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一、机械能及其转化1.机械能_____、_________和_________的统称。2.机械能的转化及守恒（1）转化：_____和_____可以相互转化。（2）机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和_____。动能重力势能弹性势能动能势能不变二、水能和风能的利用（1）流水和风具有大量的_____能。（2）利用：利用风能和水能_____等。机械发电动能和势能的相互转化利用影响动能和势能的因素，分析动能和势能的大小变化，并分析动能和势能的转化中滚摆的运动情况，思考下列问题：1.从影响动能和重力势能的因素对滚摆进行分析。（1）滚摆从高处下落时，动能和重力势能有什么变化？能量是如何转化的？提示：滚摆下落时，速度越来越快，所以动能在不断增加，而高度不断减小，重力势能在减小；重力势能转化为动能。参考答案：动能增加，重力势能减小重力势能转化为动能【针对训练】下列现象中，属于势能转化为动能的是（）A.斜向上射出去的炮弹在上升过程中B.跳伞运动员在空中匀速下降C.滚摆旋转着下降，越转越快D.火箭发射【教你解题】分析各选项中速度和高度的变化情况。【精讲精析】选C。炮弹上升过程中，速度逐渐减小，高度逐渐增加，是动能转化为势能；跳伞运动员在下降过程中高度减小，重力势能减小，但由于是匀速运动，动能并没改变，因此，重力势能并没有转化为动能，而是转化为其他形式的能；滚摆从高处下降，重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；火箭在发射的过程中，高度越来越高，速度越来越快，因此动能与重力势能都在增加。机械能守恒注意观察下列物体的摆动情况，参考“铁锁摆回时会打到鼻子吗？”思考下列问题：（2）滚摆上升时，动能和重力势能怎样变化？能量是如何转化的？提示：滚摆上升时，速度越来越小，动能减小，而高度不断增加，所以重力势能在增加；动能转化为重力势能。参考答案：动能减小，重力势能增加动能转化为重力势能1.运动的小球（滚摆）动能和势能各有什么变化？提示：小球（滚摆）到达最高点时速度为零，动能为零，相对高度最大，重力势能最大；到达最低点时速度最大，动能最大，相对高度最小，重力势能最小。参考答案:动能增大时，重力势能减小；重力势能增大时，动能减小。2.小球（滚摆）在运动过程中是否还能达到原来的最大高度？为什么？提示：在动能和势能相互转化的过程中，由于存在空气阻力或支持面的摩擦力，使一部分机械能转化为其他形式的能量，物体的机械能总量减少。参考答案:不能达到原来的高度。部分机械能转化为其他形式的能。3.什么情况下机械能的总量保持不变？提示：在动能和势能的转化过程中，受到摩擦力和各种阻力以及其他力的作用（即重力以外的力的作用）会使机械能转化为其他形式的能，机械能减少，或其他形式的能转化为机械能，使机械能增加。参考答案：若不计摩擦和各种阻力，机械能保持不变。【归纳提升】判断机械能守恒的方法：在能量的转化过程中，只有动能和势能相互转化时，机械能才守恒；若受到阻力或其他力（除重力外）的作用，则机械能不守恒。【针对训练】过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动。过山车时而从轨道的最底端上升到最高端，时而从最高端飞驰而下。不计能量损失，下列说法正确的是（）A．a点机械能小于b点机械能B．a点机械能最小，c点机械能最大C．由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变D．由a到b的过程中，动能增大，势能减少，机械能不变【教你解题】分析题目关键信息关键点1：比较各点速度、高度的变化。关键点2：分析在运动过程中是否受到除重力外的其他力的作用。【精讲精析】选C。不计能量损失，机械能的总量不变，a、b、c三点的机械能都相等，所以A、B错；过山车从a到b的过程中，高度增加、速度减小，势能增加、动能减少，故C对，D错。正确理解机械能守恒1.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。2.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，则机械能不守恒。（2）根据机械能的大小等于动能的大小和势能的大小之和，分别判断动能和势能大小变化，再综合判断机械能是否守恒。【易错警示】弹性势能和重力势能之间，不能直接转化。只有伴随动能的转化才能实现弹性势能和重力势能之间的转化。【典例】（2012·南充中考）如图所示，小球从左端由静止释放，在左右摆动过程中，不计空气阻力，则（）A.从最高点运动到最低点的过程，一部分重力势能转化为动能B.从最低点运动到最高点的过程，一部分动能转化为重力势能C.左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度D.左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度【精讲精析】选D。本题考查机械能的转化及机械能的守恒。小球从左端由静止释放，在左右摆动过程中，从最高点到最低点，重力势能转化为动能，反之，从最低点到最高点，动能转化为重力势能，在相互转化过程中，机械能的总量保持不变，故左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度，D正确。1.（2012·盐城中考）关于滚摆在运动过程中能量的分析，下列说法正确的是（）A．下降过程中动能不变B．最低点动能为零C．上升过程中重力势能减小D．最高点重力势能最大【解析】选D。本题考查了动能和重力势能的相互转化。滚摆上升时速度减小，高度增加，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能，到达最高点时，动能为零，重力势能最大。滚摆下降过程中，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，最低点时动能最大，故本题选D。2.荡秋千是我国民间传统体育活动之一，是全国少数民族传统体育运动会上唯一只限女子参加的比赛。如图所示是选手在双人触铃比赛中的情景，在从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中，两位选手的（）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5.修拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的__________能，水流下时可以获得更多的________能，从而带动发电机发电。【解析】重力势能跟质量和被举高的高度有关，拦河大坝把上游水位提高，使水的高度增加，从而增加了水的重力势能；水流下时，重力势能减小，但速度增加，重力势能转化为动能，使水轮机转动。答案：重力势动7.小宇在国庆节假期和爸爸骑自行车旅游。爸爸跟他说骑自行车上坡前，要快蹬几下，增加速度，这样有利于上坡。请你给小宇解释其中的道理。【解析】本题考查了动能和重力势能的相互转化。上坡时速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增大，动能转化为重力势能。答案：上坡时，速度减小，高度增加，动能转化为重力势能。增加速度可以增大动能，上坡时动能转化的重力势能就大，上坡较高，更省力。