資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第2節 機械能（第2課時）
【核心概念】
4.能的轉化與能量守恒
【學習內容與要求】
4.1 能的形式、轉移與轉化
②知道動能和勢能可以相互轉化，以及機械能守恒的含義。
【教學目標】
1.科學觀念:1.能描述動能和勢能相互轉化的過程；知道在動能和勢能的轉化過程中,如果沒有能量損失,則機械能守恒。
2.科學思維:會應用能的轉化原理解釋相關現象
3.探究實踐:聯系動能和勢能相互轉化的情景,體會轉化過程中能量的變化。
4.態度責任:通過學習,體會能量間不是孤立的,而是相互聯系的。
【教學思路】動能和勢能統稱為機械能。本課時主要學習動能和勢能間的相互轉化,在動能和勢能相互轉化的過程中,若沒有能量損耗,則機械能守恒
【教學過程】
教學環節 教學活動 設計意圖
創設情境，明確問題 游樂園中的過山車從高處滑下時,如圖所示，它的運動速度不斷增大，然后它又沖上另一個斜坡，速度就減小下來。 過山車運動的速度為什么會發生這樣的變化？ 觀看由驚險刺激的過山車視頻，引出課題，激發學生的興奮點。
動能和勢能的轉化 [情景展示] [問題探究] 結合圖片內容,你知道動能和重力勢能之間有怎樣的關系嗎 [思考交流] [歸納提升] 動能和重力勢能在一定條件下是可以相互轉化的。 [繼續探究] 物體的動能和彈性勢能可以相互轉化嗎 把上緊發條的玩具車放置在水平桌面上,玩具車由靜止開始加速跑動,此過程中說明了什么 [思考交流] [歸納提升] 物體的動能和彈性勢能也可以相互轉化。上緊發條貯存了彈性勢能,當把玩具車放置在水平桌面上時,玩具車由靜止開始加速跑動,此過程中,彈簧的彈性勢能轉化為玩具車的動能。 [問題探究]在上述活動中，擺錘和滾擺每次上升的高度都在減小，最后會停在最低點。那么，機械能為什么會減少呢？ [思考交流] [歸納提升] 擺錘和滾擺在上下擺動過程中與空氣發生摩擦，不斷消耗機械能。機械能轉化為熱能。 沒有消耗機械能→機械能守恒。 [問題探究]你能解釋撐桿跳高、水力發電和蹦床的動能和勢能之間的轉化嗎？ [思考交流] [歸納提升] （1）撐桿跳高:分階段分析： （2）水力發電：重力勢能→動能→電能 （3）蹦床:分階段分析： 多聯系實際生活。 分階段分析機械能的轉化，有利于理解。
機械能守恒 [情景展示] [問題探究] 結合人造地球衛星沿橢圓軌道繞地球運動的示意圖說明什么是機械能守恒及機械能守恒的條件 [思考交流] [歸納提升] 動能和勢能之和稱為機械能。大量事實表明,動能和勢能可以相互轉化。如果只有動能和勢能的相互轉化,機械能的總量不變,或者說,機械能守恒。 強調“只有動能和勢能的相互轉化”即機械能沒有損失。
課堂小結
板書
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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第2節 機械能（第2課時）
考試這樣考
類型一　動能和勢能的轉化
角度1：動能和重力勢能的轉化
1.在如圖所示的滾擺實驗中,下列說法正確的是(　　)
A.滾擺下降時,動能減小,重力勢能增大
B.滾擺運動時,有部分機械能轉化為其他形式的能
C.滾擺運動至最低點時,動能為零
D.滾擺運動至最高點時,一切外力突然消失,滾擺會繼續向上轉動
角度2：動能和彈性勢能的轉化
2.如圖所示，在光滑的水平臺面上，一輕彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，O點是彈簧
保持原長時小球的置。開始時通過小球壓縮彈簧到A位置（已知AO=OB），釋放小球，研
究小球在水平方向上的受力和運動情況，則（ ）
A.小球運動到B點時將停止運動并保持靜止
B.小球在運動過程中所受彈力的方向保持不變
C.小球從A運動到O的過程中彈性勢能轉化動能
D.小球從O運動到B的過程中所受彈力方向向右、速度不斷減小
類型二　機械能及其守恒
角度1：動能和重力勢能的轉化及機械能守恒
3.中國跳水隊被人們稱為“夢之隊”。如圖是跳水運動員跳水時的情景，運動員在離開跳板
到落入水的過程中（不計空氣阻力）（ ）　
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
角度2：動能和彈性勢能的轉化及機械能守恒
4.如圖所示，在光滑水平面上有一物體，它的左端連接著一輕彈簧，彈簧的另一端固定在墻
上。在力F作用下物體處于靜止狀態，當撤去力F后，物體將向右運動．在物體向右運
動的過程中，下列說法中正確的是（ ）
A.彈簧的彈性勢能逐漸減小 B.物體的機械能不變
C.彈簧的彈性勢能先減小后增大 D.物體的動能逐漸增大
類型三　動能與勢能相互轉化在生活中的應用
5.現在許多商店和賓館都安裝了彈簧門，彈簧門在被推開后能自動關閉．以下有關于彈簧門
被推開后自行關閉的過程中能量轉化的說法，正確的是（ 　）
A.彈簧的彈性勢能轉化為門的動能 B.門的動能轉化為彈簧的彈性勢能
C.門的勢能轉化為彈簧的動能 D.彈簧的動能轉化為門的勢能
類型五 學科綜合
6.輕質彈簧的一端固定于豎直墻壁，另一端與一木塊連接在一起，木塊放在粗糙的水平地面
上，在外力作用下，木塊將彈簧壓縮了一段距離后靜止于A點，如圖所示。現撤去外力，
木塊向右運動，當它運動到O點時彈簧恰好恢復原長。在此過程中（　 　）
A.木塊的動能一直增大 B.彈簧的彈性勢能一直增大
C.彈簧減小的彈性勢能等于木塊增加的動能
D.彈簧減小的彈性勢能大于木塊增加的動能
類型五 拓展創新
7.如圖甲所示，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，如圖乙為其截面圖。做好后如圖丙所示，將該
罐子從不太陡的斜面A點由靜止釋放，滾到水平面D點停止，然后返回，自行滾上斜面
的B點停止后又滾下斜面……如此往返，最后停在水平面上。
（1）橡皮筋在 點(選填字母)的彈性勢能最大。
（2）若罐內沒有橡皮筋和小鐵塊，罐子 (選填“可能”或“不能”）返回滾上斜
面；第一次返回斜面，向上滾動的過程中，罐子整體在C點時的機械能 (選
填“大于”“小于”或“等于”）在B點時的機械能。
能力提升訓練
1.如圖所示，AOB是光滑軌道，A點的高度H大于B點的高度。讓小球從A點由靜止開始自
由滑下，沿軌道AOB到達B點后離開（不計空氣組力），則
小球離開B點后的運動就道最符合實際的是（　　）
A．a B．b C．c D．d
2.如圖所示，用不可伸長的輕質細線和輕質彈簧分別吊質量相同
的小球A、B，將兩球拉開使細線與彈簧都在水平方向上，且
高度相同，此時彈簧處于原長狀態，而后由靜止開始放開A、
B兩球，兩球在運動中空氣阻力不計，到最低點時兩球在同一
水平面上，關于兩球在最低點時速度的大小正確的是（ ）
A.A球的速度大 B.B球的速度大 C.A、B球的速度大小相等 D.無法判定
3.一番茄從手中由靜止開始下落，撞擊水面時濺起許多水珠(如圖)，同時番茄仍有較大速度
并繼續下沉。若不計一切機械能損耗，番茄從開始下落至剛好浸沒時
減少的勢能( )
A.等于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和
B.大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和
C.等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和
D.小于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和
4.如圖是物體離手后，在空中飛行過程中動能 Ek 隨時間 t 變化的
曲線，運動的物體可能是（ ）
A.斜向上投擲出去的鉛球 B.一松手由靜止下落的乒乓球
C.豎直向上墊起的排球 D.離開腳后再地上滾動的足球
參考答案
考試這樣考
1.B 2.C 3.C 4.C 5.A 6.D 7.（1）D （2）不能 大于
能力提升訓練
1.C 2.A 3.B 4.A
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第2節 機械能
（第2課時）
浙教版 九年級上
教材解析
【核心概念】
4.能的轉化與能量守恒
【學習內容與要求】
4.1 能的形式、轉移與轉化
②知道動能和勢能可以相互轉化，以及機械能守恒的含義。
描述動能和勢能相互轉化的過程；用能的轉化原理解釋相關現象。
動能和勢能的轉化過程中，若沒有能量損失，則機械能守恒
創設情境
坐過游樂園中的過山車，會讓人產生驚心動魄的感覺。
過山車運動的速度為什么會發生變化？
探究實踐
請你分析過山車運動的速度為什么會發生這樣的變化？
（1）過山車從高處滑下,下降過程中它的運動速度為什么會不斷增大？
由于高度減小，過山車的重力勢能減少，
減少的重力勢能轉化為過山車的動能，運動速度不斷增大。
（2）過山車沖上另一個斜坡,上升過程中它的運動速度為什么會減小？
由于高度增大，過山車的重力勢能增大，
增大的重力勢能由過山車減小的動能轉化而來，
動能轉化為重力勢能，動能減小，速度減小。
思考與討論
被拉到高處的過山車具有重力勢能；
探究實踐
1．如圖所示，用細繩把擺錘懸掛起來，將擺錘拉到某一高度后釋放。在擺錘向下擺動的過程中，重力勢能如何變化？動能如何變化？在擺錘擺過中點向上擺動的過程中，重力勢能如何變化？動能如何變化？
用頻閃照相技術拍攝的擺錘運動的情景。
研究擺錘的擺動
向下擺動
重力勢能減少。
動能增大。
向上擺動
重力勢能增大。
動能減少。
擺錘上升時都能達到原來的高度嗎？為什么？
高度越來越低，最后停在最低點。
因為有空氣摩擦阻力。
如果沒有空氣摩擦阻力，擺錘的運動會如何？
擺錘每次都會上升到原來的高度。
活動
探究實踐
活動
2.如圖所示，把一個滾擺懸掛起來。用手捻動滾擺，使懸線纏在軸上，將滾擺升高到最高點，然后放手。在滾擺下降的過程中，重力勢能如何變化？動能如何變化？當滾擺上升的過程中，重力勢能如何變化？動能如何變化？
向下擺動
重力勢能減少。
動能增大。
滾擺上升時都能達到原來的高度嗎？為什么？
向上擺動
重力勢能增大。
動能減少。
研究滾擺的運動
高度越來越低，最后停在最低點。
因為有空氣摩擦阻力。
如果沒有空氣摩擦阻力，滾擺的運動會如何？
滾擺每次都會上升到原來的高度。
探究實踐
活動
3.如圖所示，把金屬小球放在A 處，然后讓它沿軌道滾下，觀察小球的滾動過程。小球在A、B、C、D 各點具有什么形式的能量？小球在滾動過程中能量如何轉化？
A點具有 。
重力勢能
B點具有 。
D點具有 。
C點具有 、 。
勢能
動能
勢能
動能
重力勢能
重力勢能
動能
A
B
C
D
高處滾下的小球
小球在滾動過程中能量轉化:
探究實踐
思考與討論
以上實驗活動可以得到什么結論？
研究擺錘的擺動
研究滾擺的運動
高處滾下的小球
實驗表明：物體的動能和重力勢能可以相互轉化。
如果沒有空氣摩擦阻力，物體不會停下來。
如果沒有空氣摩擦阻力，擺錘和滾擺每次都會上升到原來的高度。
探究實踐
活動
動能和彈性勢能之間也可以相互轉化。
當拉長橡皮筋時，橡皮筋就儲存了 。
彈性勢能
放手后橡皮筋就會飛出去而具有了 。
動能
如圖所示，把橡皮筋一端套在食指頂端，另一端用小指勾住。這時橡皮筋呈拉長狀態。當小指放掉橡皮筋時，橡皮筋向前飛出。
橡皮筋前后過程中能量是如何轉化的？
彈性勢能
動能
探究實踐
動能和勢能可以相互轉化。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。
大量事實表明:
機械能守恒定律。
動能和勢能之和稱為機械能。
探究實踐
在上述活動中，擺錘和滾擺每次上升的高度都在減小，最后會停在最低點。那么，機械能為什么會減少呢？
擺錘和滾擺在上下擺動過程中與空氣發生摩擦，不斷消耗機械能。
思考與討論
動能和勢能的相互轉化有著廣泛的應用。
擺錘和滾擺在上下擺動過程中，機械能轉化為熱能。
沒有消耗機械能→機械能守恒。
探究實踐
（1）撐桿跳高:分階段分析
運動員的動能
運動員進行一段助跑
運動員的重力勢能
和撐桿的彈性勢能
上升一定高度
動能減小到最小值
撐桿的彈性勢能
運動員的重力勢能
越過橫桿下落：
運動員的重力勢能
運動員的動能
起跳前:
增大動能
起跳后:
探究實踐
（2）蹦蹦床
鋼絲床的
彈性勢能
人的動能
人的重力勢能
①人下落時的能量是怎么轉化的？
重力勢能
動能
③人上升時的能量又是怎么轉化的？
②人接觸蹦床后的能量是怎么轉化的？
人的動能
人的重力勢能
鋼絲床的
彈性勢能
（人的機械能）
探究實踐
在水力發電站，攔河大壩為什么要筑得高高的？發電時能量如何轉化的？
被大壩攔住的上游水積蓄了大量的勢能。
水向低處流動時，重力勢能轉化為動能。
流動的水沖擊水輪機的葉輪
重力勢能
動能
電能
水輪機帶動發電機發電，轉化為電能。
（3）水力發電站
探究實踐
如圖為人造衛星沿橢圓軌道繞地球運動的示意圖。衛星離地球中心最近的點叫做近地點，離地球中心最遠的點叫做遠地點。衛星在近地點的速度較大，在遠地點的速度較小，那么，衛星從近地點運動到遠地點的過程中，它的動能和勢能如何變化？
在近地點時：重力勢能 ，動能 ；
最小
最大
在遠地點時，重力勢能 ，動能 。
最小
最大
衛星由近地點運動到遠地點的過程中，高度增大，勢能增加。遠地點的速度較小，動能減小。
機械能守恒。
人造地球衛星
思考與討論
課堂小結
轉化
轉化
動能
只有動能和勢能相互轉化，機械能守恒
彈性勢能
勢能
重力勢能
動能和勢能之和稱為機械能。
動能和勢能之間可以相互轉化。
遷移應用
1.如圖是研究滾擺運動的實驗，在滾擺向上運動的過程中，若不計阻力，下列說法中正確的是-------------（ ）
A.動能轉化為重力勢能，機械能不變
B.動能轉化為重力勢能，機械能增加
C.重力勢能轉化為動能，機械能不變
D.重力勢能轉化為動能，機械能減速
A
2.下面哪個過程是動能轉化為重力勢能（ ）
A.鐘表由擰緊的發條帶動齒輪轉動
B.張開的弓把箭射出
C.被風吹動的帆船在前進的過程中
D.向上拋出的石頭，在上升的過程中
D
探究實踐
3.如圖所示，鉛球從出手到將要落地的過程中，下列說法正確的是（不計空氣阻力）（ ）
A.鉛球由a →b時，動能逐漸增大
B.鉛球在b點的機械能大于a點的機械能
C.鉛球由b →c時，機械能逐漸減小
D.鉛球在c點時動能最大
D
4.下列關于機械能的說法,正確的是 ( )
A、騎車勻速下坡，機械能不變
B、從空中射向球門的足球,勢能減小,動能增加
C．加速升空的運載火箭，機械能不斷增大
D．帶動鐘表轉動的發條，將動能轉化為勢能
C
遷移應用
4. 如圖是跳水運動員跳水時的情景，運動員在離開跳板到落入水的過程中（不考慮空氣阻力）（ ）　
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
遷移應用
4.如圖為學生在做模擬“蹦極”的小實驗。一根橡皮筋一端系一個小石塊，另一端固定在a點，b點是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置，c點是小石塊從a點自由下落所
能到達的最低點。在小石塊由a點到c點運動的
過程中，以下說法正確的是(　　)
A、小石塊動能一直在增加
B．小石塊減少的重力勢能全部轉化為動能
C、小石塊經過b點時，橡皮筋具有彈性勢能
D．小石塊到達c點時，動能為零
D
板書設計
第2節 機械能（第2課時）
機械能守恒
動能 勢能
轉化
轉化
重力勢能
彈性勢能
謝謝
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