正在做功考点：能；动能大小的比较；势能大小的比较．解析：A、重力势能除了与高度有关之外还与质量有关，甲和乙的物体质量不确定，所以势能的大小也是不确定的．B、动能除了与速度有关之外，还与物体的质量有关，甲和乙的物体质量不确定，所以动能的大小也是不确定的．C、一个物体能够做功，这个物体就具有能．D、一个物体具有能，说明它有做功的能力，但它不一定做功．答案：C【例4】★★在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验．让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止．（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用两图；实验中应保证___________相同．（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是．（3）该实验是通过观察来比较铁球动能的大小，从而得出结论的．考点：探究影响物体动能大小的因素．解析：（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，因此要选择甲、乙两图；（2）由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲将纸盒推动得更远，说明动能更大，可得质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；（3）该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法．答案：（1）甲、乙；铁球到达水平面的速度；（2）质量相同的物体，运动的速度越大，它具有的动能就越大；（3）纸盒被推动距离的大小．【测试题】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（如图所示）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．实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度考点：探究影响物体动能大小的因素．解析：A、球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故该选项说法正确；B、球的动能与质量和速度都有关系，根据控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等；故该选项说法正确；C、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在实验器材的选择时，考虑斜面的光滑程度，木块的质量和软硬等因素，故该选项说法不正确；D、让球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关，同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度，故该选项说法正确．答案：C【拓展题】在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关．（1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩（相同/不同）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较，从而比较弹性势能的大小；（2）为验证猜想二，需选用的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩（相同/不同）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；（3）若水平面绝对光滑，本实验将（能/不能）达到探究目的；（4）小明根据实验现象认为：小球和木块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机械能最终都消灭了，你认为小明的观点是（正确/不正确）的，理由是．考点：探究影响物体势能大小的因素．解析：（1）此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小．（2）为验证猜想二，需选用长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若木块被推动的距离不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；（3）若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的．（4）小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，而不是机械能消失了．故小明的观点是错误的．答案：（1）不同；被推动距离的远近；（2）长度和粗细相同，材料不同；相同；木块被推动的距离不相等；（3）不能；（4）不正确；机械能转化为内能．模块二机械能及其转化【一、知识点】1．机械能及其转化(1)概念：动能和势能统称为机械能。
人教版八年级物理下《机械能及其转化》PPT课件
生活中的物理，你留意过吗？
弹簧门在推开以后能自己关闭，这是因 为门被推开后，弹簧被卷紧变形，具有了 _弹__性__势__能，放手后转化为门的__动___能，使 门自动关闭。
D、小石块到达C点时，动能为零
4、（2011·广州）跳远运动的几个阶段如图4 所示，则运动员【 D】 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
最高点
助跑
起跳 图4
5、（2011·桂林）图5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【 】D 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
一、动能和重力势能的转化
A
重力势能 最大 动能 为零
重力势能最小 C
动能最大
B
1、上升：速度 变慢 ，高度 变高 ， 动能 变小 ， 重力势能 变大 ， 动 能转化为 重力势 能。
2、下降：速度 变快 ，高度 变低 ，动能 变大 ， 重力势 能 变小，重力势 能转化为 动 能。
分析其中的动能和势能的转化
1.跳伞运动员从空中的飞机上跳下后，在降落伞 尚未打开之前的下落过程中，运动员的( A ) A.动能增大，重力势能减小 B.动能减小，重力势能增大 C.动能减小，重力势能减小 D.动能增大，重力势能增大
2.当物体受到一对平衡力的作用，它的( A ) A.动能不变 B.动能可能增大，也可能减小 C.重力势能一定减小 D.重力势能一定增大
11.4机械能及其转化—人教版八年级物理下册课件(32张)
课堂演练
知识点1：机械能
1. 下列关于机械能的说法正确的是（ C ） A. 机械能不但有大小还有方向 B. 机械能总是大小不变的 C. 具有机械能的物体，其速度不一定为零 D. 凡有机械能的物体，速度一定不为零
6.(202X天水)“弓开如满月,箭去似流星”形容射箭运动员拉 弓放箭的情形,那么在这个过程中弓的 弹性势 能转化为箭 的 动 能.
7.(202X绵阳)202X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 m 高处悬停,对月球表面辨认,并自主避障,选定相对平坦的区 域后,开始缓慢地竖直降落,最后成功软着陆.从距离月球表面 100 m到软着陆在月球表面的过程中,嫦娥四号探测器的重力 势能 减少,机械能 减少 .(两空均选填“增加”“不变” 或“减少”)
思路点拨：没有摩擦的情况下，机械能的总量不变，即机 械能守恒，如果计入摩擦，机械能的总量减小.
机械能守恒的条件 1.只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下，物体的重力 势能、弹性势能和动能之间产生相互转化，机械能总和保持 不变。在题目中通常会出现“不计摩擦(空气)阻力”“光滑 的平面”这些字眼。 2.如何判断动能、重力势能的变化 读题时要判断物体的质量有没有产生变化，同时一定要看 清楚“匀速”“加速”“减速”“上升”“降落”等这些字 眼，接着根据影响动能和重力势能的因素进行判断。
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
中考物理基础过关动能和势能机械能及其转化
在A、C两点间来回摆动，B为最低点，不计 空气阻力，摆球从A点到B点，动能增_大_____，
重力势能减_小_____，机械能不_变_____(以上均选填
(人教八下P71 “增大”、“减小”或“不变”)，A、B、C三点中
图－2乙)
_____点动能最大．( 泰州30题改ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ) B
机械能及其转化(重点) 物体的速度越大，动能越大；
形变有关．物体的⑫_弹__性__形__变_____越大，它具有 的弹性势能就越大．
考点 2 机械能及其转化
◎能用实例说明物体的动能和势能及它们之间的相互转化． 1. 定义：动能、重力势能和弹性势能统称为⑬_机__械__能___． 2. 机械能内部转化情况：动能和势能是可以相互转化的．机 械能内部转化情况可用下图表示：(不计能量损失、物体质量 不变)
×
教材图片解读
命题点：机械能及其转化
(人教八下P71 图－2甲)
1. 如图所示，滚摆上升的过程中， __动____能转化为_重__力__势___能，如果滚
摆在摆动过程中只有这两种能相互转
化，机械能的总和_不__变___．( 柳州20 题改编）
命题点：机械能及其转化
2.如图所示，将摆球从A点静止释放，摆球
命题点：机械能及其转化 影响因素：重力势能的大小只与物体的质量和位置有关．物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越⑩______．
小例球从 网斜球面落滚到下水因平为地具面有后惯又性会不跳能起立来即．停如下图；是用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片，照片中位置1和位置2高度相 定等义，： 位在置地3高球于表位面置附1近和，2.物体由于受到⑧________并处在一定⑨________时所具有的能，叫做重力势能． 例小球网 从球斜落面到滚水下平因地为面具后有又惯会性跳不起能来立．即如停图下是；用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片，照片中位置1和位置2高度相 等匀，速位 运置动3的高物于体位，置其1机和械2.能大小不变( ) 例如图(所示雅，安已)在知探人究造“卫物星体绕的地动球能运跟动哪的些轨因迹素是有椭关圆”形的的实，验有中近，地李点瑞和提远出地了点如，下当猜卫想星：从近地点向远地点运动时，速度______，动能
八年级物理下册 11.4机械能及其转化课件 (新版)新人教版(1)
一、机械能
1．动能、重力势能、弹性势能统称为机械能．机械能等于动能、势能两种能量之和。
机械能
= 动能 + 势能 = 动能 + 重力势能 + 弹性势能
2 师生互动，探索新知
机械能：
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
山巅的巨石
被拉开的弹弓
滚摆
初始位置
猜测：动能和重力势能可以相互转化
最高点
最低点
你能举出生活中，动能和重力势能相互转化的情景吗？
生活中的情景
分组实验二：自制单摆 单摆
A
BC
分析小球摆动的过程，完成表格。
运动方向
高度 重力势能
A到B B到C
降低 升高
减小 增大
速度
增大 减小
动能
增大 减小
能的转化
重力势能→动能 动能→重力势能
水利发电
风能发电
利 用 水 能 发 电
风力发电
4 知识梳理，归纳总结
一、机械能 1、动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。 2、机械能＝动能＋势能
二、机械能的转化及守恒 1、动能和势能可以相互转化。 ２、只有动能和势能相互转化，机械能守恒。
三、水能和风能 １、水能和风能是机械能。 2、利用水能、风能发电，机械能转化为电能。
学以致用 分析动能、重力势能、弹性势能如何转化？
想想做做
铁锁会打到鼻子吗？
物体运动时，要克服空气阻力做功，要消耗物体的机械能。消耗 的机械能并没有消失，而是转化为其他形式的能，总的机械能减小。
机械能是否守恒
有空气阻力等因素的作用
动能+势能＞ 势能+动能＞ 动能+势能＞ ·····
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
流水可以发电，风能推动风车，子弹可
以击穿木块，他们具有什么共同特征？
他们具有什么共同特征？
1．定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。
高山上滑雪运动员
例子：高山上滑雪运动员，
从高楼扔下的物体……
共同特征：物体被举高了
．定义：物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能。
共同特征：它们发生了形变；
．定义：物体由于弹性形变而具有的能量，叫弹性势能。
越大，弹性势能_____。
下降过程中，____能转化为______能。
上升过程中，____能转化为______能。
近地点
卫星
远地点
老杜实验：机械能转化
七：机械能守恒
1．只有动能和势能相互转化时，物体的机械能总和保持不变，即物体的机械能守恒。
2．机械能守恒条件：只有重力或弹
力做功。
铁站台的设计方案，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。
从铁站台的设计方案，进站和出站的轨道都与站台构成个缓坡从能量利用的角度看，这种设计的优点是什么？
纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
平。