資源簡介

(共32張PPT)
第4節 機械能及其轉化
1. 動能、重力勢能和彈性勢能統稱為______能.動能與勢能可以相互______，如果只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和______，或者說機械能是______的.
2. 從能量的角度看，自然界的流水和風都是具有大量______能的天然資源，人們可以利用水能和風能進行發電.
機械
轉化
不變
守恒
機械
自主學習 預習檢測
3. 人造地球衛星沿橢圓軌道繞地球運行.離地球最近的一點叫做_________；離地球最遠的一點叫做________.衛星在運行過程中機械能_____（選填“守恒”或“不守恒”）.
近地點
遠地點
守恒
情景導入 生成問題
看看內部有什么？
想想議議
開始鐵罐在斜面上具有什么能？
向下滾動時具有什么能？
鐵罐滾動時橡皮筋有什么變化？具有什么能？
飛行中的飛機具有動能和重力勢能
自研互學 生成新知
跳水運動員具有動能和重力勢能
一、機 械 能
機械能
動能
勢能
重力勢能
彈性勢能
1．動能、勢能統稱為機械能。
2．物體具有機械能的總量等于動能、勢能兩種能量之和。
弓的彈性勢能哪里去了？
想想議議
A
（不計阻力，物體受重力和繩子拉力作用，只有重力做功）
勢能最大
動能為零
動能最大
勢能最小
A O：
B
O B：
重力勢能增加，動能減少
動能轉化為重力勢能
勢能最大
動能為零
O
重力勢能減少，動能增加
重力勢能轉化成動能
二、機械能及其轉化
1、動能和重力勢能相互轉化
動畫演示：滾擺實驗
上升過程：
（不計阻力，物體只受重力作用）
速度減小，高度增加。即物體動能減小，重力勢能增大。在最高點處，物體速度減小到零，而高度最大。即動能全部轉化為重力勢能
動能轉化為重力勢能
重力做功，
重力勢能轉化為動能
能量轉化過程分析
下落過程：
高度減小
速度增大
重力勢能減小
動能增大
轉 化
（1）皮球下落：
2、動能和彈性勢能相互轉化
（2）皮球接觸地面：
動能減小
彈性勢能增大
轉 化
速度減小
形變增大
（3）皮球在恢復原狀的過程中：
動能增大
彈性勢能減小
轉 化
形變減小
速度增大
（4）皮球上升時：
高度增大
速度減小
重力勢能增大
動能減小
轉 化
分析整個過程，皮球能量的轉化是：
動能
重力勢能
彈性勢能
如果只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和不變，或者說，機械能是守恒的。
——機械能轉化定律
動畫演示：衛星圍繞地球轉動
思考：
1.當衛星從遠地點向近地點運動時，它的勢能，動能，速度如何變化？當衛星從近地點向遠地點運動時，它的勢能，動能，速度又如何變化？
2.衛星在近地點的動能最 ，勢能最 ；在遠地點的動能最 ，勢能最 。
2．機械能守恒
當只有動能和勢能互相轉化時，機械能總量不變。
機械能 = 動能 + 勢能
勢能
動能
+
保持不變
三、機械能守恒
1．動能和勢能能夠相互轉化。
用繩子把一個鐵鎖懸掛起來。把鐵鎖拿近自己的鼻子，穩定后松手，頭不要動。鐵鎖向前擺去又擺回來。鐵鎖擺回時會碰到你的鼻子嗎？會距離你的鼻子很遠嗎？
想想做做
在這個實驗里，鐵鎖的動能和勢能在不斷轉化。在轉化過程中，機械能的總量有什么變化嗎？
機械能及其轉化
動能
機械能守恒
勢能
水能和風能的利用
轉化
如果只有動能和勢能相互轉化，機械能是守恒的。
課堂小結 系統歸納
1、彈簧門在推開以后能自己關閉，從能的轉化來說明這一過程。
彈簧門被推開的過程，動能轉化為彈性勢能；彈簧門自動關閉的過程，彈性勢能轉化為動能
當堂演練 達成目標
2、說明下列過程中機械能的轉化：
（1）雪橇從山坡上滑下來
（2）炮彈從炮口斜向上射出，又落回到遠處地上。
重力勢能轉化為動能
動能轉化為重力勢能再轉化為動能
3、2003年10月16日，“神舟五號”載人飛船成功返航，實現了中國人幾千年的飛天夢。當飛船減速著陸后航天英雄楊利偉的 (　　)
A、動能增加，重力勢能減少
B．動能減少，重力勢能減小
C、動能減少，重力勢能不變
D．動能不變，重力勢能減少
Ｂ
4、如圖是某城市地鐵的設計方案圖,進站和出站的軌道都與站臺構成一個緩坡,為了充分利用能量,火車進站上坡前關閉發動機,由于慣性沖上緩坡,則上坡時火車的動能逐漸 重力勢能逐漸 。
(選填“增大”“減小”或“不變”)
減小
增大
1. 分析章首圖的過山車在運動過程中的能量轉化情況.
解：過山車由高處沖向低處，重力勢能轉化為動能；過山車由低處沖向高處，動能轉化為重力勢能.
（見教材P74動手動腦學物理）
教材習題解答
2. 怎樣向地板拋乒乓球，才能使它彈跳到高于原來拋球的位置？說明這種拋法的理由.
解：用力向下拋乒乓球，使球拋出時具有一定的動能，根據機械能守恒，球彈跳到最高點時的勢能等于球拋出時的動能與勢能之和.這樣就能使球彈到高于拋出時的位置.
3. 2011年蹦床世錦賽中我國運動員以優異成 績奪得金牌和獎牌總數第一.設想有一個重物從蹦床上方某點下落，經蹦床反彈后上升.請你說說這個過程中機械能是如何轉化的.
解：重物落下時，重力勢能轉化為動能，重物擠壓蹦床時，重物動能轉化為蹦床的彈性勢能，蹦床反彈時，蹦床的彈性勢能轉化為重物動能，重物上升時，動能轉化為重力勢能.
4. 在一個罐子的蓋和底各開兩個小洞.將小 鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩 端穿過小洞用竹簽固定（如圖）.做好后將它從不太陡的斜面滾下。觀察有什么出人意料的現象.怎樣解釋看到的現象？
解：現象：罐子沿著不太陡的斜面滾下一段距離后，停下來，然后反過來自己沿著斜面向上滾.
原因是：當罐子沿斜面向下滾動時，帶動小 鐵塊翻轉，小鐵塊翻轉使橡皮筋發生了彈性形變，小鐵塊的動能轉化成了橡皮筋的彈性勢能. 罐子滾下一段距離后，橡皮筋的彈性勢能又會轉化成小鐵塊和罐子的動能，罐子沿
斜面向上滾動時，動能又
轉化成重力勢能.

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