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(共47张PPT)
机械能及其转化
【构建知识网络】
知识点1 动能和势能
1．能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量．
单位是_____，符号是J.
焦耳
2．动能和势能
动能 势能 重力势能 弹性势能
定 义 物体由于_____ 而具有的能 物体由于受到重力 并处在一定_____ 所具有的能 物体由于发生
_________而具有的能
运动
高度
弹性形变
动能 势能 重力势能 弹性势能
影 响 因 素 质量和运动速度： 质量相同的物体， 运动_____越大， 它的动能越大； 速度相同的物体， 质___越大，它的 动能也越大 质量和高度：高度 相同的物体，_____ 越大，它的重力势 能越大；质量相同 的物体，_____越高，它的重力势能越大 弹性形变程度：物体的弹性形变越大，弹性势能越大
速度
量
质量
高度
【名师点拨】
一切运动的物体都具有动能．交通部门限制不同车型的车速的理论依据是车速相同时，质量越大，动能越大．
知识点2 机械能
1．机械能：在物理学中，把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能．
2．动能和势能可以相互转化．(无能量损耗，物体质量不变)
3．机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的．
【名师点拨】
机械能不守恒的两种情况
(1)若有机械能以外其他形式的能参与转化时，则物体的机械能不守恒(如发射火箭时，燃料燃烧产生的内能转化为机械能，使火箭的机械能增大)．
(2)若需克服阻力做功，则物体的机械能不守恒(如载人飞船返回舱穿越大气层的过程中，要克服空气阻力做功，部分机械能转化为内能，机械能减小)．
(1)质量越大的物体动能越大．( )
(2)高度越高的物体重力势能越大．( )
(3)匀速上升的电梯动能变小，重力势能变大．( )
(4)处于平衡状态的物体既可能有动能，也可能有势能．( )
(5)弹性越好的物体具有的弹性势能越大．( )
(6)物体受平衡力作用时，机械能一定守恒．( )
(7)物体的机械能总和是不变的．( )
×
×
×
√
×
×
×
实验1 探究动能的大小与哪些因素有关
【实验装置】
【命题点扫描】
1．实验主要器材及作用：质量不同的小车、木块、斜面(使小
车获得动能)．
2．让小车从同一位置处释放的目的：_____________________
_________．
3．物理科学方法
(1)转换法的应用：通过木块被撞击后___________反映小车动
能的大小．
控制小车到达水平面的
速度相同
移动的距离
(2)控制变量法的应用
　①研究动能的大小与速度的关系，控制小车的_____相同，
改变小车的速度大小．
　②研究动能的大小与质量的关系，控制小车的_____相同，
改变小车的质量．
质量
速度
4．数据分析及结论
实验结论：物体动能的大小与物体的质量和速度有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大．
5．交流反思评估
(1)实验中木块被撞出了水平长木板的改进措施：
　①用更长的相同长木板进行实验．
　②探究动能与质量关系时可减小小车的质量．
　③探究动能与速度关系时可增大水平面的粗糙程度或减小小车下落高度．
(2)水平面绝对光滑，_____达到实验探究的目的，因为_______
_________________．
(3)木块在水平运动的过程将木块的___能转化为___能．
(4)小车在水平面上不能立即停下的原因_____________．
(5)木块在水平面上最终会停下来的原因：_________________
_____．
不能
木块移
动的距离无法确定
内
小车具有惯性
木块受到摩擦力的
作用
动
实验2 探究重力势能的大小与哪些因素有关
【实验装置】
【命题点扫描】
【设计与进行实验】
1．转换法的应用：通过___________________反映重物重力势
能的大小．
2．控制变量法的使用
(1)探究重力势能与高度的关系时，控制重物的_____相等．
(2)探究重力势能与质量的关系时，控制重物的_____相等．
桌腿陷入沙子的深度
质量
高度
【分析数据 总结实验结论】
3．实验结论：高度相同时，_______________，具有的重力势
能越大；质量相同时，所处的_________，物体具有的重力势
能越大．
物体的质量越大
高度越高
考点1 机械能及其影响因素(2025年13套卷9考)
1．[2025·威海]溜索曾经是劳动人民跨越峡谷的重
要工具，人们借助滑轮利用自身重力沿溜索无动力
滑行，利用木片等与溜索之间的摩擦减速，如图所示某村寨的特色旅游项目，需修建两条溜索方便游人从村寨(甲)前往茶园(乙)并返回已知甲、乙海拔相差约30 m、相距约150 m，峡谷深约800 m最合理的溜索设计方案是( )
2．[2025·济南]科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式，
大大减轻了农民的负担，提高了生产效率．如图所示，一架无
人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，下列情形中无
人机(包括水箱和箱中农药)的机械能可能保持不变的是( )
A．水平向前匀速飞行
B．竖直向下匀速飞行
C．斜向上匀速飞行
D．斜向下匀速飞行
3．[2024·泰安]在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示下列说法正确的是( )
A．实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小
B．由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关
C．由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关
D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大
考点2 机械能转化及其守恒(2025年13套卷6考)
1．[2025·潍坊]运动员郑钦文在巴黎奥运会上为我国赢得了首枚奥运网球单打项目金牌．某次发球，她在a点将球击出，击球后网球运动的频闪照片如图所示，球触地弹起后运动的最高点为c，触地过程中有一部分机械能转化成了内能，b点与c点等高，则( )
A．网球在a点的动能为零
B．网球在b点的机械能等于在c点的机械能
C．网球在b点的动能大于在c点的动能
D．网球由a点运动到c点，减小的重力势能全部转化为动能
2．[2024·烟台]原地纵跳摸高是同学们经常玩的
游戏，如图所示，下列关于游戏过程的分析正确
的是( )
A．在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力大
于人对地面的压力
B．在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力小于人对地面的压力
C．在离地后的上升过程中，人的动能转化为重力势能
D．在落地前的下降过程中，人的动能减少，重力势能增加
3．[2025·济宁]小区安全，人人有责．如图所示是小区行车
限速标志牌，表示行车速度不要超过5_____(填写单位)．严禁
高空抛物！重物下落过程中___________________(填机械能转
化情况)．
km/h
重力势能转化为动能
【名师点拨】
1．机械能内部转化情况示意图
2．在分析动能和重力势能间的转化时，一定要看清“匀速”
“加速”“减速”“升高”“降低”“高处”“低处”等字
眼．
3．如果物体在运动过程中受到摩擦和介质阻力等其他外力时，
物体的总机械能将变化．
1．[2025·广西]如图所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗( )
A．动能增大
B．动能减小
C．重力势能增大
D．重力势能减小
2．[2025·大兴安岭]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( )
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
3．[2025·湖北]如图所示是我国古代水力鼓风机示意图，水轮驱动装置推动杆压缩皮橐(音tuó，口袋)送风，带动连接杆的绳拉弯竹子，随后竹子恢复原状带动皮橐张开吸气，下列说法错误的是( )
A．绳对竹子的拉力改变了竹子的形状
B．送风时竹子的弹性势能增大
C．送风时杆对皮橐不做功
D．竹子恢复过程弹力减小
4．[2025·乐山]为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运动爬山区域等高线如图所示，不考虑重力变化，队伍重力势能最大的位置是( )
A．A处 B．B处
C．C处 D．D处
5．[2025·河北]如图所示为河北丰宁抽水蓄能
电站(目前世界装机容量最大)的示意图，用电
低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用
电高峰时，再由上水库放水至下水库发电，下列
说法正确的是( )
A．水从下水库被抽到上水库，重力势能减小
B．物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能减小
C．放水发电时，水由上水库至下水库，水的机械能变大
D．水沿自流排水洞自动向下流动时，重力势能转化为动能
6．[2025·连云港]2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船
的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站．关于
神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是( )
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
7．[2025·长沙]在紧急救援时，可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电，为现场提供照明和通信、当浮空器匀速升空时，它的( )
A．动能增大
B．动能减小
C．重力势能增大
D．机械能减小
8．[2025·扬州]为防止“天降冰凌”产生危害，将除冰环从桥梁斜拉索上端由静止释放，除去斜拉索上的积冰，除冰环在下滑过程中( )
A．只受重力作用
B．速度始终不变
C．一直处于平衡状态
D．机械能不断减小
9．[2025·江西]如图所示是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车，它由一个大型的水轮和许多竹筒组成当河水冲击水轮转动时，竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中，水流向岸上的农田，下列说法正确的是( )
A．即使筒车转速加快，其机械效率也总是小于1
B．竹筒内的水被提升过程中，其机械能总保持不变
C．竹筒内的水倒入水槽过程中，其动能转化为重力势能
D．水从水槽流向农田过程中，其所受的重力没有做功
10．[2025·天津]我国大力发展新质生产力，最新研发的人形
机器人，关节处有液态润滑剂形成的润滑膜，可减小_______，
使其动作更灵活；山区果农用无人机将一筐橙子从山上运往山
下的过程中，这筐橙子的重力势能_____(填“增大”“减小”
或“不变”)．
摩擦力
减小
11．[2025·扬州]如图是《天工开物》记载的我国古人画面的
场景水从高处流下来，_______能转化为___能，冲击水轮机带
动石磨转动，石磨接触面粗糙，是为了增大_______．
重力势
动
摩擦力
12．[2025·安徽]网球比赛中，高速飞行的网球撞击球拍使球
拍发生形变，如图所示，则在球拍恢复原状的过程中，球拍的
弹性势能转化为网球的_____．
动能
13．[2025·达州]周末，小明陪同爸爸到“八台山”旅游，携
带如图所示的“水气压计”向山顶攀登过程中，“水气压计”
管内液面会_____(填“上升”“下降”或“不变”)；小明的
重力势能会_____(填“增大”“减小”或“不变”)
上升
增大
14．[2025·黑龙江]如图1所示，这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置．
(1)实验前，小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板
表面上，并向前滑动，在此过程中小明感到_____(填“毛巾”
或“木板”)对手的运动的阻碍作用较大些．
(2)小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处，
由静止开始滑下，他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面
时具有相同的_______．
毛巾
初速度
(3)实验时，让小车从斜面上由静止滑下，观察小车在毛巾和木
板表面上滑行的距离小明同学发现：当小车受到的阻力越小，
则小车运动的距离就越___．由此可进一步推理得出：若运动的
小车不受阻力，它将会一直做_________运动．
远
匀速直线
(4)小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系，他进行
了如图2甲、乙所示的实验，他将一个小钢球分别放在同一斜
面上的_____(填“相同”或“不同”)高度处，由静止滑下，
撞击放在水平桌面上的木块，比较木块移动的距离．
当他将小钢球放在斜面上较高处实验时，发现小球撞击木块后，
木块直接冲出水平桌面，为避免这种现象发生，请你为小明同
学提出一条较合理的改进建议：_______________________．
不同
减小小球在斜面上的高度

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