机械能及其转化
机械能及其转化
02
机械能转化原理
转化定律
转化定律
机械能转化过程中，总能量保持不变，即能量既不会凭空产生，也不会凭空消失 ，只会从一种形式转化为另一种形式。
转化定律的应用
在机械能转化过程中，转化定律是能量守恒定律的基础，它指导我们如何有效地 利用能源，减少能源浪费。
转化过程
简单机械能的转化
例如，通过杠杆原理，人们可以使用较小的力量来 移动较大的物体。
例如，将太阳能、风能和储能技术相结合，实现多能源的互补和 协同。
创新型转化技术
通过跨界融合和协同创新，研发新型的转化技术，提高能源利用 效率和转化效率。
转化技术的标准化和模块化
推动转化技术的标准化和模块化，降低成本，提高可复制性和可 扩展性。
感谢您的观看
THANKS
复杂机械能的转化
例如，在汽车引擎中，燃料的化学能被转化为热能 、动能和电能等。
转化过程的局限性
机械能转化的过程中会不可避免地产生损失，如摩 擦、热能等。
转化效率
定义
转化效率是指某种能量形式转化为另一种能量形式的效率。
影响因素
转化效率受到多种因素的影响，如转化过程中的损失、设备的效 率等。
提高转化效率的方法
高效传输。
考虑能量品位
03
根据不同能量品位的需求，合理安排能量转化顺序，避免低品
位能量向高品位能量的转化，提高能量的转化效率。
优化转化过程
1 2 3
动态调整转化过程
根据系统需求和运行状态，实时监测和控制能 量转化过程，动态调整转化参数，实现能量的 优化利用。
引入智能控制
采用先进的控制算法和优化策略，对能量转化 过程进行智能控制，减少人为干预和误操作， 提高转化过程的稳定性。
机械能及其转化优质课件
从远地点向近地点运动时，重力势能转化为动能，故 D正确。
知1－讲
总 结
物体动能和重力势能间的转化规律：
条件 质量 一定 运动情况 动能 重力势能 转化方向 重力势能转化 为动能 动能转化为重 力势能
加速下降
减速上升
增大
减小
减小
增大
知1－练
1 【中考· 成都】火箭加速升空过程中，对于火箭搭 载的卫星，下列叙述正确的是( B ) A．卫星的机械能总量不变 B．卫星的机械能总量增加
知2－讲
知识点
2
机械能及其守恒
定义 •机械能：动能和势能统称为机械能。 •机械能守恒：如果只有动能和势能相互转
化，尽管动能和势能大小会变化，但机械
能的总和不变，或者说机械能是守恒的。
知2－讲
说明： 1. 机械能守恒是有条件的，只有重力或弹力做功时， 机械能是守恒的。
2. 在动能和势能相互转化中，若受摩擦等阻力，则机
知1－讲
【例1】如图所示的四种运动中，重力势能转化为动能的
是( D )
（来自《点拨》）
知1－讲
【解析】 •本题考查机械能之间的相互转化。 •运动员被蹦床弹起，是蹦床的弹性势能转化为运动员 的动能和重力势能，故A错误； •小球从B向C运动、滚摆向上滚动时，都是动能转化 为重力势能，故B、C错误；
•卫星在远地点时重力势能最大，在近地点时动能最大，
电 能之间的相互转化。 能和______
（来自《典中点》）
1
知识小结
1. 动能与势能统称为机械能
2. 动能和重力势能可以相互转化
动能和弹性势能可以相互转化 能的总和不变 4. 水能和风能的利用
动能和势能可 以相互转化
3. 机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，机械
《机械能及其转化》教案（通用7篇）
《机械能及其转化》教案《机械能及其转化》教案（通用7篇）在教学工作者实际的教学活动中，通常需要用到教案来辅助教学，借助教案可以有效提升自己的教学能力。
那要怎么写好教案呢？下面是小编为大家整理的《机械能及其转化》教案（通用7篇），仅供参考，欢迎大家阅读。
《机械能及其转化》教案篇1一、教学目标【知识与技能目标】1、理解动能、势能的相互转化。
2、能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。
【过程与方法目标】通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。
【情感态度价值观目标】通过学习机械能守恒定律，培养学生的科学态度。
二、教学重、难点【重点】理解动能、势能的相互转化。
【难点】理解动能、势能的相互转化。
三、教学过程环节一：导入新课1.我们已经学习过关于能量的转化，请问电灯工作的时候，能量是怎么转化的?风力发电机工作的时候，能量是怎么转化的?水利发动机工作的时候，能量是怎么转化的?电动机工作的时候，能量是怎么转化的?学生讨论回答。
2.创设情境老师操作溜溜球,吸引学生注意力,并切入主题。
教师先通过提出一个关于能量转化的问题,引起学生思考,并由所设计的情景，将学生引入学习。
老师提问:为什么溜溜球在松手后能够不停的上下运动呢?这需要大家自己探究。
环节二：建立概念1.想想做做：滚摆实验出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。
事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。
如果实验室滚摆数量不够，可让学生自制。
做实验前，应让学生明确要观察的物理现象，着重点放在能量的转化过程。
做实验时，要让学生观察清楚：滚摆下降时，位置越来越低，速度越来越大;滚摆上升时，位置越来越高，速度越来越小。
再引导学生认识势能向动能转化，动能向势能转化的过程。
由于有阻力，滚摆上升的最大高度将逐渐减小。
对此，教学时不要明确指出，以免影响学生对动能和势能相互转化的理解。
老师展示、引导学生复述并分析实验中观察到的现象。
11.4 机械能及其转化
5.如图是某城市地铁的设计方案图,进站和出站的轨道都与站台构成一 个缓坡,为了充分利用能量,火车进站上坡前关闭发动机,利用惯性冲上 缓坡,则上坡时火车的动能逐渐__ __，重力势能逐渐__ __(选填“增大 ”“减小”或“不变”)， 能转化为 能“储藏”起来。而下 坡时火车的 能转化为 能，既便于火车启动，又可以节约能 源。
5、结合滚摆的运动特点，阐述一下单摆在运动的过程中能量的转化情况。
单摆从A点下落到B点的过程中，重力势能逐渐转化成动能； 从最低点B运动到C点的过程中，单摆的动能逐渐转化为重力势 能。
6、为什么滚摆和单摆在运动过程中，上升的高度一次比一次低？
由于空气的阻力，使得机械能有一部分转化为其他形式的能。
7、假设不计空气阻力的影响，想象一下它们将怎样运动？
功和能的关系
① 做功的过程就是能量转化或转移的过程。 ② 物体的动能和势能发生了变化，一定有力对物体做了功。
例 ① 物体自由下落重力势能减少，重力做功； ② 举起重物克服重力做功，重力势能增加。
三、水能和风能的利用 1．水能和风能是机械能
水能的破坏性释放造成灾害
2．在水（风）力发电站，水（风）的机械能转化为电能。
讨论交流
• 1、将滚摆从最高点释放，让滚摆运动，观察滚摆的运动特点，试着阐 述一下。
滚摆从最高点下落过程中，运动速度越来越大，到最低点 的瞬间，速度达到最大。由于惯性，滚摆再向上运动，上升过 程中运动速度越来越小，到达最高点瞬间，速度为零，但每次 上升的高度在逐渐减小。
2、根据滚摆的运动特点，说一下，上升和下降过程中，滚摆的动能和重 力势能如何变化？
弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能； 自由下落的球，重力势能转化成动能。
图中的过山车具有什么能？ 过山车为什么能够不断地翻滚？
机械能及其转化
机械能及其转化机械能是一个重要的物理概念，它描述了物体在运动中所具有的能量。
机械能可以转化成其他形式的能量以及从其他形式的能量转化成机械能。
本文将介绍机械能的定义、转化以及它在日常生活中的实际应用。
一、机械能的定义机械能可以分为动能和势能两个组成部分，它们的总和构成了物体的机械能。
动能是一种描述物体运动状态的能量，其表示式为动能=1/2 × 质量× 速度²。
可以看出，动能与物体的速度平方成正比，与物体的质量成正比。
例如，两辆汽车同样的速度，但是质量不同，质量较大的汽车具有更多的动能。
势能是一种描述物体位置状态的能量，其表示式为势能=质量× 重力加速度× 高度。
可以看出，势能与物体的高度成正比。
例如，一块重锤被抬升到更高的位置，具有更大的势能。
机械能的表示式为机械能=动能+势能。
因为机械能表示了物体在运动中所具有的全部能量，所以机械能是一个守恒量。
在一个系统内，机械能的总量在不发生能量转换的情况下保持不变。
二、机械能的转化机械能可以转化成其他形式的能量，例如热能、电能、声能等。
当物体与环境发生作用时，机械能被转化成其他形式的能量，这就是能量转换。
例如，一个滑轮系统可以将重力势能转化成动能。
当物体被抬升到高处时，它具有一定的重力势能。
当它下落时，重力将作用于物体，通过滑轮系统提供的动力，机械能被转化成动能，使物体运动。
另一个例子是摩擦力对机械能的消耗。
例如，在一个摩擦力存在的平面上，当物体开始运动时，摩擦力将会减少物体的速度并消耗掉一部分能量。
因此，摩擦力可以将机械能转化成热能或其他形式的能量。
三、机械能在生活中的应用机械能在生活中有许多实际应用。
以下是一些常见的例子：1.电梯电梯通过施加动力将机械能转化成电能。
当电梯向上移动时，它可将机械能转化成电能，使电梯上升。
在电梯停止时，电梯将电能转化成机械能，使电梯静止。
2.赛车赛车的引擎将化学能转化成机械能，使赛车可以运动。
中考复习十二机械能及其转化机械能及其转化
中考复习十五机械能及其转化知识要点1．动能本领叫做能。
物体能做多少功，就说它具有多少能。
能的国际单位：焦（J）。
物体因为运动而具有的能叫动能。
动能的大小与物体的质量、速度相关：物体的质量越大，速度越大，它的动能越大，所以，比较两个物体的动能大小时，就要紧紧抓住质量、速度这两个因素来实行比较.例如两个物体质量相同时，则速度较大的物体具有的动能较大；假如两个物体的速度相同，则质量较大的物体具有的动能较大。
假如一个物体的质量比另一个物体的质量大，但它的速度却比另一个物体的速度小，要比较它们动能的大小，就要看它们能够做多少功来决定.例如有两个钢球，一个质量较大，而另一个速度较大，则可让它们分别推着同一个木块在同一个水平桌面上运动，.能把木块推动较远的钢球做的功较多，则它所具有的动能就较大。
2．势能势能分为重力势能和弹性势能．（1）重力势能：被举高的物体具有的能，叫做重力势能。
物体的重力势能的大小与物体的质量、高度相关：物体的质量越大，被举得越高，它下落时能做的功就越多，说明它的重力势能越大.所以，比较两物体重力势能大小时，应紧紧抓住质量和物体所处高度这两个因素来分析、比较。
假如两个物体所处的高度相同，则质量越大的物体所具有的重力势能越大；假如两个物体的质量相同，则所处的高度越高的物体所具有的重力势能越大。
假如一个物体的质量比另一个物体的质量大，但它的高度却比另一个物体的高度要小时，要比较这两个物体重力势能的大小，这就要看它们能做多少功来决定。
例如让这样情况的两个打桩机重锤从各自所处的高度落下，能把同一个木桩打入地里较深的垂锤，它具有的重力势能就较大。
(2)弹性势能：发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能。
弹性势能的大小与物体的弹性形变相关。
某个物体的弹性形变增大，它具有的弹性势能增大。
例如对某一张被拉弯的弓来说，它被拉得越弯，箭将被射得越远，说明弓的弹性势能越大。
3．机械能动能和势能统称为机械能。
某一状态下，机械能=动能＋势能。
机械能及其转化
机械能及其转化一、引言在物理学中，机械能是指物体由于位置、速度和形状而具有的能量。
机械能的转化是指物体从一种形式的机械能转变为另一种形式的过程。
机械能转化是物质运动的基本规律之一，广泛应用于各个领域，例如机械工程、能源工程等。
本文将介绍机械能的定义、机械能的转化以及实际应用。
二、机械能的定义机械能是由物体的位置和速度所决定的能量形式。
它包括两个部分：动能和势能。
2.1 动能动能是由物体的速度所决定的能量形式。
根据牛顿第二定律可以得到动能的定义公式：$K = \\frac{1}{2}mv^2$，其中K表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
动能是物质运动的基本能量形式，当物体的速度增加时，动能也随之增加。
2.2 势能势能是由物体的位置所决定的能量形式。
常见的势能有重力势能、弹性势能等。
以重力势能为例，根据物体在重力场中的位置可以得到势能的定义公式：U=mgℎ，其中U表示势能，m表示物体的质量，g 表示重力加速度，ℎ表示物体的高度。
势能是物体在一定位置上具有的能量，当物体的高度增加时，势能也随之增加。
三、机械能的转化机械能的转化是指物体从一种形式的机械能转变为另一种形式的过程。
常见的机械能转化有：3.1 动能转化为势能当物体从静止状态开始运动时，其动能逐渐增加。
当物体达到一定高度时，动能转化为势能。
这种转化常见于自由落体运动、抛体运动等情况。
例如，一个自由落体的物体在下落过程中，动能逐渐减小，而势能逐渐增加。
3.2 势能转化为动能当物体从一定高度下落时，其势能逐渐减小。
当物体达到地面时，势能转化为动能。
这种转化常见于物体从高处下落、弹簧压缩等情况。
例如，一个从桥上跳下的人，在下落过程中，势能逐渐减小，而动能逐渐增加。
3.3 动能转化为机械能除了动能和势能之间的转化，机械能还可以转化为其他形式的能量。
例如，当一个物体受到外力作用时，其动能可以转化为热能、光能等。
这种转化常见于摩擦力、碰撞等情况。
第4节 机械能及其转化
7. 将一只铁罐沿不太陡的斜面滚下。会有什么 出人意料的现象发生吗？怎样解释看到的现象？
解：铁罐从斜面滚下后又返回.铁罐从斜面滚 下时重力势能转化为动能及橡皮筋的弹性势 能，而后弹性势能又转化成动能和重力势能.
8.分析人造地球卫星的机械能转化情况. 卫星从远地点向近地点运动的 过程中，重力势能转化为动能； 卫星从近地点向远地点运动过 程中，动能转化为重力势能.
正确理解机械能守恒
动能和势能的转化
首先分析决定动能大小的因素（质量和速度）、决
定重力势能大小的因素（质量和高度）或弹性势能
大小的因素（弹性形变）如何变化，再看动能和重
力势能（或弹性势能）如何变化。
判断机械能是否守恒的方法 （1）在能量转化过程中，判断是否只有动能和势能的 相互转化，若有其他形式的能参与了转化，则机械能
D）
27.甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s 匀速下行的自动扶梯上，甲、乙两人质量相等，甲上行 中动能 不变（选填“增加”、不变“或“减少”）.某 时刻他们的位置如图所示，该时刻 甲的重力势能 等于 乙的重力势能 甲的机械能 小于乙的机械能. （选填“大于”、“等于”或“小于”） 28.如图是某轻轨车站的设计示意图，与站台连接的轨道 都有一个小的斜坡，试从能量转化的角度说明这种设计 的好处. 答：进站时将动能转化为重力势能“储藏”起来； 出站时将重力势能转化为动能“释放”出来，从 而达到节能的目的.
A
CD
31.如图所示，使单摆偏离原来静止位置到A1，当摆球 从A1向下摆动时，它的速度越来越快，动能逐渐 增大 ， 势能逐渐 减小 ；当摆球到最低点O1时，它的动能最 大 势能最 小，在此过程中，摆球的势能逐渐转变成 动 能，此后，摆球又向B1的位置运动，随着摆球的上升， 它的速度越来越 小 ，动能逐渐变成 势 能；当摆球 到最高点B1时，它的动能为 0 ，势能最 大 .小球摆 动起来后，它在O1处的机械能比在O2处的机械能 大 . （选填“大”、“小”或“相等”）
第4节 机械能及其转化
练习 3.(2021·中山期末)为了 驳斥力是维持物体运
动的原因的观点，伽
利略设计了如图所示
的实验：让一个小球沿斜面从高 h 处由静止滚下，小球将 “冲”上另一个斜面，小球从高 h 处到达最低点过程中， _重重力力势势__能转化为动能，实验过程中发现小球“冲”上另一 个斜面却达不到原来的高度，这是因为在运动过程中，小 球的机械能总量__变变小小__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
知识点二 动能和势能的转化 (1)动能和势能之间可以相互转转化 化。动能和重力势能之间的相
互转化一般发生在只受重重力 力作用下的运动过程中。
(2)机械能的转化实例分析
实例
能量转化分析
上升：动动 能转化成重重力力势势 能； 滚摆 下降：重重力力势势能转化为动动 能。
装置图
单摆
左→中间：重重力力势势能转化为动动 能； 中间→右：动动 能转化为重重力力势势能。
第 4 节 机械能及其转化
1、理解机械能的概念，理解各种机械能之间的相互转化，知道机 械能守恒的条件。
2、了解水能、风能以及人类对它们的开发利用。 3、能用机械能之间的相互转化解释日常生活中的一些现象。
1、机械能的定义。 2、机械能的转化、守恒条件。
知识点一 机械能的概念 动能、重力势能和弹性势能统称为机机1械23能械能。即机械能＝
下列说法正确的是
( A)
A.在 a 到 b 的过程中，铅球的动能减小
B.在 a 到 b 的过程中，铅球的重力势能减小
C.在 a 到 c 的过程中，铅球的重力势能一直增大
D.在 a 到 c 的过程中，铅球的动能转化为重力势能
知识点三 机械能守恒 机械能守恒：只有动能和势能的相互转化，机械能的总和保
机械能及其转化
D. 机械能的总量增加
课堂十分钟
3. （3分）如图KT11-4-2所示是跳水运动员跳板跳水 时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶 段，若不计空气阻力，从腾空到落水的过程中( Ｃ ) A． 动能增加，机械能增加 B． 重力势能减小，机械能减少 C． 动能先减小后增大，机械能不变 D． 重力势能先减少后增大，机械能不变
所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻 力）．则实心球( Ｃ ) A． 在a处重力势能最小 B． 在b处动能为零 C． 在a、b、c三处的机械能相等 D． 在d处动能为零
课堂十分钟
2. (3分)人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图KT114-1所示为卫星从远地点向近地点运动的过程. 针对该 过程，下列说法正确的是( Ｂ ) A. 动能转化为重力势能 B. 重力势能转化为动能 C. 机械能的总量减小
名师导学
新知3 机械能守恒
如果只有动能和势能相互转化时，机械能的总和保持
不变，就称为机械能守恒.
名师导学
例题精讲
【例3】篮球落到地面又弹起来，接触地面时被压缩，
然后恢复原状，若不计一切阻力，以下说法正确的是 ( ) A. 下落过程中动能增加，机械能增加 B. 压缩过程中动能减小，弹性势能减小 C. 恢复过程中动能增加，弹性势能减小 D. 上升过程中动能减小，机械能减小
第十一章 功和机械能
第4节 机械能及其转化
名师导学
新知1 机械能
动能和势能统称为机械能. 一个物体可以既有动能，又有势能. 例如，飞行中的 飞机因为它在运动而具有动能，又因为它在高处而 具有重力势能，把这两种能量加在一起，就得到它 的总机械能. 机械能是最常见的一种能量，它是和
物体的机械运动相联系的能量.
第十章 机械能及其转化
第十章机械能及其转化（一）动能和势能1．能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。
理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。
如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。
也不一定要做功。
2．知识结构：3．探究决定动能大小的因素：①猜想：动能大小与物体质量和速度有关。
②实验研究：研究对象：小钢球方法：控制变量。
·如何判断动能大小：看小钢球能推动木块做功的多少。
·如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同。
·如何改变钢球速度：使钢球从不同高度滚下。
③分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大。
保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；④得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。
练习：分析数据，可以看出对物体动能大小影响较大的是速度。
你判断的依据：人的质量约为牛的1/12，而速度约为牛的12倍，此时动能为牛的12倍，说明速度对动能影响大。
4．探究决定重力势能大小的因素：①猜想：势能大小与物体质量和下落高度有关。
②实验研究：研究对象：方法：控制变量。
·如何判断重力势能大小：观察比较。
·如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同。
·如何改变钢球速度：使钢球从不同高度滚下。
③分析归纳：保持物体下落高度不变时结论：。
保持物体质量不变时结论：；④得出结论：。
5、弹性势能大小与______________________________因素有关.6．机械能：动能和势能统称为机械能。
理解：①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
（二）动能和势能的转化1．知识结构：2．动能和重力势能间的转化规律：①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能。
机械能及其转化
3.如图所示，小球先后从倾角分别为30°
和60°的光滑斜面由静止开始从顶端滑到
底端，它滑到底端时的速度大小分别为v1
和v2，则下列关系式中正确的是( B)
A. v1＞v2
皮球落向地面时，重力势 能转化为动 能； 撞击地板时， 动 能转化为 弹性势 能，恢 复形变（未离开地面）向上弹起时，弹性势能 转
化为 动 能，离开地面向上弹跳时， 动 能
转化为 重力势 能。
皮球落下又弹起的过程中能量的转化：
重力势能
动能
弹性势能
动能
重力势能
练一练
如图是某城市地铁的设计方案图,进站和出站的轨道都 与站台构成一个缓坡,为了充分利用能量,火车进站上坡 前关闭发动机,由于惯性冲上缓坡,则上坡时火车的动能 逐渐 减小 重力势能逐渐 增大。 (选填“增大”“减小”或“不变”)
.
14
思考：
1.铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？不能
2.假设没有阻力,会怎么样呢?
如果没有摩擦等阻力，只有在势能 和动能的相互转化，机械能的总和 保持不变，机械能是守恒的。
因为有摩擦等阻力，机械能会逐渐减小， 这时机械能是不 守恒的。部分机械能转化 为 内能（热能）。
分析其中的动能和势能的转化
1.当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能，动能，速度如何变
机械能及其转化
复习
动能
物体由于 运动 而具有的能叫动能
重力势能 物体由于被举高 而具有的能叫重力势能
弹性势能 物体由于 发生弹性形变 具有的能叫弹性势能
机械能
（板书在左边）
机械能及其转化
一、机械能的转化
在各种能量形式中，人们最常见、最熟悉的就是机械能 机械能是指物体所具有的做机械运动的能量。例如行驶 的汽车、飞行的飞机、压缩（或拉伸）的弹簧等都具有 机械能。机械能包括 动能和势能 。 物体做机械运动时，有时其机械能会发生变化（转化）
情况1：物体具有的动能、势能会发生变化；
能量变化：
风能。空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。数千 年前人们就知道利用风能使帆船航行。现在人们利用风吹 动风车，带动发电机发电。 能量变化：
风力发电
流动的水具有动能，高处的水具有势能，水所具有的机械能统称为 水能。数千年前，人们已会利用流水的能量来转动水车，汲水灌溉。 自从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来，水力发电就成了 水能利用的主要形式。当上游的水冲击水轮机的叶片时，就把大部 分动能传递给水轮机，使水轮机转动起来，由此带动发电机发电。 为了增加水的机械能，要修筑拦河 大坝来提高河流上游的水位。一定 量的水，上下水位差越大，水的重 力势能越大，能发出的电就越多。
情况2：物体的机械能会转化成其他形式的能量。
例1：苹果从树上落下来。苹果的 重力势 能在减小， 动 能在 增大。
可以说：苹果减小的重力势能转化成了它的动能。
例2：弯弓射箭，弓 的 弹性势 能 减小， 箭 的 动 能增加。 可以说：弓的弹性势能转化成箭的动能
重力势 能减小， 动 例3：蹦床运动员从高处落下时， 增大；
在我们的周围，由于不可避免的要受到摩擦、空气阻力等 因素的影响，机械能是不守恒的，机械能会减小。 在太空中，人造地球卫星的运动，机械能是守恒的。 卫星从运地点向近地点运动的过 程中， 能减小， 能增大； 卫星从近地点向远地点运动的过 程中， 能转化 能，机械 能的总和不变。
机械能及其转化新
机械能转化技术用于开发各种能源，如煤 炭、石油、天然气等。
交通运输
农业
机械能转化技术应用于交通运输领域，如 汽车、火车、轮船、飞机等。
机械能转化技术用于农业领域，如拖拉机 、收割机等。
转化技术发展趋势
高效化
提高机械能转化效率是当前发展的重要趋势 之一。
环保化
减少对环境的影响，开发环保型的机械能转 化技术是未来的发展方向之一。
机械能的分类
动能
物体由于运动而具有的能，与物体的质量和速度有关。
势能
物体由于相对位置或状态而具有的能，如重力势能、弹性势能等。
机械能的应用
发电
利用水力、风力、火力等机械能转化为电能 ，为人类提供电力。
建筑
利用重力势能和弹性势能等机械能进行建筑 结构的设计和施工。
运输
利用公路、铁路、航空等运输工具将机械能 转化为物体的位移。
解决方案
可以采用分布式能源和微能源系统，降低转 化成本，例如采用太阳能、风能等分布式能 源系统，以及开发高效的微型能源转换装置
。
保护环境的挑战与解决方案
要点一
挑战
传统的能源转化方式会产生大量的废气和污染物，对 环境造成严重污染。
要点二
解决方案
可以采用清洁能源和可再生能源，减少废气和污染物 的排放，例如采用太阳能、风能等可再生能源系统， 开发高效脱硫脱硝技术等。
转化实例
自由落体运动
自由落体运动过程中，物体从静止开始下落，其重力势能逐渐转化为动能。当物体达到地面时，其重 力势能全部转化为动能。
自行车行驶
自行车行驶过程中，脚踩踏板使链条转动，进而驱动后轮转动，使自行车前进。在此过程中，人的化 学能（通过食物获取）转化为人体内的热能和动能（通过肌肉收缩实现），再转化为自行车的动能。 当自行车滑行或刹车时，部分动作用，如重力、弹力等，则物体的动能可能转化为势能；若受到摩擦力、空 气阻力等外力作用，则物体的动能可能转化为热能。此外，在电磁感应现象中，物体的动能可能转化为电能。
机械能内能及其转化
第十章 机械能和内能一、机械能1.能量：定义：物体能够对外做功;我们就说这个物体具有能量..单位：焦耳J..能量是表示物体对外做功本领大小的物理量;所以能量 与功的单位相同.. 理解：一个物体“能够做功”并不一定“要做功”;也不是“正在做功”或者“已经做功”..2.动能：定义：物体由于运动而具有的能量..影响因素：物体的速度与质量221mv E k =探究方法：控制变量法和转换法..结论：物体的速度越大、质量越大;动能就越大..3.势能：分类：重力势能和弹性势能1重力势能：定义：物体由于被举高所具有的能量..影响因素：物体的相对高度和质量mgh E p =..探究方法：控制变量法和转换法..结论：物体的质量越大位置越高;重力势能越大..注意：一个物体重力势能的多少取决于零势能面的选取;物体的位置高度是指物体相对于零势能面的高度..2弹性势能：定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量..影响因素：物体的弹性形变程度与材料材料的弹性..探究方法：控制变量法和转换法..结论：物体的弹性越好、弹性形变越大;弹性势能越大..4.机械能：定义：动能与势能的总和称为机械能..机械能守恒定律：内容：一个物体只有重力或弹力做功时;只会发生动能与势能之间的转化;机械能的总量保持不变;我们就说机械能守恒..例：质量一定的物体;如果从高处加速下落时;只受重力作用;不受空气阻力;则动能越来越大;重力势能减小;整个过程中;重力势能逐渐转化为动能;机械能守恒；若下落过程中有空气阻力;则除了重力做功外还有其它力做功;部分重力势能转化为动能;但还有部分重力势能转化为物体的内能摩擦生热;机械能不守恒..二、内能1.分子动理论：1物质组成：一切物体都是由分子和原子组成；2分子热运动：分子在不停的做无规则运动；3相互作用力：分子间存在着相互作用的引力和斥力..2.扩散现象：不同的物质接触时;彼此进入对方的现象..3.扩散现象表明分子在运动和分子间存在间隙..4.温度反映了构成物质的大量分子做无规则运动的剧烈程度;即温度越高;分子的无规则运动越剧烈；大量分子的无规则运动叫热运动..5.分子动能：定义：分子由于无规则运动而具有的能量..影响因素：物体温度和分子质量..结论：物体温度越高、构成物体的分子质量越大;分子动能越大..6.分子势能：定义：由于分子间的相互作用力而具有的能量..影响因素：分子质量与分子间距物体的状态..7.内能：物体内部所有的分子具有的分子动能和分子势能的总和称之为内能..影响因素：物体的质量分子个数、温度和状态..结论：同种物质质量越大;温度越高;内能越大..8.改变内能的方式：1做功摩擦、撞击、压缩、膨胀等；外界对物体做功;物体内能增大；物体对外界做功;物体内能减少；做功的本质是不同种类的能量的转化..2热传递热辐射、热传导、对流等；本质是同种能量的转移;总是从高温物体传递到低温物体;当温度相同时热平衡;热传递结束..9.温度、内能、热量的区别与联系1区别2联系：温度的变化;可以改变一个物体的内能..传递热量的多少可以量度内能转移的多少..物体只吸收或放出热量;他的内能发生改变;但温度不一定改变..如晶体在融化或凝固时要不断地吸收或放出热量;内能要增加或减少;但温度不变..三、物质的比热容1.比热容：定义：某种物质温度升高或降低所吸收或放出的热量与其质量和温度变化量乘积的比;叫做这种物质的比热容tm Q c Δ=.. 单位：焦耳每千克摄氏度 )℃/(•kg J物理意义：表示物质吸热或放热能力的物理量..探究方法：控制变量法控制质量和温度变化量一样和转换法以加热时间的多少表示吸收热量的多少..当不计热量损失时;放吸Q Q =注意：比热容是物质的一种特性..它的大小与物质的种类与状态有关;与质量、体积、温度、密度、形状等无关..)/(J 102.43C kg c °•×=水;因水的比热容较大;所以水可以用来调节气温、取暖、作冷却剂等..2.导出公式：Q =cm?t3.热平衡方程：Q 吸=Q 放不计热量损失、Q 放=Q 吸+Q 损计热量损失；在一般题型中;若不计热量损失;则在热传递过程中;吸收的热量等于放出的热量..若有热量损失;则放出的热量等于吸收的热量与损失的热量之和..四、机械能与内能的转化1.热值：定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值..q =Q 放m 或q =Q 放V单位：焦耳每千克J/kg 或焦耳每立方米J/m 3 2.热机：定义：把内能转化为机械能的机械叫热机..3.内燃机：分类：汽油机和柴油机..工作过程：1吸气冲程：进气门打开;排气门关闭;活塞由汽缸最上端向下运动；2压缩冲程：进气门和排气门关闭;活塞由汽缸最下端向上运动;汽缸内温度升高;气压增大;机械能转化为内能；3做功冲程：进气门和排气门关闭;活塞由汽缸最上端向下运动;汽缸内温度降低;气压减少;内能转化为机械能；4排气冲程：进气门关闭;排气门打开;活塞由汽缸最下端向上运动..汽油机与柴油机的区别：1构造：在汽缸顶部汽油机是火花塞;柴油机是喷油嘴；2吸气冲程：汽油机吸入的是汽油与空气的混合物;柴油机吸入的是空气；3点火方式：汽油机是点燃式;柴油机是压燃式柴油机将空气吸入汽缸后;在压缩冲程将空气压缩成高温温度超过柴油的可燃点高压的气体;再将柴油通过喷油嘴喷入汽缸;柴油遇到高温气体发生自燃..4柴油机比汽油机笨重、效率高、功率大；柴油机一般应用于需要较大动力的机器中;如拖拉机、坦克、轮船、载重汽车等；汽油机一般应用于小型轿车、摩托车等..数量关系：冲程数=2倍曲轴转数=2倍飞轮转数=4倍工作循环=4倍做功次数4.火箭：结构：火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和尾部喷口..原理：火箭使用的是喷气式发动机;喷气式发动机的燃料在燃烧室内燃烧产生高温、高压的气体;这种气体从发动机尾部以极高的速度喷出;同时产生很大的反冲推力;推动机身向前运动..喷气式发动机种类：1空气喷气发动机：只携带燃料;利用外界空气助燃；2火箭喷气发动机：本身携带燃料和氧化剂;不需外界空气助燃..5.效率：用来做有用功的那部分能量Q有用与燃料完全燃烧所放出的热量Q放之比叫做热机的效率η=Q有用×100%Q放6.燃料缺点：煤、石油、天然气等燃料燃烧后会产生二氧化碳、二氧化硫等废气;大气中的二氧化碳含量增加;会加剧温室效应;使地球变暖;二氧化硫是产生酸雨的主要原因..。
机械能及其转化
三、水能和风能的利用
1．水能和风能是机械能
2．在水力发电站，水的机械能转化为电能。
3. 风力发电
弹簧门在推开以后能自己关闭，这是因 为门被推开后，弹簧被卷紧变形，具有了 弹性势 能，放手后转化为门的_____ 动 能，使 _______ 门自动关闭。
质量和____ 速度 例1、如图是研究小球动能大小与小球的____ 关系的实验装置示意图。（1）本实验中小球动能的大 对木块做功的多少 来显示； （2）表中记录 小通过________________ 了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可 小于 （选填”大于”、”小于”、 知：甲球的动能______ 或”等于”）乙球的动能；(3)在质量和速度两个物理 速度 量中，对动能影响较大的是_________.
动时(
A )。
A．弹性势能减小，动能增大
B．弹性势能增大，动能减小
C．弹性势能不变，动能减小
D．弹性势能减小，动能不变
例7
在下列过程中，物体的动能转化为重力势
能的有(
D )。
A．从水坝上流下来的水 B．汽车沿斜坡匀速向上行驶 C．乒乓球触地后向上弹起时 D．斜向上抛出的垒球，当它在上升阶段时
C A B
分析A、B、C三点间的能量转化过程。
二、机械能的转化及守恒
1．动能和势能能够相互转化。
2．机械能守恒 当只有动能和势能互相转化时，机械能总 量不变。
机械能 = 动能 + 势能
势能 + 动能 保持不变
人造地球卫星运行过程中动能与势能的转化
远 地 点
近 地 点
图中的过山车具有什么能？ 过山车为什么能够不断地翻滚？
一、机械能
1．动能、势能统称为机械能。 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能
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初三物理下期（2）机械能及其转化一、本周知识概述在八年级物理中同学们已经知道电能，今天我们来学习另一种形式的能量——机械能。
那到底什么是机械能？它包含哪些具体的能量？谁具有机械能？和电能之间能相互转化吗？在学习中要注意紧扣不同形式的能量各与哪些因素有关。
二、重难点知识精析（一）动能和势能1、机械能：动能和势能总称为机械能。
（1）动能：物体由于运动而具有的能，叫做动能。
（2）重力势能：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
（3）弹性势能：物体由于发生了弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
方法规律：确定物体具有哪一种能量，先要认清“标志”，动能的标志是运动，重力势能的标志是否被举高，弹性势能的标志是发生弹性形变。
2、影响动能大小的因素：动能的大小决定于物体的质量和速度。
（1）在质量相同时，物体的速度越大，它具有的动能越大，物体的速度越小，它具有的动能越小。
（2）在速度相同时，物体的质量越大，它具有的动能越大，物体的质量越小，它具有的动能也越小。
3、影响势能大小的因素（１）在质量相同时物体所处的高度越高，它的重力势能越大，物体所处的高度越低，它的重力势能越小。
（2）在高度相同时，物体的质量越大，它的重力势能越大，物体的质量越小，它的重力势能越小。
（3）同一物体的弹性形变越大，则它具有的弹性势能越大。
例1、下列物体中，既具有动能又具有势能的是（）A．在平直公路上行驶的汽车B．拉长的橡皮筋C．空中正在下落的冰雹D．被拦河坝挡住的水例2、竖直上抛的石子，不计空气阻力，在上升过程中（）A．动能减小，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增加C．动能减小，重力势能增加D．动能不变，重力势能不变（二）机械能及其转化1、动能和势能可以相互转化（1）动能和重力势能是可以相互转化的。
在滚摆实验中可以看到，滚摆旋转着下降，越转越快。
到最低点时，滚摆转而上升，上升中它越转越慢，直到差不多回到原来的位置。
然后它又下降、上升，重复原来的运动。
滚摆下降时，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能。
滚摆上升时，它的动能越来越小，重力势能越来越大，动能转化为重力势能。
（2）动能和弹性势能可以相互转化如图所示，让木球从斜槽滚入水平槽。
在水平槽里竖立一个弹簧片，它的下端固定。
观察木球与弹簧片碰撞的过程。
木球接触弹簧片后把弹簧片压弯（甲→乙），木球的动能减小，弹簧片的弹性势能增加，在这个过程中动能转化为弹性势能。
紧接着，弹簧片恢复原状，把木球弹回（乙→丙），在这个过程中弹性势能转化为动能。
（3）重力势能和弹性势能可以相互转化图中，若考虑木球从斜槽上静止下滑到弹簧片被压弯到最大程度的全过程，重力势能转化为木球的动能，最终转化为弹簧片的弹性势能。
当弹簧片恢复原状时，木球可以运动到斜槽上某一高度，即弹性势能转化为重力势2、机械能守恒（1）在动能和势能相互转化的过程中，若没有机械能的损失，机械能的总量保持不变。
（2）只有重力或弹簧弹力做功（或有除重力或弹簧弹力之外的其他力作功，但总功为零）的过程中，机械能守恒。
而有摩擦或空气阻力时，部分机械能转化为内能，机械能减小。
（下一章将具体讲解）例3、下列例子中属于势能转化为动能的是（）A．体操运动员在跳马时，脚刚接触到弹性踏板因而踏板被压紧的过程B．杂技演员从高处跳下落到绷床上，绷床下降的过程C．拧紧发条的手表，指针“走动”的过程D．飞行的子弹打进木板里的过程例4、如图所示，某运动员做“蹦蹦床”运动，试分析他从下落接触到“蹦蹦床”到被弹起后上升的过程中能量的变化情况。
例5、如图所示，一个静止的物体M，从O点分别沿不同的光滑轨道OA、OB、OC自由下滑，到达同一水平地面上。
如果不计空气阻力，以下说洁正确的是（）A．它在各个运动过程中，重力势能变化相同B．沿着不同轨道到达地面时速度相同C．到达地面时动能不相等，沿OC轨道下滑时动能最大D．它们的机械能均保持不变，沿OA轨道下滑所需时间最长例4 例5中考解析一、中考要求本单元的考点是：动能、重力势能、弹性势能、机械能的概念；动能、重力势能与物体的质量、速度，被举高的高度的定性关系；动能与势能的转化。
二、中考真题回放例1、（2009上海）如图所示，青蛙从跳起到落地的过程中，它的重力势能（）A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小C．先减小后增大例2、(2009山东潍坊)荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动,也是我国民族运动会的一个比赛项目.小丽同学荡秋千时的情景如图所示,在从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中,小丽的()A．动能一直增大,重力势能一直减小B．动能一直减小,重力势能一直增大C．动能先减小后增大,重力势能先增大后减小D．动能先增大后减小,重力势能先减小后增大例3、(2009湖北黄冈)如图是李宁手持火炬悬在空中跑步点燃奥运会主火炬的情景,下列说法正确的是()A．李宁由地面升到空中过程,重力势能增加机械能不变B．李宁在空中沿鸟巢环绕时,动能和重力势能相互转化C．李宁在空中沿鸟巢环绕时,他的运动状态没有改变D．李宁在空中做奔跑动作中,消耗了自己的生物质能同步测试一、选择题1、关于动能和重力势能的下列说法中，正确的是（）A．因为子弹的速度远大于火车的速度，所以子弹的动能一定大于火车的动能B．在质量相等的情况下，举得越高的物体重力势能越大C．在质量相等的情况下，速度大的物体动能大D．一个物体做匀速圆周运动，由于运动方向发生改变，所以动能也改变2、下列情况中，不具有弹性势能的是（）A．钟表里拧紧的发条 B．玩具弹簧枪射出的子弹 C．打开的弓 D．圆珠笔中被压缩的弹簧3、体重一样的两个同学，甲坐电梯高速上四楼，乙从楼梯慢速爬到四楼，在二人各自于三楼的时刻，下列判断正确的是（）A．甲、乙两人的动能相等，因为他们的质量相等并处于同一位置 B．甲的动能比乙的动能大C．甲的重力势能比乙的大，因为甲坐电梯的运动速度大于乙 D．甲、乙两人的重力势能一样大4、如图所示，小球从a处抛出时，具有80J的机械能，其中，动能为30J，在不计空气阻力的情况下，小球经过b、c点落到地面d点，其中a、c点在同一水平面上，b点是最高点，则下列说法中正确的是（）A．小球在b点的动能为80J B．小球c点的重力势能为50JC．小球在d点刚刚接触地面时，动能为80J D．小球在a、b、c点的机械能都是80J5、如图所示，小球由最高点摆动到最低点的过程中（不计空气阻力），下列说法中正确的是（）A．动能减少，机械能不变 B．动能增加，机械能不变C．重力势能增加，机械能变大 D．重力势能减少，机械能不变6、如图所示，小球分别沿光滑斜面AB、AC、AD下滑，则小球到达斜面底的动能（）A．沿AB滑下时最大 B．沿AC滑下时最大 C．沿AD滑下时最大 D．沿三个斜面滑下时一样大7、手拿一个乒乓球，自然地松开使球从静止下落，观察乒乓球落地后又跳起的过程，及每次跳起的高度与上次下落高度的关系，则（）A．跳起的高度总是比上次下落的高度小 B．下落过程中重力势能转化成动能C．下落跳起的速度过程中重力势能与动能相互转化 D．下落跳起的整个过程中机械能不变8、下列情况中，机械能发生了变化的是（）A．物体从光滑斜面上自由滑下 B．跳伞运动员匀速下落C．物体在光滑水平面上匀速运动 D．物体在推力作用下沿斜面向上匀速运动9、如图所示，木块从A端沿斜面匀速滑下，BC段为光滑水平面，则木块（）A．在AB段动能不变，势能不变，机械能不变 B．在AB段动能不变，势能减小，机械能减小C．在BC段动能不变，势能不变，机械能不变 D．在BC段动能减小，势能不变，机械能减小10、下图为重物打木桩的示意图，把相同的三个小木桩a、b、c插入沙中同一深度，让同一重物从不同高度打击a、b，再用质量较大的重物（与打击a的重物同高度）打击c，木桩被打入沙中不同深度，下列分析错误的是（）A．比较a和b，说明质量相等的物体被举得越高，具有的重力势能越大B．比较b和c，说明质量越大的物体，具有的重力势能越大C．比较a和c，说明在同一高度处，质量越小的物体具有的重力势能越小D．小木桩进入沙中越深，说明物体对木桩做的功越多第4题第5题第6题第9题第10题二、综合题11、在一射箭比赛的电视娱乐节目中，某嘉宾按图射出了三支箭。
结果第一支箭在距靶前2m处落地；第二支箭在靶前落地，第三支箭射中靶心。
小明看后有如下想法，请你补充完整：（1）弯弓射箭是利用了弓的________能。
（2）与第一种结果对应的操作是___图，与第三种对应的操作是___图。
（3）综合a、b、c三图可得出结论________________。
12、下表中给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑的一些数据。
分析数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是________，你这样判断的依据是______________。
13、在研究物体重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铜块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示，则在此实验中，通过观察__________，并比较可知：如果A和B两铜块的_______相等，则两铜块下落高度的关系是h A_______h B；若A和C两铜块从同一高度开始下落，则两铜块的质量关系是m A_______m C；从此实验中我们可以得出的结论是：物体的重力势能与物体的______和_____有关。
14、如何有效的提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。
图中是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小坡度。
请你说明这种设计可能节能的理由_______________________。
第13题第14题15、如右图所示，用绳子拴住一个苹果并悬挂起来，把苹果拉近自己的鼻子静止，松手后，苹果将向前摆去，接着又反向摆回来，你原地不动，苹果会打到你的鼻子吗？为什么？。