資源簡介

(共25張PPT)
第十章 功與機械能
機械能轉化及其應用
第4節
01
通過實驗，認識動能與勢能的相互轉化，能舉例說明并解釋與機械能轉化有關的現象。
02
通過分析實例，知道機械能及其守恒的條件。
03
通過分析利用水能和風能的實例，體會能量轉化與守恒觀點，樹立保護環境、節約資源、促進可持續發展的責任感。
1.(1)當擺球從最高點向最低點運動的過程中，動能和勢能是如何變化的？
(2)當擺球從最低點向最高點運動的過程中，動能和勢能又是如何變化的？
(3)你可得出什么結論？
(1)擺球的高度和速度不斷變化，擺球下降的過程中，重力勢能越來越小，動能越來越大。
(2)擺球上升的過程中，動能越來越小，重力勢能越來越大。
(3)物體的動能和是勢能是可以相互轉化的。
一、機械能的相互轉化
擺球會一直擺動下去嗎，為什么？
不會，由于受到空氣阻力等因素影響，擺球每次上升的高度都比前一次要低一些。
2.機械能守恒
(1)_____和_____________________________統稱為機械能。
(2)物體的動能和勢能是可以___________。如果只有____和____相互轉化，則機械能的總和不變，即______________。
思考：活動1中擺球擺動過程中機械能守恒嗎？分析原因。
答案　不守恒。擺球每次上升的高度都比前一次要低一些，這說明擺球的機械能減少了一些，這是由于受到空氣阻力等因素影響，擺球的部分機械能轉化為其他形式的能量了。
動能
勢能(包括重力勢能和彈性勢能)
相互轉化的
動能
勢能
機械能是守恒的
3.活動2：嘗試做一做教材第247頁迷你實驗室的小實驗，你能用所學的知識解釋實驗現象嗎？
答案　橡皮筋拉得越緊，橡皮筋的彈性勢能越大，就會有更多彈性勢能轉化為小球的動能，球會獲得更大的速度而被拋得更遠。
1.(2024·蕪湖階段練習)如圖所示，小朋友在快樂地玩蹦蹦床的過程中，關于機械能及其轉化敘述正確的是(　　)
A.小朋友從最高點下落的過程中，動能轉化為重力勢能
B.小朋友在向下運動的過程中，重力勢能一直減小
C.小朋友在向下運動的過程中，動能一直增大
B
D.小朋友從接觸蹦蹦床到最低點的過程中，彈性勢能轉化為動能
2.(2024·無錫階段練習)嫦娥五號返回器用類似“打水漂”的方式著陸地球，其著陸過程的部分軌跡簡化如圖所示。CD段返回器的動能_____，BC段返回器的機械能_____(前兩空均選填“變大”“不變”或“變小”)；AB段返回器動能減少量_____(選填“大于”“等于”或“小于”)重力勢能的增加量。
變大
不變
大于
閱讀教材248頁，回答以下內容。
1.請描述我國古人如何利用機械能的。
古人很早就開始利用水能，通過水流沖擊水輪轉動來汲水、磨粉、碾壓谷物等。
我國早在2000多年前就開始利用風能驅動帆船，后來沿海及長江流域地區還出現了利用風能來推動風車做功，帶動“龍骨水車”等提取海水制鹽或提水灌溉農田。
2.水力發電和風力發電存在怎樣的能量的轉化關系？
(1)水能發電：奔流而下的水的重力勢能轉化為動能，推動水輪機做功，把水能轉化為電能。
(2)風力發電：風吹動風車做功，把風能轉化為電能
二、機械能的應用
興趣小組研討火車站進站段鐵路工程的設計。小明提交了圖甲所示的設計方案示意圖，小蘭提交了圖乙所示
的設計方案示意圖，從節能角度考慮，
你選擇哪個設計方案？為什么？
答案　選擇小蘭的設計方案。根據動能與重力勢能的轉化可知，圖甲中火車進站時下坡，此過程中有一部分重力勢能會轉化為火車的動能，使得車速提高，難以剎車，故小明的設計不合理。圖乙中火車進站時上坡，將動能轉化為重力勢能，車速減小，既便于剎車，出站時又可以將儲存的重力勢能轉化為動能，節省能源，故小蘭的設計合理。　
1.(2024·北京順義區期末)如圖所示，把一個小球用細線懸掛起來，將小球拉到A點，由靜止釋放，小球在A、B間往復擺動，C是擺動過程中的最低點，不計空氣阻力，下列說法正確的是(　　)
A.小球從A到C的過程中，動能減小
B.小球從A到C的過程中，重力勢能轉化為動能
C.小球從C到B的過程中，重力勢能減小
D.小球從C到B的過程中，重力勢能轉化為動能
B
2.(2024·鹽城階段練習)擲實心球是我市中考體測項目之一。若空氣阻力不可忽略，則投擲后的實心球在上升過程中(　　)
A.動能變大，重力勢能變大，機械能不變
B.動能變小，重力勢能變小，機械能不變
C.動能變小，重力勢能變大，機械能減小
D.動能變大，重力勢能變小，機械能減小
C
3.(2024·商丘階段練習)如圖所示，圖甲是古代的水磨，流水沖擊水輪，水輪轉動從而碾谷、磨面等；圖乙是現代的水電站，流水沖擊水輪，帶動發電機發電。下列說法錯誤的是(　　)
A
A.圖甲是利用了水的機械能，所以能量直接消失
B.圖乙中的攔河大壩，起到了提高水重力勢能的效果
C.流水沖擊水輪的過程中，流水速度減小，所以其動能減小
D.流水通過水輪后，其機械能減小
4.在水平地面上鋪上一張白紙，將皮球表面涂黑，使其分別從不同高度處自由落下，在紙面上留下黑色圓斑A、B，如圖所示，球從較高處下落形成的圓斑是圖中的___(選填“A”或“B”)。判斷的依據如下：球原來的高度越高，_______能越大，下落過程中轉化為___能，接觸地面后進而轉化獲得的_______能也就越大，從而皮球的形變程度越大。
B
重力勢
動
彈性勢
5.(2024·綏化模擬預測)小球在光滑無摩擦軌道的A點由靜止釋放(忽略空氣阻力)，小球_____(選填“能”或“不能”)運動到最高處C點，小球在B點的機械能_____(選填“大于”“小于”或“等于”)在A點的機械能。
不能
等于
解析　小朋友從最高點下落到接觸蹦床前，做加速運動，接觸蹦床后到最低點時，先加速后減速，所以小朋友在向下運動的過程中，動能先增大后減小，并非動能轉化為重力勢能。小朋友在向下運動的過程中，質量不變，高度一直減小，所以重力勢能一直減小。小朋友從接觸蹦蹦床到最低點的過程中，蹦床的形變程度越來越大，彈性
勢能越來越大，所以并非是彈性勢能轉化為動能，故
選B。
解析　CD段返回器的高度降低，重力勢能減小，重力勢能轉化成動能和其他形式的能，因此CD段返回器的動能變大。BC段返回器在大氣層外，返回器的機械能不變。AB段返回器的高度升高，
動能減少，重力勢能增大，由于空氣阻力，動
能轉化成重力勢能和其他形式的能，AB段返回
器動能減少量大于重力勢能的增加量。
解析　小球從A到C的過程中，小球高度降低，重力勢能減小，速度變大，動能增大，重力勢能轉化為動能。小球從C到B的過程中，速度減小，動能減小，高度增加，重力勢能增大，動能轉化為重力勢能，故選B。
解析　實心球在上升過程中，速度變小，動能變小，高度變大，重力勢能變大，由于受到空氣阻力，實心球的部分機械能轉化為其他形式的能，機械能減小，故選C。
解析　圖甲是利用了水的機械能，將水的機械能轉化為水輪的機械能，說明能量可以發生轉化。圖乙中的攔河大壩，使水的高度升高，起到了提高水重力勢能的效果。流水沖
擊水輪的過程中，流水速度減小，
質量不變，所以其動能減小。流
水通過水輪后，對水輪做功，其
機械能減小，故選A。
解析　從圖中A、B的印跡看出，圖B中球的形變大，說明它原有的重力勢能大；在質量相同的情況下，高度越高，重力勢能越大，下落過程中轉化的動能就越大，接觸地面后進而轉化獲得的彈性勢能也就越大，從而皮球的形變程度越大，所以球從較高處下落形成的圓斑是圖中的B。
　
解析　因為小球的機械能始終等于在A點的機械能，故小球最高運動到與A點等高的點，到不了C點。由于小球運動過程中機械能守恒，所以小球在B點的機械能等于在A點的機械能。

展開更多......

收起↑