【初中物理】机械能及其转化 课件+2024-2025学年人教版物理八年级下册

第4节

机械能及其转化第十一章功和机械能

平时看电视的时候，会看到运动员玩蹦极。蹦极

是一种穿戴安全设备后从高处跳下的极限运动，今天我们研究

一下它的能量情况。我们知道运动员在高处，那他具有重力势

能，当他从高处下落后，由于他的高度在降低，所以他的重力

势能在减小。那么思考一下，减小的重力势能哪里去了呢？难

道是消失了吗？学习完本节课，同学们解答一下吧。

机械能：在物理学中，把

、

和

⁠

统称为机械能。一个物体可以既有

，又有

⁠。

动能与重力势能的转化：如图甲所示，滚摆下降时，它的重

力势能越来越小，动能越来越大，

能转化为

⁠

能。滚摆上升时，它的动能越来越小，重力势能越来越

大，

能转化为

能。动能

重力势能

弹性

势能

动能

势能重力势

动

动

重力势

动能与弹性势能的转化：如图乙所示，箭射出时，弓的弹性

形变变小，弓的

能转化为箭的

能。

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。弹性势

动

不变

守恒

水能和风能的利用：(1)自然界的流水和风都是具有大量

能的天然资源。(2)修筑拦河坝可以提高上游水位，一定量的水，上、下水位差

越大，水的

越大，能发出的电就越多。(3)风能也可以用来发电，风吹动风车，主要是利用到风的

⁠。机械

重力势能

动能

知识点

机械能及其转化[例1]

(主题情境·现代科技)2024年10月30日，长征二号F遥十

九运载火箭托举神舟十九号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火

升空。如图所示，火箭加速上升时，载人飞船的动能

⁠，重力势能

。载人飞船具有的动能和重力势能的总和

(以上均选填“增大”“减小”或“不变”)，我们把它叫作

能。增大

增大

增大

机械

[例2]

(改编自教材P96图11.4－2)如图所示，运动员正在进行

蹦床比赛，当他从高处落下，在与蹦床床面将要接触的过程

中，运动员的重力势能

，动能

(选填“变

大”“变小”或“不变”)，与蹦床床面接触后，床面发生弹

性形变，运动员的动能转化成蹦床的

⁠。变小

变大

弹性势能

知识点

机械能守恒[例3]

(改编自教材P96图11.4－1)小华把一个铁锁用绳子悬挂

起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆

去，如图所示。若不计空气阻力及一切摩擦，则铁锁的机械

能

(选填“守恒”或“不守恒”)，铁锁摆回时

⁠

(选填“会”或“不会”)打到他的鼻子。如果铁锁在摆动的过程中受到阻力，它的机械能总量将

(选填“增加”“减少”或“不变”)。守恒

不会

减少

[例4]

在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨

迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最

高点的过程中，球受

力的作用，球的机械能

⁠

(选填“增大”“减小”或“不变”)；在最高点时，球的

动能

(选填“大于”或“等于”)零；实心球下落时，

越来越快是因为

能转化为

能。重

不变

大于

重力势

动

机械能守恒时，题目中一般有“光滑平面”“光滑斜面”“不

考虑空气阻力”等文字。现实生活中，由于摩擦、碰撞、阻力

等因素，机械能是不守恒的。知识点

水能和风能的利用[例5]

图甲所示为生活中常见的风力发电机，它是利用风能进

行发电的装置。风能是由于空气受压强差的作用而流动产生的

一种

能，风速越大所具有的风能

。图乙所

示为水坝的结构示意图，可以用来建设水力发电站，其过程

为：通过在高处建立蓄水水库从而增大水的

能，在

开闸时水往低处流转化成巨大的

能，从而带动发电机发

电。因此发电站应建在图中的

(选填“A”或“B”)处更

合适。机械

也越大

重力势

动

B

1.

下列四个情境中，属于动能转化为势能的是(

C

)

A.

拉弓射箭

B.

踩板下滑

C.

秋千上摆

D.

弹簧推车C2.

(主题情境·现代科技)近年来，中国科技成就让世人瞩目，探

月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产

大飞机C919等一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志

性成果不断涌现。下列说法正确的是(

B

)A.

高铁因为速度大所以重力势能大B.

国产大飞机减速下降时，其机械能不守恒C.

绕月飞行的“嫦娥”探测器，不具有机械能D.

“天舟一号”发射上升的过程中，机械能守恒B3.

如图所示为游乐园里的过山车，下列说法正确的是(

D

)A.

过山车运动的整个过程中，机械能守恒B.

过山车在下滑的过程中，动能转化为重力势

能C.

过山车冲上坡时，动能、重力势能均增大D.

过山车运动到最低点时，动能最大D4.

(改编自教材P97图11.4－3乙)如图所示，将摆球从A点静止

自由释放，经过最低点B到达C点，A、C两点等高。关于摆

球，下列说法正确的是(

D

)A.

从A到B点动能转化为重力势能B.

在B点时重力势能最大C.

在A点时处于平衡状态D.

从A点到C点的过程中机械能守恒D5.

(改编自教材P97图11.4－3甲)如图所示的滚摆，从最低处向上运动的过程中，动能

(选填“变大”“变小”或“不变”)，动能转化为

能，整个上下运动过程中滚摆上升的高度越来越低，说明滚摆的机械能的总和

⁠(选填“变大”“变小”或“不变”)。变小

重力势

变小6.

如图所示是“蹦极”的示意图，弹性绳自重忽略不计。弹

性绳的上端固定在O点，A点是弹性绳自然下垂时绳末端的位

置，B点是蹦极者下落过程中人的重力和弹性绳对人的弹力大

小相等时的位置，C点是蹦极者下降的最低点。从A点下落至B点的过程中，弹性绳的弹性势能

；蹦极者从O点下落到C点的过程中，速度最大的位置是

点。变大

B

7.

(主题情境·奥运主题)在第24届北京冬奥会上，我国滑雪运动

员夺得单板滑雪男子大跳台冠军，展现出了拼搏精神。赛场是

首钢滑雪大跳台，如图甲所示，图乙是大跳台及滑雪过程示意

图。当运动员从起滑台A位置起滑，在助滑道滑行获得较大速

度，运动员的动能

，惯性大小

。从跳台末端

B位置飞出，在空中做各种比赛动作，最后落在着陆坡的C位

置后，完成比赛。若不计空气阻力，运动员从B位置起跳到着

地前的过程中，机械能

。(均选填“变大”“变小”

或“不变”)变大

不变

不变

1.

下列过程中属于将动能转化为重力势能的是(

D

)A.

弯弓将箭射出B.

上紧发条的闹钟指针转动C.

匀速上升的电梯D.

斜向上射出的炮弹上升的过程D2.

在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从

不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所

示。下列说法正确的是(

B

)A.

皮球下落过程中动能转化为重力势能B.

皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能C.

形成圆斑B时皮球是从更高处下落的D.

形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小B3.

如图所示为某运动员为备赛正在进行跳台滑雪训练的情景。穿着滑雪板的运动员依靠重力的作用从跳台加速滑下，在到达赛道底部时双膝弯曲后蹬地跃起，一段时间后着地。下列分析动能和势能的大小变化正确的是(

C

)A.

运动员在赛道上滑下时机械能增加B.

运动员滑向赛道底部时，重力对运动员没有做功C.

运动员滑向赛道底部时速度增大，动能增大D.

运动员向上跃起过程中，重力势能转化为动能C第3题图4.

如图所示是物体在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲

线，运动的物体可能是(

D

)A.

由静止下落的乒乓球B.

竖直向上垫起的排球C.

从地面水平踢出的足球D.

从肩上斜向上投掷出去的铅球第4题图D5.(改编自教材P100练习4)如图是小明用易拉罐制作的“魔

罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个

钩码，当小明将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回

来，下列说法中正确的是(

D

)A.

“魔罐”滚动过程中机械能保持不变B.

“魔罐”滚出去的过程中，主要是弹性势能转化为动能C.

“魔罐”滚回来的过程中，主要是动能转化为弹性势能D.

“魔罐”滚至最远时，橡皮筋的弹性势能最大D第5题图6.

如图所示，光滑斜面PM与水平面MN平滑连接，弹簧左端

固定。在小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中(不计

空气阻力)，机械能

；在小物块压缩弹簧的过程中，

弹簧的弹性势能

。(均选填“变大”“变小”或“不

变”)第6题图不变

变大

7.

唐诗中“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句生

动形象地反映出这两条大河分别蕴藏着大量的

⁠能

和

能，三峡大坝关闸蓄水的首要目的是提高水的

⁠能。重力势

动

重力势

8.

暴雨天，在易发生山体滑坡的地方，极易发生泥石流。原

因之一是在雨水的作用下，滑坡处的泥石与地面(泥石)之间

的

减小了。泥石流在向下游流动的过程中，

⁠

(填主要的能量转化)。与水流相比，由于相

同体积泥石流的质量较大，故具有的

能较大，其造成的

破坏和损失更大。因此，暴雨天，尤其在易发生山体滑坡的地

方，要加强防范泥石流灾害。摩擦力

重力

势能转化为动能

动

9.

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

，机械能

⁠。(均选填“变大”“变小”或“不变”)第9题图变小

变小

10.

如图所示，小吴用滑雪板滑雪，从最高点C处由静止滑

下，经过B点到达最低点O，然后到达另一侧与B点等高的点A

时刚好速度为零。由C到B点过程中，

⁠能转化为动

能，从C到A点过程中，

点的动能最大，从最低点O到A

点的过程中，机械能的总量

(选填“变大”“变小”

或“不变”)。重力势

O

变小

第10题图

11.

如图所示，在光滑轨道ABC上，弹簧固定在水平轨道BC的

末端，小球从A处由静止滚下撞击弹簧至弹簧压缩程度最大，

在此过程中，机械能转化的情况是(

B

)A.

重力势能→动能B.

重力势能→动能→弹性势能C.

重力势能→动能→弹性势能→动能→重力