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第12章 机械能
章末复习提升
教科版 八年级物理下册
机械能
机械能
机械能的转化
动能
物体由于运动而具有的能量叫作动能
影响因素：质量、速度
势能
重力势能
受到重力的物体被举高而具有的能量叫作重力势能
影响因素：质量、相对位置高度
弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能量叫作弹性势能
同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大
动能和势能可以相互转化
一定条件下机械能可以同其他形式能量相互转化
自然界中机械能的利用：水能和风能
知识梳理
巩固复习
① 物体由于运动而具有的能量叫作动能。
物体的质量越大、运动速度越大，动能越大。
② 受到重力的物体被举高而具有的能量叫作
重力势能。
物体的质量越大，位置越高，重力势能越大。
③ 物体由于发生弹性形变而具有的能叫作弹性势能。
物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。
1．动能和势能
例1 [烟台中考]如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（ ）
动能不变，重力势能不变，机械能不变
动能变大，重力势能变小，机械能不变
动能不变，重力势能变小，机械能变小
动能变小，重力势能变小，机械能变小
针对训练
C
高度降低，速度不变
例2 为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。(其中h1>h2=h3，m1=m2≠m3)
（1）实验中通过观察____________________来判断物体重力势能的大小。
（2）要探究重力势能大小与高度的关系应选择图______和图______进行分析比较。
（3）图2和图3探究的问题是____________________________________。
方桌陷入沙中的深浅
1
2
高度相同时，重力势能与质量的关系
2. 机械能的转化
① 动能和势能统称为机械能。
② 动能和势能可以相互转化。在一定条件下，机械能和其它形式的能量可以相互转化。
③自然界中的机械能——水能和风能。
例3 下列现象中，由动能转化为重力势能的是（ ）
A. 汽车匀速上坡
B. 脚踩滑板从高处滑下
C. 滚摆自下而上运动
D. 火箭加速升空
C
研究对象 速度 动能 高度 重力势能 能的转化
汽 车 不变 不变 变大 变大 有外力做功
人 变大 变大 变小 变小 重力势能转化为动能
滚 摆 变小 变小 变大 变大 动能转化为重力势能
火 箭 变大 变大 变大 变大 有外力做功
例4 如图，小海在游乐园里体验蹦极运动。他从O
点自由下落，到A点时弹性绳自然伸直，B点是受到的重力与受到弹性绳的拉力相等的点，C点是到达的最低点（忽略空气阻力）。下列说法正确的是（ ）
下落过程中小海的机械能保持不变
在A点时小海具有的动能最大
在C点时弹性绳具有的弹性势能最大
从O点到C点小海的重力势能全部转化为动能
C
例5 如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。为了提高能量利用率，某机构设计了新型的车站，如图是该轻轨车站的设计方案示意图。该车站站台与前后连接的轨道都有个小坡度，请你说明这种设计节能的理由。
进站时将动能转化为重力势能“储存”起来；
出站时将重力势能转化为动能“释放”出来，达到节约能源的目的。
本章复习题
1. 如图所示是人造地球卫星的轨道示意图，人造地球卫星在大气层外环绕地球运行过程中，如何比较它在远地点和近地点的势能？它在从近地点向远地点运行的过程中，动能如何变化？为什么？
卫星在远地点时离地球较远，在近地点时离地球较近，则卫星在远地点时位置较高，势能较大。卫星在大气层外环绕地球运行过程中机械能守恒，当卫星从近地点向远地点运行时，离地球越来越远，势能越来越大，则动能越来越小。
2. 如图所示，掉在地上的弹性小球会反复跳起落下，但会越跳越低，这是为什么？
小球受空气阻力作用且与地面碰撞的过程中会损失能量，整个过程机械能逐渐减小，所以小球会越跳越低。
3. 关于《天工开物》中记载的3000多年前的汲水
工具——桔槔，我们在上一章已做了解。在桔槔末端悬挂一个重物，前端悬挂水桶，汲水时一起一落，可以省力。该桔槔工作时能量是如何转化的？
当汲水时，通过绳子向下拉直杆，另一端石头向上提升，增加其重力势能；水桶装满水后，人通过绳子向上提水桶，水桶上升，其重力势能增大，同时另一端石头下降，其重力势能减小。该过程中石头的重力势能转化为装满水后水桶的重力势能。
4. 《天工开物》记载了古人用脚踏碓将稻谷去皮的情景。该脚踏碓是用柱子架起一根木杠，杠的前端装有碓头，脚连续踏踩杠的后端，木杠可绕支点上下运动，碓头就不断砸打稻谷。碓头被抬得越高，砸打时稻谷越容易去皮。请分析这种装置使稻谷容易去皮的原因。
碓头被抬得越高，重力势能越大，碓头下落到底部时转化的动能就越多，传递给稻谷的能量越大，稻谷就越容易去皮。
5. 河北丰宁抽水蓄能电站是2022年北京冬奥会的电力保障项目之一，该电站可以利用风能和太阳能资源充足时发电获得的部分_______能，将水抽到高处转化为水的_______能储存起来，需要时再利用水的势能发电，从而弥补了风能、太阳能不稳定且转化的电能难储存的不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。
电
重力势

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