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(共24張PPT)
第3章 能量的轉化與守恒
第2節 機械能
第2課時 動能和勢能的轉化
過山車向下俯沖時速度越來越大，它的動能是從哪里來的？
機械手表可以不停地運轉，它的能量是從哪里來的？
一、動能和勢能的轉化
物體的動能和勢能是可以相互轉化的。
動能和勢能是如何轉化的？
觀察滾擺的運動，滾擺的運動過程中動能與勢能是如何變化的？
1.動能和重力勢能的轉化
(1)滾擺的能量轉化
項目 高度 重力勢能 速度 動能
最高點
最低點
最大
最大
零
最小
最小
最小
最大
最大
下降過程：
重力勢能轉化為動能
上升過程：
動能轉化為重力勢能
A
B
C
(2)單擺的能量轉化
過程 高度 重力勢能 速度 動能
A→B
B→C
減小
減小
增大
增大
增大
增大
減小
減小
A→B：
重力勢能轉化為動能
B→C：
動能轉化為重力勢能
2.動能和彈性勢能的轉化
彈簧的一端固定，另一端連接一個小球，向右拉小球使彈簧被拉伸，然后放手。
彈簧恢復原長的過程中：
彈簧的彈性形變逐漸減小，
彈簧的彈性勢能逐漸減??；
小球的速度逐漸增大，
小球的動能逐漸增大。
彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能。
彈簧被壓縮的過程中：
小球的速度逐漸減小，
小球的動能逐漸減??；
彈簧的彈性形變逐漸增大，
彈簧的彈性勢能逐漸增大。
小球的動能轉化為彈簧的彈性勢能。
實驗表明：動能和彈性勢能可以相互轉化。
二、機械能
動能和勢能之和稱為機械能。
機械能
動能（質量、速度）
勢能
重力勢能（質量、高度）
彈性勢能（彈性形變的程度）
1.機械能的概念
物體的機械能由質量、高度、速度和彈性形變程度決定。
2.機械能守恒
A
B
C
如果沒有空氣摩擦阻力，滾擺和擺錘每次都會上升到原來的高度。
如果只有動能和勢能的相互轉化，機械能的總量就保持不變，或者說，機械能守恒。
三、機械能相互轉化的應用
撐桿跳高運動員在起跳前進行一段助跑，獲得大量的動能。
助跑:
起跳:
起跳后，他的身體不斷上升，撐桿劇烈彎曲，動能轉化為運動員的重力勢能和撐桿的彈性勢能。當上升到一定高度時，動能減小到最小值。
1.撐桿跳高
反彈上升:
動能減小到最小值后，撐桿的彈性勢能不斷釋放，促使運動員不斷上升，同時重力勢能不斷增加。
下落:
當運動員越過橫桿下落的過程中，他的重力勢能又轉化為動能。
在水力發電站，被大壩攔住的上游水積蓄了大量的勢能。當這些水通過壩中的水管向低處流動時，勢能轉化為動能。而流動的水沖擊水輪機的葉輪，又將動能傳遞給水輪機，進而帶動發電機發電。
2.水力發電
3.人造衛星
近地點：衛星離地球中心最近的點
遠地點：衛星離地球中心最遠的點
遠地點
近地點
勢能
動能
動能
勢能
1.2019年1月3日“嫦娥四號”探測器成功著陸在月球背面，并通過“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖，揭開了古老月背的神秘面紗。嫦娥四號在減速著陸的過程中( 　)
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
2.下列事例中，應用了彈性勢能轉化為動能的是（ ）
A.打樁機的重錘將樁打入泥土中
B.發條帶動手表的指針轉動
C.電風扇通電后，扇葉轉動
D.火箭點火后加速上升
B
3.如圖是跳水運動員跳板跳水時的
情景，運動員跳起騰空向上運動到
入水中的過程中，若不計空氣阻力，
則在整個過程中（ ）
A.運動員的動能一直增大機械能不變，
B.運動員的重力勢能一直減小，機械能減小
C.運動員的動能先減小后增大，機械能不變
D.運動員的重力勢能先減小后增大，機械能增大
C
4.如圖所示，小球沿軌道從A處由
靜止運動到D處的過程中，忽略
空氣阻力和摩擦力。下列說法
正確的是( )
A.小球在A處的動能等于在D處的動能
B.小球在A處的動能大于在D處的動能
C.小球在B處的機械能小于在C處的機械能
D.小球在B處的機械能等于在C處的機械能
D
一、動能和勢能的轉化
1.動能和重力勢能的轉化
2.動能和彈性勢能的轉化
二、機械能
1.機械能的概念
2.機械能守恒
三、機械能相互轉化的應用
1.撐桿跳高
2.水力發電
3.人造衛星

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