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第12章 機械能
章末復習提升
教科版 八年級物理下冊
機械能
機械能
機械能的轉化
動能
物體由于運動而具有的能量叫作動能
影響因素：質量、速度
勢能
重力勢能
受到重力的物體被舉高而具有的能量叫作重力勢能
影響因素：質量、相對位置高度
彈性勢能
物體由于發生彈性形變而具有的能量叫作彈性勢能
同一物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大
動能和勢能可以相互轉化
一定條件下機械能可以同其他形式能量相互轉化
自然界中機械能的利用：水能和風能
知識梳理
鞏固復習
① 物體由于運動而具有的能量叫作動能。
物體的質量越大、運動速度越大，動能越大。
② 受到重力的物體被舉高而具有的能量叫作
重力勢能。
物體的質量越大，位置越高，重力勢能越大。
③ 物體由于發生彈性形變而具有的能叫作彈性勢能。
物體的彈性形變越大，具有的彈性勢能就越大。
1．動能和勢能
例1 [煙臺中考]如圖所示，跳傘運動員在空中勻速直線下降的過程中，關于運動員（不包含降落傘和繩）下列說法正確的是（ ）
動能不變，重力勢能不變，機械能不變
動能變大，重力勢能變小，機械能不變
動能不變，重力勢能變小，機械能變小
動能變小，重力勢能變小，機械能變小
針對訓練
C
高度降低，速度不變
例2 為探究重力勢能的大小與什么因素有關，小明利用帶有四個鐵釘的小方桌、沙箱及質量不同的重物設計并進行了如圖所示實驗。(其中h1>h2=h3，m1=m2≠m3)
（1）實驗中通過觀察____________________來判斷物體重力勢能的大小。
（2）要探究重力勢能大小與高度的關系應選擇圖______和圖______進行分析比較。
（3）圖2和圖3探究的問題是____________________________________。
方桌陷入沙中的深淺
1
2
高度相同時，重力勢能與質量的關系
2. 機械能的轉化
① 動能和勢能統稱為機械能。
② 動能和勢能可以相互轉化。在一定條件下，機械能和其它形式的能量可以相互轉化。
③自然界中的機械能——水能和風能。
例3 下列現象中，由動能轉化為重力勢能的是（ ）
A. 汽車勻速上坡
B. 腳踩滑板從高處滑下
C. 滾擺自下而上運動
D. 火箭加速升空
C
研究對象 速度 動能 高度 重力勢能 能的轉化
汽 車 不變 不變 變大 變大 有外力做功
人 變大 變大 變小 變小 重力勢能轉化為動能
滾 擺 變小 變小 變大 變大 動能轉化為重力勢能
火 箭 變大 變大 變大 變大 有外力做功
例4 如圖，小海在游樂園里體驗蹦極運動。他從O
點自由下落，到A點時彈性繩自然伸直，B點是受到的重力與受到彈性繩的拉力相等的點，C點是到達的最低點（忽略空氣阻力）。下列說法正確的是（ ）
下落過程中小海的機械能保持不變
在A點時小海具有的動能最大
在C點時彈性繩具有的彈性勢能最大
從O點到C點小海的重力勢能全部轉化為動能
C
例5 如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項重要任務。為了提高能量利用率，某機構設計了新型的車站，如圖是該輕軌車站的設計方案示意圖。該車站站臺與前后連接的軌道都有個小坡度，請你說明這種設計節能的理由。
進站時將動能轉化為重力勢能“儲存”起來；
出站時將重力勢能轉化為動能“釋放”出來，達到節約能源的目的。
本章復習題
1. 如圖所示是人造地球衛星的軌道示意圖，人造地球衛星在大氣層外環繞地球運行過程中，如何比較它在遠地點和近地點的勢能？它在從近地點向遠地點運行的過程中，動能如何變化？為什么？
衛星在遠地點時離地球較遠，在近地點時離地球較近，則衛星在遠地點時位置較高，勢能較大。衛星在大氣層外環繞地球運行過程中機械能守恒，當衛星從近地點向遠地點運行時，離地球越來越遠，勢能越來越大，則動能越來越小。
2. 如圖所示，掉在地上的彈性小球會反復跳起落下，但會越跳越低，這是為什么？
小球受空氣阻力作用且與地面碰撞的過程中會損失能量，整個過程機械能逐漸減小，所以小球會越跳越低。
3. 關于《天工開物》中記載的3000多年前的汲水
工具——桔槔，我們在上一章已做了解。在桔槔末端懸掛一個重物，前端懸掛水桶，汲水時一起一落，可以省力。該桔槔工作時能量是如何轉化的？
當汲水時，通過繩子向下拉直桿，另一端石頭向上提升，增加其重力勢能；水桶裝滿水后，人通過繩子向上提水桶，水桶上升，其重力勢能增大，同時另一端石頭下降，其重力勢能減小。該過程中石頭的重力勢能轉化為裝滿水后水桶的重力勢能。
4. 《天工開物》記載了古人用腳踏碓將稻谷去皮的情景。該腳踏碓是用柱子架起一根木杠，杠的前端裝有碓頭，腳連續踏踩杠的后端，木杠可繞支點上下運動，碓頭就不斷砸打稻谷。碓頭被抬得越高，砸打時稻谷越容易去皮。請分析這種裝置使稻谷容易去皮的原因。
碓頭被抬得越高，重力勢能越大，碓頭下落到底部時轉化的動能就越多，傳遞給稻谷的能量越大，稻谷就越容易去皮。
5. 河北豐寧抽水蓄能電站是2022年北京冬奧會的電力保障項目之一，該電站可以利用風能和太陽能資源充足時發電獲得的部分_______能，將水抽到高處轉化為水的_______能儲存起來，需要時再利用水的勢能發電，從而彌補了風能、太陽能不穩定且轉化的電能難儲存的不足，堪稱電力系統的巨型“充電寶”。
電
重力勢

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