机械能及其转化讲课

第十一章第４节机械能及其转化观察思考演示你有问题想提出吗？

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？看看内部有什么？想想议议

开始铁罐在斜面上具有什么能？向下滚动时具有什么能？铁罐滚动时橡皮筋有什么变化？具有什么能？1、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？3、什么叫弹性势能？其大小与什么有关？复习问题:物体由于运动而具有的能叫动能。其大小与质量、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。其大小与弹性材料、形变程度有关。

飞行中的飞机飞行中的飞机具有动能和重力势能一个物体可以既有动能,又有势能,

举个例子:

跳水运动员具有动能和重力势能机械能动能势能重力势能弹性势能1．动能、势能统称为机械能。一、机械能2．一个物体的势能和动能之和，就是物体的总的机械能动能是物体运动时具有的能量。势能是存储着的能量。(蓄势待发)只有动能只有重力势能在滑雪中，滑雪运动员既具有动能，也具有重力势能。滑雪运动员具有哪些能量？弓的弹性势能哪里去了？想想议议在拉开的弓把箭射出去的过程中，弓的弹性势能减小，箭的动能增大，弓的弹性势能转化为箭的动能。人从高处跳下，重力势能转化成他的动能沿竖直向上抛出的球，动能减小，是不是能量消失了？沿竖直向上抛出的球，在上升过程动能减小，重力势能增大，球的动能转化为重力势能。在生活中，你还能举哪些例子呢？生活实例动能与势能可以互相转化

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（空气阻力忽略不计）探究活动一

演示滚摆实验：1、上升：速度

，高度

，动能

，重力势能

，

能转化为

能。2、下降：速度

，高度

，动能

，重力势能

，

能转化为

能。变慢变高变小变大动动重力势重力势变快变低变大变小结论:动能和重力势能可以相互转化.演示单摆实验：摆球的动能和重力势能的转化（空气阻力忽略不计）

分析A、B、C三点间的能量转化过程。ABC演示单摆实验：实验表明:

动能和重力势能可以相互转化.实验现象:

上升:

能转化为

能.

下降:

能转化为

能.动动重力势重力势二、机械能的转化2钢珠撞击弹簧片实验说明:动能和弹性势能可以相互转化1滚摆单摆实验说明:动能和重力势能可以相互转化

以上实验说明:物体的动能和势能可以相互转化.注意:动能和势能的相互转化的条件（1）动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自变化，而且一定是此增彼减。（2）动能的增减变化要以速度的增减来判断。（3）重力势能的增减变化要以物体离地面高度的增减变化来判断。（4）弹性势能的增减要根据形变大小的变化来判断。图中的过山车具有什么能？过山车为什么能够不断地翻滚？动能和重力势能之间的转化1、乒乓球，篮球在地上反弹后，每次高度都要下降一些，为什么？2、单摆高度为什么一次比一次低？3、滚摆实验中，我们看到它每次上升的高度都比前一次低，为什么？（观察）探究活动二1.滚摆由下向上运动时，能达到原来的高度吗？2.滚摆的机械能变大了还是变小了？3.滚摆的机械能去哪啦？

4.如果滚摆上下运动时没有摩擦，机械能还会变小吗？不能变小滚摆上下运动的过程中要克服摩擦做功，将部分的机械能转化为其他形式的能。不会三:机械能守恒定律如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。(如果有摩擦等阻力，在转化过程中，机械能会不断减小。)

对比单摆小球在摆动过程中动能和势能的相互转化。根据机械能守恒定律分析铁锁会打到鼻子吗？单摆ABC用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？想想做做思考：1.铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？这其中是否有其他能量的转化？2.假设没有阻力,会怎么样呢?不会碰到你的鼻子，因为有摩擦，有一部分机械能转化为热能，机械能的总量减小不会碰到鼻子，机械能在转化的过程中总量保持不变机械能守恒的判断按机械能守恒定律判断（忽略摩擦力、空气阻力）机械能与其他形式能发生转化，机械能不守恒运动物体受摩擦力、空气阻力，机械能会转化为内能，机械能会变小，如汽车刹车减速，摆动的秋千慢慢停下，空中下降的跳伞运动员。有重力和弹力以外的力对物体做功，机械能不守恒，如发射升空的火箭，被起重机吊起的货物，举重运动员将杠铃举起，机械能增大。火箭发动机推力做功人对杠铃施力做功拉力做功

四、水能和风能的利用1．水能和风能是机械能水能的破坏性释放造成灾害三峡水电站江河水流能

1、水能是我国的第三大能源。2、水能是可再生能源。江河水在重力的作用下，由高处向低处流动，形成水流能。3、形成的原理：三峡电站总装机容量达1820万千瓦，建成后是世界第一大水电站(1)、水力发电三峡水电站水的重力势能水的动能电能水流量越大，落差（上下游水位差）越大，水流能越大上.下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。水力发电站在水力发电站，水的机械能转化为电能。风能1、风能是指空气的动能。2、风能的形成：地球表面接受太阳辐射能的不同，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来的。3、风能的特点：不会枯竭，利用比较简单不污染环境（优点）:单机容量小，不稳定，变化大（缺点）(2)

风力发电风力发电站，风的机械能转化为电能。分析其中的动能和势能的转化机械能转化的利用人造地球卫星的运行轨道是椭圆的，在运行过程中发生重力势能与动能的相互转化。当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能逐渐变

，动能逐渐变

，速度越来越

；在近地点时，＿＿能最大，＿＿能最小；

当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能逐渐变

，动能逐渐变

，速度越来越

，在远地点时，＿＿能最大，＿＿能最小。动势势动人造地球卫星：大大快小小慢课堂小结一、动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。二、动能和势能可以相互转化。三、如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的。四

、水能和风能都是机械能水（风）力发电：将机械能转化为电能例1.关于机械能，下列说法错误的是（）A.一个物体具有动能就是具有机械能B.物体具有重力势能就是具有机械能C.物体具有弹性势能就是具有机械能D.只有当物体同时具有动能和势能时，才能说物体具有机械能D练一练例2在下列过程中，物体的动能转化为重力势能的有(

)。A．从水坝上流下来的水B．汽车沿斜坡匀速向上行驶C．乒乓球触地后向上弹起时D．斜向上抛出的垒球，当它在上升阶段时D例3

如图所示，杂技表演者在离板后的上升过程中，她的（）

A．重力势能增大，动能减小

B．重力势能增大，动能增大

C．重力势能减小，动能减小

D．重力势能减小，动能增大A例4.如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相同的（）A.速度B.动能C.机械能D.重力势能cABc例5、“神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天梦”，返回舱减速着陆过程中，航天英雄杨利伟的(

)。A．动能增加，重力势能减少，机械能不变B．动能不变，重力势能减少，机械能减少

C．动能减少，重力势能不变，机械能减少

D．动能减少，重力势能减少，机械能减少D与蹦床接触后，动能转化为蹦床的弹性势能。离开蹦床时弹性势能转化为动能。可见，动能和