《八年级物理辅导讲义（人教版）》11.4机械能及其转化（讲义）教师版

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人教版 八年级物理下册 第 11 章《功和机械能》
第 4 节 机械能及其转化 讲义
（知识点总结+例题讲解）
序号 知识点 难易程度 例题数 变式题数 合计
一 机械能的概念 ★1 1
14
二 机械能的相互转化 ★★ 1 1
三 机械能守恒 ★★ 3 3
四 机械能和其他形式的能的转化 ★2 2
一、机械能的基本概念：
1.机械能：动能和势能（重力势能、弹性势能）统称为机械能。
2.说明：
（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。
【例题 1】在 2021 年春节联欢晚会上，嫦娥五号总指挥杨孟飞携嫦娥五号返回舱在春晚现场
向全国人民拜年，关于嫦娥 5 号返回舱说法正确的是（　　）
A.返回舱随火箭发射加速上升过程中，返回舱的机械能不变
B.返回舱返回地球，穿越大气层时，与大气层摩擦内能不变
C.返回舱的外表面材料应具有良好的导热性
D.返回舱落在漆黑的夜晚，通过红外成像设备，接收返回舱辐射的红外线来确定它的位置
【答案】D
【解析】（1）机械能＝动能+势能：
①动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
②重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大
（2）改变物体内能的方法有做功和热传递；
（3）返回舱返回地球时，穿越大气层时，与大气层摩擦，机械能转化为内能，返回舱的内能
增加，温度升高，所以返回舱外表面的材料应具有良好的耐高温性和隔热性；
（3）所有的物体都能辐射红外线．温度越高，辐射的红外线越强．红外线的热作用强，返回
舱返回地球时内能增加，温度升高，可以辐射出红外线；红外线夜视仪就是根据热作用强的
原理制成。
解：A、返回舱随火箭发射加速上升过程中，质量不变，速度变大、高度变大，所以动能变大 、
重力势能变大，机械能变大，故 A 错误；
B、返回舱返回地球，穿越大气层时，与大气层摩擦，机械能转化为内能，是通过做功的方式
改变内能的，内能增大，故 B 错误；
C、返回舱返回地球时，穿越大气层时，与大气层摩擦，机械能转化为内能，返回舱的内能增
加，温度升高，所以返回舱外表面的材料应具有良好的耐高温性和隔热性．故 C 错误；
D、返回舱返回地球时内能增加，温度升高，可以辐射出红外线，返回舱落在漆黑的夜晚，通
过红外成像设备，接收返回舱辐射的红外线来确定它的位置，通过以上分析可知，选项 D 正
确。
故选：D。
【变式练习 1】如图所示，一金属小球从塑料轨道的 E 点，由静止滑下，经过 D 点，到达最低
点 C 后，到达左侧最高点 A 点。则下列说法中正确的是（　　）
A.小球到达 A 点后，能沿轨道重新返回到 E 点
B.小球从 E 到 A 过程，A 点的机械能大于 D 点的机械能
C.小球从 E 到 A 过程，B 点的机械能大于 D 点的机械能
D.小球从 E 到 A 过程，机械能在不断减小
【答案】D
【解析】由于克服摩擦力做功，所以小球在运动过程中的机械能一直在减小。
解：AD、因为小球在运动过程中，要克服摩擦力做功，所以小球的机械能在不断减小，因此
小球到达 A 点后，并不能沿轨道重新返回到 E 点，故 A 错误，D 正确；
BC、因为小球在运动过程中机械能在不断减小，所以 D 点的机械能大于 B 点的机械能，B 点的
机械能大于 A 点的机械能，故 BC 错误。
故选：D。
二、机械能的相互转化：
1.在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化；
2.在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化；
3.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；
②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；
4.动能与弹性势能间的转化规律：
①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；
②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。
【例题 2】如图所示的四种运动中，重力势能转化为动能的是(　　)
【答案】D
【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，从远地点向近地点运动时，重力势能
转化为动能，故 D 正确。
【变式练习 2】骑自行车下坡时，人不蹬车，车速也会加快，这是因为(　　)
A.人与车的动能保持不变 B.人与车的重力势能不断增大
C.人与车的机械能不断增大 D.人与车的重力势能转化为动能
【答案】D
【解析】根据影响动能和重力势能大小的因素来分析动能和重力势能的变化。
解：A、人与车的质量不变，速度增大，故动能增大，故 A 错误；
B、人与车的质量不变，高度减小，故重力势能减小，故 B 错误
C、由于摩擦的作用，使得人和车的一部分机械能转化为内能，故机械能变小，故 C 错误；
D、在下坡的过程中，人和自行车的质量不变，所处的高度不断降低，其重力势能不断减小，
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