資源簡介

11.4 機械能及其轉化
素養目標
1.能說出機械能包含的三個類別。
2.能結合實例,分析動能和勢能的轉化過程。
3.能根據機械能守恒的條件,辨識機械能守恒的實例。
4.能根據機械能守恒,分析動能和勢能的變化情況。
◎重點:能結合實例,分析動能和勢能的轉化過程。
【預習導學】
生活中的物理
如圖,從樹上落下的蘋果,在下落過程中,高度變小、重力勢能變小,速度變大、動能變大。
蘋果減小的重力勢能去哪里了 蘋果增加的動能來自哪里
重點梳理
知識點一 機械能
1.機械能的概念: 、 、 統稱為機械能。
2.一個物體的機械能:把一個物體具有的 能和 能加在一起,得到這個物體的機械能。
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一個物體具有機械能的種類
(1)一個物體可以只具有一種機械能,比如陽臺的花盆。
　　(2)一個物體可以同時具有兩種機械能,比如下落的蘋果,具有動能和重力勢能。
(3)一個物體可以同時具有三種機械能,比如騎馬射箭時拉緊的弓弦。
對點自測
1.小芳的爸爸開車帶著一家人出去旅游,在汽車下坡的過程中,為保證行駛安全輕踩剎車使其勻速下坡,汽車的機械能 (選填“增大”或“減小”)。
【參考答案】
知識點一
1.動能　重力勢能　彈性勢能
2.動　勢
對點自測
1.減小
知識點二 機械能的轉化和守恒
1.機械能的轉化:動能和勢能 (選填“可以”或“不可以”)相互轉化。
2.機械能的守恒:如果只有 能和 能的相互轉化,盡管它們大小會變化,但機械能的總和 ,或者說,機械能是守恒的。
對點自測
2.小青上學經過一段下坡路時,發現不蹬自行車,車速也能越來越快。從機械能的角度來看,速度變快的原因是重力勢能轉化為 。
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機械能守恒的常見實例
(1)木塊或小球在光滑接觸面上運動;
(2)不計空氣阻力,小球在空中上升或下降;
(3)太空中的人造衛星。
對點自測
3.如圖所示的單擺,如果不考慮空氣阻力的影響,小球將在ABC間不停地往復運動。小球從A運動到B的過程中,機械能 (選填“逐漸變小”或“保持不變”)。
【參考答案】
知識點二
1.可以
2.動　勢　不變
對點自測
2.動能
對點自測
3.保持不變
知識點三 水能和風能的利用
1.水能和風能的能量類型:自然界的流水和風都是具有大量 的天然資源。
2.水能和風能的重要用途:我們現在主要利用水能和風能來 。
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水能和風能的能量類型
(1)水能:高處的水具有重力勢能,流動的水具有動能,兩者都屬于機械能。
(2)風能:風是流動的空氣,因而具有動能,也可以說具有機械能。
對點自測
4.唐詩中有“黃河遠上白云間”“不盡長江滾滾來”的詩句,這動人的詩句生動形象地反映這兩條江河具有大量的 能。三峽大壩關閘蓄水的首要目的是提高水的 能。
【參考答案】
知識點三
1.機械能
2.發電
對點自測
4.機械　重力勢
【合作探究】
任務驅動一 分析動能和勢能的轉化過程
1.探究過程:把小球拉到A點由靜止釋放,觀察小球的擺動。
(1)從A點運動到C點,速度變 ,高度變 ,所以動能變 ,重力勢能變 ; 能轉化為 能。
(2)從C點運動到B點,速度變 ,高度變 ,所以動能變 ,重力勢能變 ; 能轉化為 能。
2.結論: 能和 能可以相互轉化。
【參考答案】
驅動一
1.(1)大　低　大　小　重力勢　動
(2)小　高　小　大　動　重力勢
2.動　勢
任務驅動二 根據機械能守恒分析動能和勢能的變化
1.分析過程:如圖,人造衛星在大氣層外繞地球運行,它的繞行軌道是橢圓的,在繞行時,離地球最近的點,叫近地點,離地球最遠的點,叫遠地點。
(1)由于大氣層外沒有空氣,所以衛星運動過程中不受空氣阻力,只有動能和勢能的轉化,機械能 (選填“守恒”或“不守恒”)。
(2)衛星從遠地點運動到近地點時,高度變 ,重力勢能變 ;由于機械能守恒,動能變 。
(3)衛星從近地點運動到遠地點時,高度變 ,重力勢能變 ;由于機械能守恒,動能變 。
【參考答案】
驅動二
1.(1)守恒
(2)小　小　大
(3)大　大　小

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