第4节 动能与势能转化20150515

1、第十一章第节第十一章第节机械能及其转化机械能及其转化1、什么叫动能？其大小与什么有关？、什么叫动能？其大小与什么有关？2、什么叫重力势能？其大小与什么有关？、什么叫重力势能？其大小与什么有关？3、什么叫弹性势能？其大小与什么有关？、什么叫弹性势能？其大小与什么有关？复习提问复习提问:物体由于运动而具有的能叫动能。其大小与质物体由于运动而具有的能叫动能。其大小与质量、速度有关。量、速度有关。物体由于被举高而具有的能叫重力势能。其大小物体由于被举高而具有的能叫重力势能。其大小与质量、被举高度有关。与质量、被举高度有关。物体由于发生弹性形变具有的能叫弹性势能。其物体由于发生弹性形变具有的能叫弹性势能

2、。其大小与材料、形变程度有关。大小与材料、形变程度有关。如图所示，此位置的过山车具有动能吗？如图所示，此位置的过山车具有动能吗？具有重力势能吗？具有重力势能吗？一个物体既可以具有动能，又可以具有势能。一个物体既可以具有动能，又可以具有势能。机械能机械能动能动能势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能1动能、势能统称为机械能。动能、势能统称为机械能。一、机械能一、机械能2物体具有机械能的总量等于动能、势能两物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。种能量之和。3、机械能的单位：机械能的单位跟功、机械能的单位：机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳。的单位相同，也是焦耳。弓的弹性势能哪里去了？

3、弓的弹性势能哪里去了？ 想想议议想想议议 举高的球释放后，重力势能举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？减小，是不是能量消失了？滚摆实验滚摆实验二、机械能的二、机械能的转化及守恒转化及守恒1动能和重力势能能够相互转化动能和重力势能能够相互转化 滚摆滚摆初始态初始态最低点最低点最高点最高点 想想做做想想做做 观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？和势能是如何变化的？演示滚摆实验：演示滚摆实验：1、上升：速度、上升：速度 ，高度，高度 ， 动动 能能 ，重力势能，重力势能 ， 能转能转 化为化为 能。能。2、下降：速度、下降：

4、速度 ，高度，高度 ，动，动 能能 ，重力势，重力势 能能 ， 能能 转化为转化为 能。能。变慢变慢变高变高变小变小变大变大动动动动重力势重力势重力势重力势变快变快变低变低变大变大变小变小结论结论:动能和重力势能可以相互转化动能和重力势能可以相互转化.1 1、摆球向下摆动、摆球向下摆动过程中过程中: : 2 2、当摆锤过中点、当摆锤过中点向上转动过程中向上转动过程中: :重力势能变小重力势能变小,速度变大，摆锤的速度变大，摆锤的动能动能变大变大,摆锤的摆锤的重力势能转化为动能重力势能转化为动能速度变小速度变小,摆锤的摆锤的动能变小动能变小,重力势能重力势能变大变大，摆锤的，摆锤的动能转化为重力

5、势能动能转化为重力势能分析其中的动能和势能的转化分析其中的动能和势能的转化思考：思考：1.1.当卫星从远地点向近地点运动时，它的当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能，动能，速度如何变化？当卫星从近势能，动能，速度如何变化？当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能，动能，地点向远地点运动时，它的势能，动能，速度又如何变化？速度又如何变化？2.2.卫星在近地点的动能最卫星在近地点的动能最 ，势能，势能最最 ；在远地点的动能最；在远地点的动能最 ，势能，势能最最 。大大小小小小大大势能减小，动能增大，速度增大势能减小，动能增大，速度增大势能增大，动能减小，速度减小势能增大，动能减小，速度减小1.1.

6、人造地球卫星是人类的伟大发明，它们在大气层以外的空间绕地球做椭圆轨道运行，人造地球卫星是人类的伟大发明，它们在大气层以外的空间绕地球做椭圆轨道运行，卫星离地球最远的一点叫远地点，离地球最近的一点叫近地点（如图所示）那么人造卫星离地球最远的一点叫远地点，离地球最近的一点叫近地点（如图所示）那么人造卫星由远地点运动到近地点的过程中（）卫星由远地点运动到近地点的过程中（）A A机械能在减小机械能在减小 B B机械能在增大机械能在增大 C C机械能不变，动能增大，势能减小机械能不变，动能增大，势能减小 D D机械能不变，动能减小，势能增大机械能不变，动能减小，势能增大 2.2.（20122012阜新）

7、下列过程中重力势能转化为动能的是（）阜新）下列过程中重力势能转化为动能的是（）A A沿坡路匀速向上行驶的汽车沿坡路匀速向上行驶的汽车 B B制动的火车越来越慢制动的火车越来越慢 C C人造地球同步卫星从远地点向近地点运动的过程人造地球同步卫星从远地点向近地点运动的过程 D D拉弯的弓把箭射出去拉弯的弓把箭射出去3.3.（20122012上海）下列各种情况中，属于动能转化为势能的是（）上海）下列各种情况中，属于动能转化为势能的是（）A A“无边落叶萧萧下，不尽长江滚滚来无边落叶萧萧下，不尽长江滚滚来” B B空中匀速下降的跳伞运动员空中匀速下降的跳伞运动员 C C拧紧的钟表发条带动指针走动拧紧的

8、钟表发条带动指针走动 D D正在上升的滚摆正在上升的滚摆 考考你考考你CCD2 2、动能和弹性势能的转化、动能和弹性势能的转化拉开的弓把箭射出去的过拉开的弓把箭射出去的过程中，弓的程中，弓的弹性势能减小弹性势能减小，箭的箭的动能增大动能增大，弓的，弓的弹性弹性势能转化为箭的动能势能转化为箭的动能 铁球压缩弹簧过程中，铁球的动能减小，弹簧铁球压缩弹簧过程中，铁球的动能减小，弹簧的弹性势能增大，的弹性势能增大， 弹簧恢复过程中，弹簧的弹性势能减小，铁球弹簧恢复过程中，弹簧的弹性势能减小，铁球的动能增大，的动能增大，动能转化为弹性势能动能转化为弹性势能弹性势能转化为动能弹性势能转化为动能练一练练一练

9、1 1、弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的转化、弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的转化来说明这一过程。来说明这一过程。 弹簧门被推开的过程，动能转化为弹性弹簧门被推开的过程，动能转化为弹性势能；弹簧门自动关闭的过程，弹性势能转势能；弹簧门自动关闭的过程，弹性势能转化为动能化为动能皮球落地后又弹起的闪光照片皮球落地后又弹起的闪光照片分析皮球在下落过程中，物体动能、势能的转化。分析皮球在下落过程中，物体动能、势能的转化。高度减小高度减小速度增大重力势能减小动能增大转 化（1）皮球下落：）皮球下落： （2）皮球接触地面：）皮球接触地面： 开始发生弹性形变，弹性势能逐渐增大。开始发生弹性形变，弹性势能

10、逐渐增大。向下的速度变小，动能减小。这时是动能转化向下的速度变小，动能减小。这时是动能转化为弹性势能。为弹性势能。动能减小弹性势能增大转 化速度减小速度减小形变增大 （3）皮球在恢复原状的过程中）皮球在恢复原状的过程中：弹性形变程度变小，向上的速度变大。弹性形变程度变小，向上的速度变大。动能增大弹性势能减小转 化形形变变减减小小速度增大速度增大（4）皮球上升时：）皮球上升时：高度增大高度增大速度减小速度减小重力势能增大动能减小转 化 分析整个过程，分析整个过程，皮球能量的转化是：皮球能量的转化是：动能重力势能弹性势能分析皮球从手中落下又弹起的分析皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的转化。过程中

11、的能量的转化。皮球落向地面时，皮球落向地面时， 能转化为能转化为 能；能；撞击地板时，撞击地板时， 能转化为能转化为 能，恢能，恢复形变（未离开地面）向上弹起时，复形变（未离开地面）向上弹起时， 转转化为化为 能，离开地面向上弹跳时，能，离开地面向上弹跳时， 能转能转化为化为 能。能。动动动动动动弹性势能弹性势能弹性势弹性势重力势重力势动动重力势重力势练一练一想想做做想想做做 1.铁锁摆回时会碰到你的鼻铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？这其中是否有其他能子吗？这其中是否有其他能量的转化？量的转化？2.假设没有阻力假设没有阻力,会怎么样会怎么样呢呢? 3、单摆、滚摆在摆动过程中高度有变化吗？、单摆、滚

12、摆在摆动过程中高度有变化吗？为什么？为什么？三、机械能守恒三、机械能守恒 如果没有摩擦阻力如果没有摩擦阻力, ,只是只是动能和势能在动能和势能在相互转化的过程中相互转化的过程中, ,机械能的总量机械能的总量保持不变保持不变。2、动能和重力势能可以相互转化、动能和重力势能可以相互转化 动能和弹性势能可以相互转化动能和弹性势能可以相互转化动能和势能可动能和势能可以相互转化以相互转化3、机械能守恒：如果只有动能和势能相、机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总量不变互转化，机械能的总量不变1、动能与势能统称为机械能、动能与势能统称为机械能小结：小结：四、水能和风能的利用四、水能和风能的利用

13、1水能和风能是机械能水能和风能是机械能三峡水电站三峡电站总装机容量三峡电站总装机容量达达1820万千瓦，建成万千瓦，建成后是世界第一大水电后是世界第一大水电站站(2)、水力发电、水力发电三峡水电站三峡水电站水的势能水的势能水的动能水的动能电能电能水流量越大，落差（上水流量越大，落差（上下游水位差）越大，水下游水位差）越大，水流能越大流能越大水的重力势能水的重力势能 动能动能 机械能机械能 电能电能 发电机发电机潮汐能发电潮汐能发电风能风能1 1、风能是指空气的动能。、风能是指空气的动能。2、风能的形成：、风能的形成：地球表面接受太阳辐射能的不同，地球表面接受太阳辐射能的不同，使各地大气温度不同

14、，造成大气密度和气压的差使各地大气温度不同，造成大气密度和气压的差别从而形成风。所以风能是由太阳辐射能转化过别从而形成风。所以风能是由太阳辐射能转化过来的。来的。3、风能的特点：、风能的特点：风能风能不会枯竭，利用比较简单，不会枯竭，利用比较简单，不污染环境（优点）不污染环境（优点）:单机容量小，不稳定，变单机容量小，不稳定，变化大（缺点）化大（缺点） 风力发电风力发电讨论讨论 试从能量角度分析试从能量角度分析“不尽江河滚滚流，不尽江河滚滚流，流的都是煤和油流的都是煤和油”中的道理。中的道理。讨讨 论论观察观察 思考思考演示演示你有问题想提出吗？你有问题想提出吗？ 将一只铁罐沿不太陡的斜面滚下

15、。会有什么出将一只铁罐沿不太陡的斜面滚下。会有什么出人意料的现象发生吗？人意料的现象发生吗？看看内部有什么？看看内部有什么？ 想想议议想想议议 开始铁罐在斜面上具有什么能？开始铁罐在斜面上具有什么能？ 向下滚动时具有什么能？向下滚动时具有什么能？ 铁罐滚动时橡皮筋有什么变化？铁罐滚动时橡皮筋有什么变化？具有什么能？具有什么能？1.1.以下运动过程中，机械能守恒的是（）以下运动过程中，机械能守恒的是（）A A雨滴落地前在空中匀速下落的过程雨滴落地前在空中匀速下落的过程 B B飞船搭乘火箭加速升空的过程飞船搭乘火箭加速升空的过程 C C物体沿光滑地面滑行的过程物体沿光滑地面滑行的过程 D D汽车刹

16、车后在水平路面上滑行的过程汽车刹车后在水平路面上滑行的过程 2.2.下列情况中机械能不发生变化的是（）下列情况中机械能不发生变化的是（）A A汽车刹车后在水平地面上向前滑行汽车刹车后在水平地面上向前滑行 B B抛向空中正在上升的石块（不计空气阻力）抛向空中正在上升的石块（不计空气阻力） C C小孩从滑梯上匀速滑下小孩从滑梯上匀速滑下 D D用滑轮组把物体匀速提高用滑轮组把物体匀速提高 考考你考考你CB3.3.（20122012桂林）如图所示，小华把悬挂的铁锁拉近并紧贴自己的鼻子，稳定后桂林）如图所示，小华把悬挂的铁锁拉近并紧贴自己的鼻子，稳定后松手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回下列说法正确的

17、是（）松手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回下列说法正确的是（）A A锁不断地来回摆动，是因为动能不断增加锁不断地来回摆动，是因为动能不断增加 B B锁向下摆的过程中，重力势能转化为动能锁向下摆的过程中，重力势能转化为动能 C C锁摆到最低点后会继续上升，是因为受重力作用锁摆到最低点后会继续上升，是因为受重力作用 D D锁摆动的过程中，机械能总量不变，所以摆回来时会碰到鼻子锁摆动的过程中，机械能总量不变，所以摆回来时会碰到鼻子 4.4.（20102010河北区）如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的河北区）如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力）（

18、）是（不计空气阻力）（）A A铅球由铅球由abab时，动能逐渐增大时，动能逐渐增大 B B铅球在铅球在b b点的机械能大于点的机械能大于a a点的机械能点的机械能 C C铅球由铅球由bcbc时，机械能逐渐减小时，机械能逐渐减小 D D铅球在铅球在c c点时动能最大点时动能最大 BD2.2.（20122012成都）如图是运载火箭点火起飞的情景在火箭离地升空的过程中，关成都）如图是运载火箭点火起飞的情景在火箭离地升空的过程中，关于火箭中搭载的卫星的能量及能量转化，下列说法正确的是（）于火箭中搭载的卫星的能量及能量转化，下列说法正确的是（）A A动能转化为重力势能动能转化为重力势能 B B重力势能转

19、化为动能重力势能转化为动能 C C机械能的总量不变机械能的总量不变 D D机械能的总量增加机械能的总量增加 1.1.（20122012娄底）玩娄底）玩“过山车过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动如图所示，是一项非常惊险刺激的娱乐活动如图所示，过山车时而从轨道的最低点过山车时而从轨道的最低点D D上升到最高点上升到最高点A A，时而从最高点，时而从最高点A A飞驰而下过山飞驰而下过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化下列说法正车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化下列说法正确的是（）确的是（）A AA A点机械能小于点机械能小于B B点机械能点机械能 B

20、BD D点动能最大，点动能最大，A A点势能最大点势能最大 C CD D点动能最大，点动能最大，A A点机械能最大点机械能最大 D DA A点势能最大，机械能最大点势能最大，机械能最大 综合练习综合练习BD3.(20123.(2012南充）如图所示，小球从左端由静止释放，在左右摆动过程中，不计空气阻南充）如图所示，小球从左端由静止释放，在左右摆动过程中，不计空气阻力，则（）力，则（）A A从最高点运动到最低点的过程，一部分重力势能转化为动能从最高点运动到最低点的过程，一部分重力势能转化为动能 B B从最低点运动到最高点的过程，一部分动能转化为重力势能从最低点运动到最高点的过程，一部分动能转化为

21、重力势能 C C左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度 D D左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度 4.4.（20122012锦州）迎世博晚会上，彩色的气球随欢庆的乐曲匀速上升，此过程中，锦州）迎世博晚会上，彩色的气球随欢庆的乐曲匀速上升，此过程中，气球的（）气球的（）A A动能转化为重力势能，机械能不变动能转化为重力势能，机械能不变 B B动能不变，重力势能增大，机械能增大动能不变，重力势能增大，机械能增大 C C动能转化为重力势能，机械能增大动能转化为重力势能，机械能增大 D D动能不变，重力势能不变，机械能不变动能不变

22、，重力势能不变，机械能不变 DB5.5.（20112011茂名）如图所示，小球由静止开始沿光滑的斜面下滑，经过茂名）如图所示，小球由静止开始沿光滑的斜面下滑，经过B B、C C两位置两位置时具有相同的（）时具有相同的（）A A速度速度 B B动能动能 C C重力势能重力势能 D D机械能机械能 6.6.（20112011郴州）郴州）20112011年年6 6月法国网球公开赛中，我国选手李娜力战群雄，获得冠月法国网球公开赛中，我国选手李娜力战群雄，获得冠军以下说法正确的是（）军以下说法正确的是（）A A网球下落时，动能减小，重力势能增大网球下落时，动能减小，重力势能增大 B B网球在上升过程中，

23、动能不变，重力势能增大网球在上升过程中，动能不变，重力势能增大 C C网球落下撞在地面时，动能转化为弹性势能网球落下撞在地面时，动能转化为弹性势能 D D网球飞来撞击李娜的球拍时，弹性势能转化为动能网球飞来撞击李娜的球拍时，弹性势能转化为动能 DC7.7.（20122012哈尔滨）如图，小球上下运动的过程中，下列分析不正确的是（）哈尔滨）如图，小球上下运动的过程中，下列分析不正确的是（）A A小球上下运动过程中，运动状态保持不变小球上下运动过程中，运动状态保持不变 B B小球向下运动过程中，小球所受的重力对小球做功小球向下运动过程中，小球所受的重力对小球做功 C C小球对弹簧施加拉力，弹簧对小

24、球也施加拉力小球对弹簧施加拉力，弹簧对小球也施加拉力 D D小球上下运动过程中，动能与势能不断相互转化小球上下运动过程中，动能与势能不断相互转化 8.8.（20122012茂名）如图所示，小明每次都让小车在斜面上同一高度由静止释放，然后茂名）如图所示，小明每次都让小车在斜面上同一高度由静止释放，然后在粗糙程度不同的水平面上运动，探究在粗糙程度不同的水平面上运动，探究“运动和力的关系运动和力的关系”关于这一实验，下面叙关于这一实验，下面叙述中错误的是（）述中错误的是（）A A在同一高度静止释放小车是为了保证小车在水平面上开始运动时惯性相同在同一高度静止释放小车是为了保证小车在水平面上开始运动时惯性相同 B B小车的轮子起到减小摩擦的作用小车的轮子起到减小摩擦的作用 C C小车下滑过程中重力势能转化为动能小车下滑过程中重力势能转化为动能 D D小车滑下斜面后，由于惯性在水平面上还能滑行一段距离小车滑下斜面后，由于惯性在水平面上还能滑行一段距离 AA9、跳远运动的几个阶段如图、跳远运动的几个阶段如图4所示，则运动所示，则运动员员 （ ） A助跑阶段机械能不变助跑阶段机械能不变B起跳时机