机械能及其转化

1、关于机械能，下列说法中正确的是( )

A、动能和弹性势能统称为机械能 B、动能和重力势能统称为机械能

C、重力势能和弹性势能统称为机械能 D、动能、重力势能和弹性势能统称为机械能

2、在下列过程中，属于动能转化为势能的是( )

A、火药的燃气将枪弹推出枪膛 B、竖直向上抛出的石块

C、水库中的水冲动水轮机转动 D、张紧的弓将箭射出去

3、不计空气阻力，竖直上抛的石子在上升过程中( )

A、它的动能逐渐增加 B、它的动能保持不变

C、它的重力势能逐渐增加 D、它的机械能逐渐增加

4、跳高运动员助跑后起跳，所利用的是( )

A、动能转化为弹性势能 B、弹性势能转化为动能

C、重力势能转化为动能 D、动能转化为重力势能

5、体积相等的木球和铁球，其中木球的速度大些，则下列说法中正确的是( )

A、木球的动能比铁球大 B、铁球的动能比木球大

C、两球的动能一定不相等 D、两球的动能可能一样大

6、物体甲的重力势能比物体乙大，其原因( )

A、一定是甲的质量比乙的大 B、一定是甲的位置比乙的高

C、可能是甲的质量较小，位置较低 D、可能是甲的质量较大而位置较低

7、物体在平衡力的作用下运动，则下列说法中正确的是( )

A、动能一定不变，机构能可能改变B、动能一定不变，机械能一定不变

C、动能可能不变，机械能可能改变D、动能可能不变，机构能一定不变

8、骑自行车上坡前一般要加紧蹬几下，这是为了 （ ）

A.增大惯性 B.减小阻力 C.增大动能 D.增大势能

9、长江水在自西流向东的过程中 （ ）

动能转化为势能 B.势能转化为动能 C.机械能在不断增大 D.没有能量转化

10、下列情况中，机械能一定变大的是 （ ）

A.雨点在空中下落得越来越快 B.小鸟在一定高度匀速飞行

C.汽车沿斜面向上匀速行驶 D.人在水平地面上匀速行走

11、下列物体在运动过程中动能转化为重力势能的是 （ ）

A.汽车沿斜坡向下运动 B.汽车在水平公路上匀速行驶

C.投出的篮球在向上运动 D.热气球匀速向上运动

12、关于势能的下列说法中，正确的是 （ ）

A.质量较大的物体，具有的重力势能一定较大B.被举得较高的物体，其重力势能一定较大

C.弹性形变较大的物体，具有的弹性势能一定较大

D.质量相同的不同物体，被举得越高的物体，其重力势能一定越大

1

13、下列过程中,物体的重力势能减少、动能增加的是 （ ）

A、跳伞运动员张开伞后在空中匀速下降 B、雪橇从山坡上加速滑下

C、汽车匀速行驶上一段斜坡 D、直升飞机加速起飞上升

14、关于动能和势能的转化，下列说法不正确的是 （ ）

A.陨石从空中下落，重力势能转化为动能 B.向上抛出的石子，动能转化重力势能

C.空中下落的物体将一弹簧压缩，弹性势能转化为动能 D.雨滴落到地面后，动能为零，势能为零

15、将一石头竖直向上抛出，在它上升过程中，不计空气阻力，那么他的 （ ）

A.动能不变，重力势能增加，机械能不变 B.动能减小，重力势能增加，机械能不变

C.动能减少，重力势能增加，机械能减少 D.动能增加，重力势能减少，机械能增加

1．如图9-2-9所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不

动，铁锁向前摆去后又摆回来．下列说法正确的是(

)

图9-2-9

A．铁锁摆回后能碰到鼻子 B．铁锁下降的过程中，重力势能转化为动能

C．铁锁的机械能始终不变 D．铁锁摆动到最低点时，动能最小

2．“神舟十号”飞船在发射时，高度增大，速度增加，在这个过程中( )

A．动能增加，势能减小，机械能不变 B．动能不变，势能增加，机械能增加

C．动能增加，势能增加，机械能增加 D．动能增加，势能增加，机械能不变

3．许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子就做圆周运动．不管水杯转到哪个位置，水都不会从杯子里洒出来．如图9-2-10所示的是一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”，杯子在竖直面内转动的速度大小不变，下列关于其中的一个水杯的说法，正确的是(

)

图9-2-10

A．动能不断变化 B．重力势能保持不变 C．机械能在不断改变 D．运动状态没有发生变化

4．如图9-2-11所示，杂技表演者在离开弹跳板后的上升过程中，她的(

)

图9-2-11

A．重力势能增大，动能减小 B．重力势能增大，动能增大

C．重力势能减小，动能减小 D．重力势能减小，动能增大

5．下列实例中，属于机械能转化为内能的是( )

A．内燃机的活塞在燃气的推动下运动 B．点燃的火箭飞向太空

C．夏天，广场上的石凳被晒得发烫 D．陨石坠入地球大气层成为流星

6．(20xx年梅州)如图9-2-12所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65 J，则小球滑到底端的动能是( )

2

图9-2-12

A．35 J B．50 J C．55 J D．65 J

7．发生强烈的地震后，运送救灾物资的飞机对灾区投放物品，物品在空中匀速下落的过程中，其动能和重力势能的变化情况是( )

A．动能增加，重力势能增加 B．动能减少，重力势能减少

C．动能不变，重力势能减小 D．动能不变，重力势能增加

8．(20xx年杭锦旗)下列对于图9-2-13的相应描述，不相符的是(

)

图9-2-13

A．图甲中足球被守门员接住，足球的运动状态改变了

B．图乙中乒乓球在空中向前飞行时，不受球拍的力作用

C．图丙中冰壶被发出后仍能继续前进，是因为冰壶具有惯性

D．图丁中抛出的垒球在空中飞行时，垒球的机械能增加

9．如图9-2-14所示的地铁，进站与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、重力势能分别(

)

图9-2-14

A．增大、减小 B．减小、增大 C．减小、减小 D．增大、增大

10．(20xx年绵阳)20xx年4月10日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将“北斗八号”导航卫星发射到预定椭圆轨道，该椭圆轨道近地点约200千米，远地点约3599千米，如图9-2-15所示的是“北斗八号”导航卫星的轨道示意图．已知该卫星在沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则关于该卫星从远地点向近地点运行的过程中，其势能、动能、速度的变化情况是(

)

图9-2-15

A．势能增加、动能减小、速度减小 B．势能减小、动能增加、速度增加

C．势能减小、动能增加、速度不变 D．势能不变、动能不变、速度不变

11．下列物体中：A.挂在屋顶上的电灯；B.被拉开的弹簧门；C.空中飞行的小鸟；D.从斜坡上滚下的石头；E.在平直公路上行驶的汽车．只具有动能的是________；既具有动能，又具有势能的是________．(填序号)

12．修拦河大坝是为了提高上游的水位，增加水的____________能，使水下落时可以获得更多的________能，从而带动发电机发电．水坝的下部分总要比上部分建造得宽一些．这是因为________________________________________________________________________．

13．撑竿跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图9-2-16所示的三个阶段：持竿助跑、撑竿起跳上升、越竿下落．到达最高点的过程中是动能和____________转化为____________；下落过程中________能逐渐增加．

图9-2-16

14．火山爆发是由于炽热的岩浆在极大的压力下，突破地壳，喷涌而出．这说明流出的岩浆具有动能，

3

它是由________能转化来的．炽热的岩浆向四周流动，越过山坡，淹没村庄．岩浆冲上山坡，把动能转化为__________能．

15．抛向地面的乒乓球上下弹跳几次后停下来，说明乒乓球的__________能减少了，减少的那部分能量转化成了__________能．

16．(20xx年衡阳)如图9-2-17所示，甲是“探究动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让

同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰撞同一木块．乙是“探究阻力对运动物体的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动．请回答下列问题：

图9-2-17

(1)甲、乙两组实验，采用了探究实验中常用的实验方法，是______________．

(2)甲实验中，通过观察____________________________可以判断钢球动能的大小．

(3)由乙实验可以推理得出，如果运动的小车在水平面上不受力时，它会____________________．

17．(20xx年丽水)小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系，设计了如图9-2-18甲、乙所示的实验．

图9-2-18

实验甲：质量相同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．

实验乙：质量不同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．

(1)要探究物体动能的大小与速度的关系应选用________图(填“甲”或“乙”)．

(2)甲、乙两组实验可以得出的结论是____________________________________________

________________________________________________________________________.

(3)这个实验中，利用木块被碰撞后移动的__________来比较物体的动能大小．

18．(20xx年滨州)小红猜想动能的大小可能与物体的质量m和运动速度v有关，于是设计了如图9-2-19甲、乙所示的实验，探究动能的大小与物体的质量m和运动速度v的关系．

图9-2-19

甲、乙两组实验中：

(1)图甲中让不同质量的两个小球从斜面的同一高度自由滚下，目的是使两球到达水平面时，具有相同的________．

(2)选用图甲探究的是动能与________的关系

(3)选用图乙探究的是动能与____________的关系。

4

附：参考答案：

机械能及其转化

1．B 2.C 3.C 4.A 5.D 6.D 7.C 8.D 9.B 10.B

11．E C、D

12．重力势 动 水坝下部受到的压强比上部大

13．弹性势能 重力势能 动

14．内 重力势

15．机械 内

16．(1)控制变量法 (2)木块移动距离的远近 (3)做匀速直线运动

17．(1)甲

(2)当物体的质量相同时，物体的速度越大，动能越大；当物体的速度相同时，物体质量越大，动能越大

(3)距离长短(或“距离”)

18．(1)速度

(2)质量

(3)运动速度

②③ 5

第二篇：《机械能及其转化》教学设计

初中物理人教版九年级第十五章第五节

《机械能及其转化》教学设计

常德市石门县子良乡中心学校 凌黎明

联系电话 134xxxxxxxx 邮编 415329

教学目标

知识与技能：

1、 知道什么是机械能，通过对一些物理现象的分析，理解动能和势能的相互转化。

2、 引导学生举例并解释一些有关动能、重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象。 过程与方法：

1、 通过对一些典型的物理现象的观察，引导学生分析和发现其中包含的物理知识和物

理原理。

2、 培养学生用能量转化的观点分析问题的能力。

情感态度与价值观：

通过阅读“科学世界”《人造地球卫星》，结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。

教学重点：

动能和势能的相互转化。

教学难点：

机械能守恒问题、弹性势能与动能、重力势能的相互转化问题。

学习者特征分析

学生刚学了动能和势能的基本概念，能确认运动的物体具有动能，被举高的物体具有重力势能，发生弹性形变的物体具有弹性势能；并了解了决定这些能量大小的因素。也就是说学生为本节课的学习有了一定的知识准备，但教者必须清醒地认识到学生对某种能量的变化的理解并不是很到位的，这恰恰是完成本节课的教学目标所必须解决的问题。对有些物理现象需用多个物理知识分析或解释，如“滚摆、单摆最终会停下来”，我们引导学生关注的重点是动能和势能的相互转化问题，但现象中所涉及到的机械能守恒与损失问题，既不能回避，又不能过多纠缠，否则会喧宾夺主而影响教学目标的实现。

文本教材与信息技术整合点分析

1、 文本教材惜字如金，篇幅不长，但插图多，我们能获取的信息量依然十分丰富，由

于所涉及的物理知识较为抽象，给教者对教材的处理、整合、发挥留下了足够的空间。

2、 插图是静止的，反映的是某一物理现象的瞬间，而其过程则靠想象。我们恰恰能利

用多媒体的硬件优势和技术优势，变静为动，为学生呈现出物理现象的全过程。

3、 本节课对以下几个地方，将原文本教材进行了整合：

（1）、将本章开始之前的《无处不在的能量》中的过山车主题视图拿来为本节所用，并以视频形式呈现，配以本章开头的一段激情文字“满载游客的过山车……”的朗诵音频，既利用了教材资源，又加强了视听效果。

（2）、滚摆、单摆实验拍摄成视频，实际教学时先做演示实验，学生讨论分析现象时再播放视频，这样实验虽然结束了，但过程依然可观可感。

（3）、将《想想做做》“铁锁会碰到鼻子吗”拍摄成视频播放，有提高能见度的效果。

（4）、补充皮球落地后向上反弹的内容，并将其拍摄成视频播放：将球涂黑，球与地碰撞时会在地上留下圆形黑斑。这样能使不易观察到的形变以黑斑形式呈现，且将瞬时形变能长时间留存下来。

（5）、制作皮球落地后反弹的动画视频，作为前一个视频的补充，使学生能进一步看清全过程。

（6）、课后《动手动脑学物理》的第6题，若布置给学生做，由于条件的限制很难落实，现场演示，又耗时过长，将教者的实验以视频形式播放，既能让学生看到圆筒斜向上滚的奇特现象，又提高了学习效率。

（7）、制作卫星沿椭圆形轨道运行的动画视频，方便学生分析动能和势能的相互转化。

（8）、从网上下载蹦极和蹦床的视频，作为课堂巩固练习的素材。

教学方法与教学策略分析

1、 通过实验、视频、动画为学生认识和分析动能与势能的相互转化提供直观感性材料。

2、 为学生提供一种分析动能和势能相互转化的思维模式： 高度 形变 高度或速度

通俗总结就是：高度换速度，形变换两“度”（即高度和速度）。

具体程序如下：

（1）、观察：看确定对象的运动速度、离开地面的高度、形状是否发生变化。

（2）、分析：动能和重力势能——质量一定时，若速度增大了，则高度肯定降低了。速度增大则意味着动能增大了（问：增大的动能哪里来？），若高度降低了，则意味着重力势能减小了（问：减小的重力势能哪里去了？）。又如物体的形变程度增大了，则意味着弹性势能增大了，而这又是以物体运动速度的减小或离开地面的高度的减小为代价的。

（3）、结论：速度增大，动能增大；高度降低，重力势能减小，此时是重力势能转化为动能，反之是动能转化为重力势能。形变发生（或增大）则弹性势能增大，此时是动能或重力势能转化为弹性势能。

通俗的解释就是：以高度的降低换取速度的增加，反之亦然，以高度的降低或速度的减小来换取物体形变的发生或增大，反之亦然。

3、 利用多媒体教学的优势为学生提供资源支持，加大容量，增加练习机会，感悟不同

现象中所包含的相同的物理原理。

教学环境和教学资源准备

多媒体教室、课件、滚摆、单摆。

教学过程

一、导入新课：

1、 呈现课题

2、 播放过山车视频：惊险刺激的场面，配以激情旁白（内容取自教材），给学生以强烈的

视觉冲击和心灵震撼，激发学生兴趣，引发学生思考。

3、 回忆再认（知识迁移）：动能的物理意义、影响动能大小的因素；重力势能的物理意义

及影响因素；弹性势能的物理意义及影响因素。

二、进行新课：

1、 机械能

引导学生回忆：我们以前学习过哪些能量？曾经接触过哪些能量名词？

动能和势能统称为机械能。

小结：机械能是能量大家族中的一员，在国际单位制中的单位是：焦耳（j）。

2、 动能和重力势能之间的相互转化

（1）、演示滚摆实验

引导学生观察，提出问题：你看到了什么现象？为什么滚摆下降后又自动上升？ 引导学生分析

播放滚摆实验视频，引导学生重点关注三个要素：滚摆质量、滚摆的运动速度、滚摆离开地面的高度。并注意在全过程中哪些因素变了，哪些因素没变？

讨论：没变的是质量

变化的是——速度、高度。

两个过程：a、下降：质量不变。

现象：离开地面的高度减小，下降速度增大。

分析：离开地面的高度减小则重力势能减小了；下降速度增大了则动能增大了。 结论：增大的动能是由减小的重力势能转化而来的，即此过程是重力势能转化为

动能。

在这里隐含了能量既不会无缘无故消灭，也不会无缘无故创生的思想。

b、上升：质量不变。

现象：离开地面的高度增大了，但上升的速度减小了。

分析：离开地面的高度增大了则说明重力势能增大了，而上升速度的减小说明

动能减小了。

结论：增大的重力势能是由减小的动能转化而来的，即此过程是动能转化为重

力势能。

小结：在这里为学生分析类似现象提供了一个模式：

a、某种能量的增减是因为能的转化导致。

b、在能的转化过程中，动能的增减由速度的变化引发，重力势能的增减是由物体与参考面的高度变化引发，同理，弹性势能的增减是由物体的弹性形变程度增大或减小而引发。

（2）、演示单摆实验并播放视频。

引导学生根据以上模式分析能量的转化。

（3）、引导学生观看教材插图15.5----2甲、乙、丙

讨论、分析能的相互转化。

3、《想想做做》

播放视频，分析能的转化。

提出问题：铁锁摆回时会碰到鼻子吗？不会！

其实这个问题很好回答，因为学生看到了实验事实。我们所关注的重点是为什么

没有碰到鼻子？

引导学生分析：铁锁会与空气摩擦，受到空气阻力的作用，一部分动能或重力势能转化成了

空气和铁锁的内能，总的机械能损失了一些（不守恒）。

这样就不难解释滚摆和单摆为什么最终会停下来的原因了————滚摆、单摆与空气之间有摩擦，滚摆的摆轴与悬线之间也有摩擦，机械能有一部分转化成了其他形式的能，总量有所减少。

教材118页最后一小段：“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。”这个“如果”表达的就是一种无任何摩擦的理想状态。

告诉学生：若这个“如果”成立，则运动的滚摆、单摆就不会停止，铁锁摆回时也会

碰到（接触到）鼻子的。（因为机械能守恒）

4、 动能或重力势能与弹性势能的相互转化

播放视频：皮球。

将皮球涂黑，静止在地面上时，在地上留下一个小黑点，而从高处落下与地面碰

撞时，却在地上留下了一个面积稍大的黑斑。

问题：黑斑说明了什么？

———皮球发生了形变。

讨论皮球弹跳过程中的能量转化关系（同时播放皮球弹跳的动画视频）。

下落：———能转化为————能。

与地碰撞：————————-能转化为————能。

恢复原状弹起：————---能转化为————能。

上升：————能转化为—————能。

讨论：皮球为什么不能弹回到原来的高度？

5、 随堂练习

（1）、蹦极运动（播放视频）。

（2）、蹦床运动（播放视频）。

（3）、过山车（回忆本节开头的视频）。

解释以上三个过程中动能与势能的相互转化关系。

6、 科学世界 ————《人造地球卫星》

（1）、学生阅读。

（2）、教师介绍我国航空航天事业所取得的成就。

（3）、播放动画视频。

讨论卫星运行过程中动能与势能的相互转化关系。

7、 作业：《动手动脑学物理》的1、2、3、4、5。

教学小结

1、 机械能中的动能、重力势能、弹性势能可以相互转化。

2、 分析机械能转化的思维模式是：

质量、高度、形状三因素发生了变化，则它们所对应的某种形式的能在量上就发生了增减，根据这个量的增减来确定能的转化方向。

教学反思

1、 本节课重在思维能力的训练，而非操作能力的训练。

2、 用能的转化观念来分析物理现象，学生初学，显然不是很适应。

3、 本节课必须在学生非常熟悉影响机械能大小的诸多因素的背景下，方能顺利地展开

教学，显然有的学生对前一节课的知识是存在欠账的。

4、 学生对弹性势能与动能、重力势能之间的相互转化稍显困难。

5、 信息技术手段的运用，有效地弥补了学生在直接经验上的不足，减缓了学生在抽象

逻辑思维上的压力。