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(共35张PPT)
第15课时 动能和势能 机械能及其转化
知识梳理
1
回归教材
2
考点巩固
3
实验突破
4
中考超链接
5
知识梳理
概念：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能
单位：① 。
与功的关系：一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大
能量
焦耳
名称 定义 决定因素 规律 存在标志
动能 物体由于运动而具有的能 ② 　 质 、 ③ 　 速 物体的质量越大、运动的速度越大，它的动能越④ 　 物体运动
质量
速度　
大　
动能
和势
能1
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动能
和势
能1
名称 定义 决定因素 规律 存在标志
势能 重力势能 在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 ⑤　 速、 ⑥ 　 度 物体的质量越大、高度越高，它的重力势能越⑦ 物体处在 一 定高度物体处在 一 定高度 物体处在 一定高度
弹性 势能 物体由于发生弹性形变而具有的能 弹性形变的大小（同一物体） 物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能越⑧ 　 物体发生弹性形变
续表
质量　
高度　
大　
大　
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要点提示
1 分析洒水车、扫地机器人等工作过程中动能、势能的变化时，要注意分析它们质量的变化情况。
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定义：动能、重力势能和弹性势能的统称
机械能的转化2：
机械能守恒3：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⑨ ， 或者说，机械能是⑩ 的
机械能
不变
守恒
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要点提示
2 物体做匀速直线运动时，没有动能和势能的相互转化。
3 在动能和势能的相互转化中，有摩擦等阻力时，部分机械能会转化为内能，机械能减少。
回归教材
动能和势能
1.(RJ)打桩机在工作中把重锤高高举起时，重锤的质量________，所处的高度________，重力势能________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
不变
增大
增大
回归教材
2.(YH)《沁园春·雪》中写道：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。”弓拉得越弯，箭飞得越远，说明物体的弹性形变越______，它具有的弹性势能越______。箭被射出后，斜向上飞行的过程中，箭的动能________(选填“增大”或“减小”)。
大
大
减小
3.(RJ、YH)题3图是某段公路限制汽车速度的交通标志牌，某同学发现质量越大的车型，其能行驶的最高车速越低。原因是当车的________相同时，质量越大，动能越______，刹车时制动距离越______，越容易出现交通事故。
题3图
速度
大
长
机械能及其转化
4.(RJ)如题4图所示，某同学把一个铁锁用绳子悬挂起来，并将铁锁拉到他的鼻子附近，稳定后松手，铁锁第一次摆动到最低点的过程中，重力势能_________，动能_________。在整个摆动过程中，铁锁上升的高度逐渐减小，说明它的机械能_________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
题4图
减小
增大
减小
5.(YH)题5图是轨道交通车站的示意图，站台略微高于路面，与站台连接的进、出站的轨道均有一个小坡度。列车进站上坡时，将______能转化为__________能，减小了因刹车消耗的机械能；列车出站下坡时，将__________能转化为______能，便于启动还节省了燃料。(均选填“动”或“重力势”)
题5图
动
重力势
重力势
动
6.(YH)人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运转，如题6图所示，卫星在运转的过程中，机械能保持不变。从离地球最远的远地点向最近的近地点运转过程中，卫星的______能转化为______(前两空选填“动”或“势”)能，卫星在近地点时动能最______(选填“大”或“小”)。
题6图
势
动
大
考点巩固
考点1 动能和势能
1.(2025乐山)某校组织学生远足爬山。爬山区域的等高线如题1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
题1图
D
2.(2025长沙改编)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.重力势能减小
C
3.题3图所示的丹霞山索道是丹霞山景区的重要交通工具，为游客提供了便捷的登山方式。某游客乘坐缆车匀速下行的过程中，他的(　　)
A.动能不变
B.动能减小
C.重力势能不变
D.重力势能增大
题3图
A
4.(2025陕西改编)题4图是我国大型水陆两栖飞机鲲龙AG600。飞机在空中水平匀速直线飞行并倾泻水的过程中，它的(　　)
A.动能和重力势能均不变
B.动能和重力势能均减小
C.动能减小，重力势能不变
D.动能不变，重力势能减小
题4图
B
5.(YH)题5图为小朋友玩蹦床的情景。小朋友从最高点落到最低点的过程中，他的动能先_______后_______(前两空选填“增大”或“减小”)；小朋友落到最低点时，蹦床的弹性势能最______(选填“大”或“小”)。
题5图
增大
减小
大
考点2　机械能及其转化
6.(2025扬州改编)除冰环可除去斜拉索上的积冰。如题6图所示，除冰环在下滑除冰过程中，机械能(　　)
A.保持不变
B.不断增大
C.不断减小
D.无法判断
题6图
C
7.(2025连云港改编)2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的运载火箭成功发射，如题7图所示。运载火箭加速升空过程中，飞船的(　　)
A.动能转化为重力势能
B.重力势能转化为动能
C.机械能守恒
D.机械能增大
题7图
D
8.(2025河北改编)题8图为某抽水蓄能电站的示意图。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库，此过程中，所抽水的重力势能________(选填“增大”或“减小”)；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电，此过程中，水的__________能转化为______(后两空选填“动”或“重力势”)能。
题8图
增大
重力势
动
9.如题9图所示，将两个完全相同的小球M、N同时从起点由静止释放。忽略摩擦和空气阻力，则从起点运动至终点的过程中，两球的动能均_______、机械能均________(前两空选填“增大”“减小”或“不变”)，两球到达终点时的速度vM______(选填“＞”“＜”或“＝”) vN。
题9图
增大
不变
＝
10.某同学将小球斜向上抛出，小球先后经过A、B、C、D四个位置，题10图是小球在四个位置的动能和重力势能大小的示意图，则小球从A位置运动到B位置的过程中，小球的______能转化为__________(前两空选填“动”或“重力势”)能；小球在B位置时的高度________(选填“大于”“小于”或“等于”)在D位置时的高度。
题10图
动
重力势
等于
11.(原创)如题11图所示，将小球从A点由静止释放，若小球运动到C点时细线断裂，则小球的运动轨迹可能为图中的(忽略空气阻力) (　　)
A.a
B.b
C.c
D.a、b、c均有可能
题11图
小球到达最高点时具有速度，说明有一部分重力势能转化为动能，因此达不到A点的高度
C
方法点拨 判断机械能变化情况的方法
(1)依据能量转化判断：①分析物体的动能、势能是如何变化的，从而判断机械能的变化情况。②若机械能转化为其他形式的能，则机械能减小；若有其他形式的能转化为机械能，则机械能增大；若仅有动能和势能的相互转化，则机械能守恒。
(2)依据情境判断：①在实际生活中，由于存在摩擦和空气阻力等，机械能是不守恒的。若情境中有“不计空气阻力”“忽略摩擦”“光滑”等条件，则不需要考虑机械能的损失，机械能守恒。②若情境中有“物体在斜面上匀速下滑”“物体匀速上升或匀速下落”“物体加速上升或减速下降”等条件，说明机械能和其他形式的能相互转化，则机械能不守恒。
实验突破
实验　研究物体的动能跟哪些因素有关
如图所示，实践小组在做“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，在水平木板上运动。运动的钢球碰上木块后，将木块撞出一段距离。
基础设问
(1)本实验研究的是________(选填“木块”或“钢球”)的动能跟它的质量和速度的关系。通过比较________________________来比较动能的大小，这种研究方法是__________(选填“控制变量法”“转换法”或“等效替代法”)。
钢球
木块被钢球撞出的距离
转换法
(2)实验中，木块最终会停下来的主要原因是受到__________________的作用。
阻力(或摩擦力)
(3)在研究动能跟质量的关系时，应让不同质量的两个钢球从同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时，具有相同的________。为了研究两者的关系，应分析__________两图，可初步得出结论：当________相同时，物体的质量越______，动能越大。
速度
甲、丙
速度
大
变式设问
李同学根据乙、丙两图得出结论：物体的动能跟质量有关。他得出结论的过程是错误的，理由是没有控制两球到达水平面时的 相等。
速度
(4)为了研究动能跟速度的关系，应分析__________两图，可初步得出结论：__________________________________________。
甲、乙
当质量相同时，物体的速度越大，动能越大
拓展设问
(5)若水平面绝对光滑，则________(选填“能”或“不能”)完成本实验。
(6)在研究物体的动能跟质量的关系时，若两次实验中，木块被撞出的距离变化较小，实验现象不明显，在不更换钢球的前提下，可采取的措施是__________________________________________________。(写出一条即可)
不能
减小木块的质量(或在更光滑的水平面上进行实验等)
(7)李同学在做“研究物体的动能跟速度的关系”实验时，用图丁所示的装置进行了实验。他在光滑的水平桌面上用同一钢球将同一根弹簧压缩不同的程度，静止释放后撞击同一位置上的同一木块，通过比较木块被撞出的距离得出结论。该方案________(选填“可行”或“不可行”)。
可行
(8)王同学在做“研究物体的动能跟质量的关系”实验时，也利用了图丁的实验装置。他在光滑的水平桌面上用质量不同的钢球将同一根弹簧压缩相同的程度，静止释放后撞击同一位置上的同一木块，通过比较木块被撞出的距离得出结论。该方案__________(选填“可行”或“不可行”)，理由是____________________________________。
不可行
无法控制钢球撞击木块时的速度相同
中考超链接
1.(2024广东节选)如题1图所示，航空器在升空过程中，重力势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
题1图
增大
2.(2021广东节选)题2图为火箭发射的场景。火箭发射升空过程中，火箭的机械能__________(选填“守恒”或“不守恒”)。
题2图
不守恒
3.(2022广东)题3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。
题3图
C
等于
变化

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