《机械能及其转化》学习任务单

1、机械能及其转化学习任务单【学习目标】1. 了解动能和势能之间可以相互转化2. 了解机械能守恒3. 会解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象【课前复习任务】动能、重力势能、弹性势能1、运动的物体具有_，如_；2、被举高的物体具有_，如_；3、发生弹性形变的物体具有_，如_。 【课上学习任务】 机械能1、 空中运动的皮球具有_和_；2、 弹力小车在向前运动过程中具有_和_。小结：_、_和_统称为机械能，物体具有机械能的总量等于_与_两种能量之和。 机械能的转化 （一）动能和重力势能的转化1、滚摆实验高度重力势能运动速度动能下落上升（1）记录实验现象（2）总结实验现象滚摆下落过程

2、：_转化为_；滚摆上升过程：_转化为_。2、单摆实验高度重力势能运动速度动能ABBC（1）记录实验现象（2）总结实验现象小球从AB：_转化为_；小球从BC：_转化为_。3、竖直上抛皮球皮球上升过程：_转化为_；皮球下落过程：_转化为_。小结：_和_可以相互转化，它们之间的转化通过_做功来完成。（2） 动能和弹性势能的转化1、神奇的圆筒运动速度动能弹性形变弹性势能向前转动反向转动（1）记录实验现象（2） 总结实验现象圆筒向前转动：_转化为_；圆筒反向转动：首先_转化为_；然后_转化为_。2、弹力小车弹力小车向前运动过程：_转化为_。3、 弹射飞机飞机射出过程：_转化为_。小结：_和_可以相互转化

3、，它们之间的转化通过_做功来完成。（3） 动能、重力势能和弹性势能的转化蹦极运动：分析从人离开跳台至最低点，再被弹性绳拉起至最高点的过程，能量如何转化？1、 从人离开跳台到弹性绳自然下垂_转化为_2、从弹性绳自然下垂到人下落速度增至最大值（重力等于弹力）_转化为_和_3、从人下落速度的最大值（重力等于弹力）到降至最低点_和_转化为_4、从最低点到人上升速度增至最大值（重力等于弹力）_转化为_和_5、从人上升速度的最大值（重力等于弹力）到弹性绳自然下垂_和_转化为_6、从弹性绳自然下垂到人升至最高点_转化为_小结：_、_和_可以相互转化。l 综上，_和_可以相互转化，它们之间的转化通过_或_做功

4、来完成。 机械能守恒 当只有_和_相互转化，机械能的总和_，或者说，机械能_。 人造地球卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有_和_相互转化，机械能_。卫星从近地点向远地点运动是_转化为_； 卫星从远地点向近地点运动是_转化为_。 机械能的利用 1、水能和风能是_。 2、利用水能发电，水的_转化为_。 3、利用风能发电，风的_转化为_。 课上学习任务参考答案：动能；滚动的足球、行驶的汽车；重力势能；举高的重锤、高挂的苹果；弹性势能；拉弯的弓、压弯的跳板。动能；重力势能；动能；弹性势能；动能；重力势能；弹性势能；动能；势能。减小；减小；增大；增大；增大；增大；减小；减小；重力势能；动能；动能；重

5、力势能；减小；减小；增大；增大；增大；增大；减小；减小；重力势能；动能；动能；重力势能；动能；重力势能；重力势能；动能；动能；重力势能；重力。减小；减小；增大；增大；增大；增大；减小；减小；减小；减小；增大；增大；动能；弹性势能；弹性势能；动能；动能；弹性势能。橡皮筋的弹性势能；小车的动能；橡皮筋的弹性势能；飞机的动能；动能；弹性势能；弹力。人的重力势能；人的动能；人的重力势能；人的动能；绳的弹性势能；人的重力势能；人的动能；绳的弹性势能；绳的弹性势能；人的重力势能；动能；人的动能；绳的弹性势能；人的重力势能；人的动能；人的重力势能。动能；重力势能；弹性势能；动能；势能；重力；弹力；动能；势能

6、；不变；守恒；动能；势能；守恒；动能；重力势能；重力势能；动能。机械能；机械能；电能；机械能；电能。【课后作业】1、为了研究动能和势能之间能否相互转化，小明同学做了如下的两个实验，单摆在竖直平面内左右摆动如图所示，滚摆在竖直平面内上下往复运动如图所示。请回答（1）滚摆从最低点摆到最高点的过程中，是 转化为重力势能。（2）这两个实验可以说明： 。2、如上图是小明制作的神奇滚筒。制作过程如下：他用曲别针将拧上螺母的螺栓挂在两股橡皮筋上、然后将橡皮筋固定在透明塑料筒的顶部和底部，使螺栓平行于塑料桶的轴线，神奇的滚筒就做好了。沿某一方向推动滚筒，吊着的螺栓在滚筒运动过程中会不断扭紧，滚筒滚到一定时刻就

7、会停下来，然后向回运动，滚筒反复滚动过程中是橡皮筋的 能和滚筒的 能相互转化。3、下列有关机械能及其转化的说法正确的是（）A弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能B拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能C蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能D人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大4、如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（ ）A他只受重力和支持力的作用B他只受重力和摩擦力的作用C他的重力势能减小，动能不变，机械能减少D他的势能转化为动能，机械能不变5、阅读以下材料，回答问题。 过山车过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。实际上，过山车的运动包

8、含了许多物理学原理，人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理。在刚刚开始时，过山车的小列车是依靠一个机械装置的推力推上最高点的，但在第一次下行后，就再也没有任何装置为它提供动力了。事实上，从这时起，带动它沿轨道行驶的唯一的“发动机”将是重力势能，即由重力势能转化为动能、又由动能转化为重力势能这样一种不断转化的过程构成的。对过山车来说，它的重力势能在处于最高点时达到了最大值，也就是当它爬升到“山丘”的顶峰时最大。当过山车开始下降时，它的重力势能就不断地减少（因为高度下降了），但能量不会消失，而是转化成了动能，不过，在能量的转化过程中，由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量，从而损耗了少量的机械能

9、（动能和重力势能）。（1）过山车上升阶段，其 转化为 能。（2）过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体的动能与 有关。（3）设计师所设计的过山车轨道中，过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低的原因是 。 【课后作业参考答案】1. 正确答案（1）动能；（2）动能和重力势能可以相互转化。（1）滚摆从最低点摆到最高点的过程中，其质量不变，高度变大，故其重力势能增大，同时其速度变小，故其动能变小，所以该过程是将动能转化为重力势能的过程；（2）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：动能和重力势能是相互转化的。2. 正确答案：弹性势；动。滚筒在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，动能转

10、化为弹性势能，当动能为0时，弹性势能最大，滚筒开始向回滚动，在滚筒滚回来的初始过程中弹性势能减小，动能增大，弹性势能转化为动能。当弹性势能减小为0时，动能又转化为了弹性势能。滚筒反复滚动过程中，橡皮筋的弹性势能和滚筒的动能相互转化。3. 正确答案BA、弯弓射箭，弓的弹性势能转化为箭的动能，故A错误；B、拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能，故B正确；C、蹦床运动员从高处落下，其重力势能转化为动能，故C错误；D、人造卫星从近地点飞向远地点时，速度减小，相对高度增加，则动能减小，势能增大，故D错误。4. 正确答案CAB、小朋友下滑过程中受到了重力、支持力和摩擦阻力的作用，故AB错；C、小朋友匀速下滑，质量不变、高度减小，重力势能减小；质量不变、速度不变，动能不变，机械能减小，故C正确；D、小朋友匀速下滑，重力势能减小，动能不变，机械能转化为其他形式的能，机械能减小，故D错。5. 正确答案 （1）动；重力势；（2）速度；（3）过山车机械能逐渐减小。（1）过山车上升阶段，质量不变，高度增加，所以山车