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(共50张PPT)
第二版块　力
课时19　动能和势能　机械能及其转化
广东省卷近6年考情分析 考点 题型 年份 2025 2024 2023 2022 2021 2020
机械能及其转化 填空题 8第二空 14
综合能力题 23(2)涉及
考情总结：机械能及其转化6年3考，均涉及重力势能与动能之间的转化，考查分值为1~3分. 版本导航:人教八下 P91~100,粤沪九上 P15~21 课标要求：(三)能量 3.2 机械能 3.2.1知道动能,势能和机械能,通过实验,了解动能和势能的相互转化,举例说明机械能和其他形式能量的相互转化. 例1 定性说明荡秋千过程中动能和势能的相互转化， 例2 分析《天工开物》中汲水装置工作时能量的相互转化.(2022 年版课标新增)
思维导图
功和机
械能
做功快慢的物理量
功
定义
做功的两
个必要因素
不做功的三种情况
功率
功的计算
动能
势能
定义
影响因素
重力势能
定义
影响因素
弹性势能
定义
影响因素
机械能
及其转化
机械能
相互转化
机械能守恒
定义
公式
推导式
物理意义
考点梳理
动能 势能
一、动能
1. 定义：物体由于运动而具有的能，一切运动的物体都具有
动能.
2. 影响因素：质量相同的物体， 越大，它的动能越大；运动速度相同的物体， 越大，
它的动能也越大.
运动速度　
质量　
RJ八下P92图11.3-2 研究物体的动能
二、势能
1. 重力势能
(1)定义：在地球附近表面，物体由于受到重力并处在一定高度
时所具有的能.人教表述变化
(2)影响因素：物体的 越大， 越高，
它具有的重力势能就越 .
质量　
高度　
大　
RJ八下P93图11.3-4 举高的重锤具有重力势能
2. 弹性势能
(1)定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量.
(2)影响因素：在弹性限度内，物体的弹性形变越大，它具有的
弹性势能就越 .
大　
RJ八下P94图11.3-6 发生形变的网球拍具有弹性势能
RJ八下P94图11.3-7
拉弯的弓具有弹性势能
(质量一定时)重力势能
三、机械能： 、 和弹性势能统称为机械能.
动能　
重力势能　
增大　
高度　
速度　
四、相互转化：
动能
弹性
势能
RJ八下P96图11.4-2蹦床运动
RJ八下P97图11.4-3甲
滚摆的运动
RJ八下P97图11.4-3乙
小球从A点摆动到C点
五、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 ，或者
说，机械能是 的.
保持不变　
守恒　
RJ八下P96图11.4-1 摆动的铁锁
趣味视频
机械能转化
机械能守恒
回归教材小测
1. 易错辨析：判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打
“ ”.
(1)用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距
离所做的功一定不同 (　 　)
(2)火箭搭载卫星加速升空时，卫星动能、重力势能均增大
(　√　)

√
(4)将篮球向上抛出，篮球运动到最高点时动能、机械能均为零
(　 　)

(3)拧紧的钟表发条具有弹性势能 (　√　)
√
2. 如图所示是射箭比赛时的情形，被拉弯的弓具有
能，若不计摩擦，拉弯的弓将箭射出的过程中，是将
能转化为 能.
第2题图(人教P94，粤沪P15)
弹性势
弹性势
动　
3. 如图是施工队打桩时的情景.被举高的桩锤具有
能，能将桩打入地下；桩锤被举得越 ，越容易将桩打入
地下.桩锤下落过程中，动能 (选填“增大”“减小”或
“不变”).
第3题图(人教P93，粤沪P15相似)
重力势　
高　
增大　
4. 如图所示，水电站修拦河大坝是为了提高上游水位增加水
的 能，水流下时才能更多地转化为 能，从而
带动发电机发电，将机械能转化为 能.
第4题图(人教P94，粤沪P15相似)
重力势　
动　
电　
5. 如图所示，滚摆从最高点由静止释放后，向下运动的过程中
将 能转化为 能；滚摆上下往复运动的幅度越
来越小，此时机械能 (选填“变大”“变小”或“不
变”).
第5题图(人教P97)
重力势　
动　
变小　
6. 如图所示，将铁锁用绳子悬挂起来，拉到自己的鼻子附近，
松开手后铁锁来回摆动.铁锁从最高点运动到最低点的过程中重
力势能 (选填“变大”“变小”或“不变”)，铁锁摆回
时 (选填“会”或“不会”)打到鼻子.是因为摆动的过
程中有一部分机械能转化为 能.
变小　
不会　
内　
第6题图(人教P96)
考点随堂练
动能和势能及其影响因素
考点
1
1. 一架沿竖直方向上升的直升机，它具有(　D　)
A. 仅动能 B. 仅重力势能
C. 仅弹性势能 D. 动能和重力势能
D
2. (2025广西)如图所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗
(　C　)
A. 动能增大 B. 动能减小
C. 重力势能增大 D. 重力势能减小
第2题图
C
3. [传统文化]如图所示的水车是我国古代最著名的水利灌溉机械
之一.若水车匀速转动，从取水处(最低点)到倒水处(最高点)，水
未倒出时，取水筒的(　B　)
A. 重力势能增大、动能减小
B. 重力势能增大、动能不变
C. 重力势能不变、动能不变
D. 重力势能减小、动能增大
第3题图
B
4. 现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效.如图所示.
喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农
药，此过程中，喷药无人机的动能 ，重力势能 ；若喷药无人机停止喷药，匀速飞行过程中，喷药无人机的动能 .(均选填“减小”“增大”或“不变”)
减小　
减小
不变　
第4题图
机械能及其转化(易错点)(6年3考)
考点
2
5. (2025连云港改编)2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船
的长征二号F遥二十运载火箭成功将飞船送入预定轨道.关于神
舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是(　B　)
A. 动能增加，重力势能不变，机械能增加
B. 动能增加，重力势能增加，机械能增加
C. 动能不变，重力势能减小，机械能减小
D. 动能减小，重力势能增加，机械能不变
B
6. (粤沪习题改编)如图所示，人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运
行的过程中，当卫星从近地点向远地点运行时，下列说法正确
的是(　B　)
A. 动能增大，势能增大
B. 动能减小，势能增大
C. 动能增大，势能减小
D. 动能减小，势能减小
第6题图
B
7. (人教、粤沪图片改编)荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过
程.如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，小球由A点静止释
放后，将在A、C两点之间来回摆动(不计空气阻力)，下列说法
正确的是(　D　)
D
A. 小球在C点时，动能最大
B. 小球在B点时，重力势能最大
C. 小球从A点运动到C点的过程中，重力势能先增大后减小
D. 小球从A点运动到B点的过程中，动能增大，重力势能减小
第7题图(人教P97、粤沪P18)
8. [光滑轨道](人教习题改编)跳台滑雪运动中，运动员从静止开
始，直到下落至着陆坡的过程中经过了各个不同的位置，如图
所示，不考虑摩擦和空气阻力，下列说法正确的是(　D　)
A. A点到B点的过程中动能减小
B. A点到B点的过程中运动员的机械能减小
C. A点和C点的水平高度相同
D. B点到C点的过程中动能转化为重力势能
第8题图(人教P100)
D
变式
8.1 [粗糙轨道](2025中山模拟)如图所示，弧形轨道竖直固定在
水平面上，钢球从A点以一定的初速度v0释放，经过B、O、C点
到达等高的最高点D；钢球从A到O过程中，钢球的动能
(选填“增大”“减小”或“不变”)；在等高的B、C两点
动能大小是 (选填“相等”“B
点大”或“C点大”)；从A到D点的过程
中，钢球的机械能 (选填“增大”
“减小”或“不变”).
增大
B点大　
减小　
变式8.1题图
9. (粤沪图片改编)如图是小朋友玩蹦床时的情景，对他们在上升
和下落过程中的能量转化，下列分析正确的是(　B　)
A. 小朋友在空中上升的过程中重力势能转化为
动能
B. 小朋友在最高点时，动能为零
C. 小朋友从接触蹦床到下落到最低处的过程中
弹性势能转化为动能
D. 小朋友被蹦床弹起的过程中弹性势能转化为重力势能
第9题图(粤沪
P19)
B
10. 蹦极是一种具有刺激性的运动项目.如图所示，某次蹦极
时，人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳刚好绷直，人继续下落到
最低点B. 若不考虑空气阻力，下列关于人在下降过程中能量分
析的说法中正确的是(　A　)
A
A. 到达A点前，人的重力势能全部转化为动能
B. 到达A点时，弹性绳的弹性势能最小，人的动能最大
C. 从A点运动到B点过程中，人的机械能守恒
D. 从A点运动到B点过程中，人的重力势能全部转化为
弹性势能
第10题图
11. (2025东莞模拟)嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着
陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示.AB段返回器的
动能 (选填“变大”或“变小”)；BC段返回器的机械
能 (选填“不变”或“改变”)，CD段返回器C点的机械
能 (选填“大于”“等于”或“小
于”)D点的机械能.
变小　
不变　
大于　
第11题图
纵向实验分层练
实验
探究物体的动能与哪些因素有关
一题多设问(依据2022课标科学探究的四要素设问)
问题
例　某兴趣小组想探究“物体的动能与哪些因素有关”.
例题图
基础设问
证据
(1)实验开始前，同学们进行了猜想，由“十次车祸九次快”可
猜想：物体的动能可能与物体的 有关；由“安全驾驶
莫超载”可猜想：物体的动能可能与物体的 有关.
速度　
质量　
(2)实验小组用钢球和木块做了如图所示的实验.实验中，探究的
动能是指 (选填字母).
A. 钢球在斜面上的动能
B. 钢球撞击木块时的动能
C. 钢球撞击木块后的动能
(3)为了使钢球到达水平面时的速度相同，应将钢球从
处由静止释放，此过程中钢球的 能转化为 能.
B　
同一高度
重力势　
动　
解释
(4)比较图甲、乙两实验，可以探究物体的动能与速度的关系，
根据实验现象可初步得出结论：当质量一定时，物体的速度
越 (选填“大”或“小”)，物体的动能越大.
大　
(5)为了探究物体的动能与质量的关系，应选择 两实
验进行对比，可初步得出的结论是：
；由此联想到高速公路限速牌上标
明“120”和“100”字样， (选填“大客车”或“小
轿车”)的限速应该是100 km/h.
乙、丙　
当速度一定时，物体的
质量越大，物体动能越大　
大客车　
能力提升
交流
(6)在探究动能与速度的关系时，钢球推动木块移动的距离差异
较小，为确保实验有较明显的现象，可行的一种方案是：
.
减
小图甲中钢球下滑的高度(合理即可)　
(7)[功与能的关系]图乙、丙中木块在水平面上移动时受到的滑动
摩擦力f乙 f丙，克服摩擦力做的功W乙 W丙.(均选填
“＞”“＜”或“＝”)
＝　
＜　
(8)[生活实践]实验结束后，同学们想知道汽车的“超载”与“超
速”哪个造成的危害更严重，于是又做了进一步测定，得到数
据如表格所示：
实验 序号 小球质 量m/g 小球撞击速度 v/(cm·s－1) 木块移动的距离s/cm
1 30 2 4
2 30 4 16
3 60 2 8
分析表格中对应的数据可知， 对物体动能的影响更
大，即在交通事故中， 造成的危害更严重.
速度　
超速　
实验 序号 小球质 量m/g 小球撞击速度v/(cm·s－1) 木块移动的距离s/cm
1 30 2 4
2 30 4 16
3 60 2 8
实验
摩擦力、阻力、动能实验对比复习
横向实验对比复习
实验 名称 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 探究阻力对物体运动的影响 探究物体的动能跟哪些因素有关
实验 装置
木板(棉布)表面 木板(棉布、毛巾)表面
实验 名称 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 探究阻力对物体运动的影响 探究物体的动能跟哪些因素有关
主要测量工具 弹簧测力计 刻度尺 刻度尺
研究对象 木块 小车
观察对象 弹簧测力计示数 木块移动的距离
小球　
小车移动的距离　
实验 名称 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 探究阻力对物体运动的影响 探究物体的动能跟哪些因素有关
控制
变量法 1.探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度是否有关时，控制压力不变，改变接触面的粗糙程度 控制小车从斜面 由静止滑下，改变水平面的粗糙程度 1.探究小球的动能与其质量是否有关时，控制小球滑下的高度(运动速度)不变，改变小球质量
同一高度
实验 名称 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 探究阻力对物体运动的影响 探究物体的动能跟哪些因素有关
控制
变量法 2.探究滑动摩擦力与压力大小是否有关时，控制
不变，改变 控制小车从斜面 由静止滑下，改变水平面的粗糙程度 2.探究小球的动能与其运动速度是否有关时，控制小球的 不变，改变小球滑下的高度(运动速度)
接触面
粗糙程度　
压力大小　
同一高度　
质量　
例　红红用质量相等的木块和小车进行了以下力学实验.
例题图甲
(1)红红在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，
每次她都用弹簧测力计沿水平方向拉木块(或小车)做
运动，测力计的示数如图甲所示，分析A、B两次实验数据
可知， (选填“木块”或“小车”)的表面更粗糙.根据
A、C两次实验可初步得出：接触面粗糙程度一定时，压力
越 ，滑动摩擦力越大.
匀速直线
小车　
大　
(2)在C实验中，若红红将拉力增加到3 N(小车仍随木块一起运
动)，此时木块受到地面的摩擦力为 N，小车 (选填
“不受”或“受”)摩擦力的作用.
2.8　
受　
(3)如图乙所示，红红又进行了D、E、F三次实验.将小车在同一
斜面同一高度由静止释放，分别在毛巾、棉布和木板三个表面
水平运动，发现小车在木板表面运动的最远，说明小车受到的
阻力越 ，速度减小得越慢.由此推出：如果运动的物体不
受阻力，它将 .
小　
一直做匀速直线运动　
(4)红红又利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，如图丙所
示.让小车A从斜面的某一高度由静止开始滑下，在水平面上碰
到物体B后，将B推出一段距离.若B被推得越远，说明小车A具
有的动能越 ，小车A开始下滑时的高度越高，重力势能
越 .
大　
大　
广东省卷真题及变式
1. [点迹已知](2022广东14题3分)图甲中过山车从A点出发，先后
经过B、C、D、E点，图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和
重力势能大小的示意图，则过山车的动能在 点最大，B点
重力势能的大小 E点动能的大小.在这个过程中，过山
车的机械能是 (选
填“变化”或“不变”)的.
C　
等于　
变化　
命题点
机械能及其转化(6年3考)
第1题图
变式
1.1 [轨迹未知](2025东莞模拟改编)如图，某同学将篮球掷向地
面，篮球碰到地面后斜向上反弹，甲、乙是篮球运动过程中经
过的两个位置.不计空气阻力，篮球经过甲、乙两位置时的机械
能和重力势能如表所示，则篮球的运动路径是 (选
填“由甲到乙”或“由乙到甲”)，与地面碰撞过程中损失的机
械能为 J，该过程中篮球的机械能 (选填“守
恒”或“不守恒”).
由甲到乙　
2　
不守恒　
变式1.1题图
位置 机械能/J 重力势能/J
甲 15 7
乙 13 11
1.2 [印迹已知]在水平地面上铺一张纸，将两个弹性相同、体积
相同、质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同
高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两
个圆斑大小，可推断：mA (选填“＞”“＜”或“＝”)mB. 皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量 (选填“不变”“减小”或“增大”).
＜　
减小　
变式1.2题图

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