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文档简介

1、第十一章 功和机械能,11.4 机械能及其转化,你会害怕吗? 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?会距 离你的鼻子很远吗? 在这个实验里,铁锁的动能和势能在不断转化。在转 化过程中,机械能的总量有什么变化吗?,1,知识点,动能和势能的转化,为什么滚摆在松手后能够不停的上下运动呢? 滚摆实验,2. 滚摆下降时,速度_,_能减小, _能增大,_能转化为_能; 滚摆上升时,速度_,_能减小, _能增大,_能转化为_能。 结论:实验表明,物体的动能和重力势能是可以相互 转化的,动能可以转化为重力势能,重力势能 也

2、可以转化为动能。,分析滚摆的能量转化,变大,重力势,动,重力势,动,变小,动,重力势,动,重力势,观察单摆的运动,h,A,B,C,分析单摆的能量转化,1. 单摆下降时,_能减小,_能增大。 在此过程中_能转化为_能。 单摆上升时,_能减小,_能增大。 在此过程中_能转化为_能。,重力势,动,重力势,动,动,重力势,动,重力势,动能和弹性势能的转化,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。,在生活中,你还能举哪些例子 呢?,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,动能转化为弹性势能。 弹簧恢复过程中,弹簧的弹性势能减小,铁

3、球的动能 增大,弹性势能转化为动能。,【例1】如图所示,拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动,小球在由最低点摆到最高点A的过程中发生的能量转化是_;到达A点时,小球处于_(填“平衡”或“非平衡”)状态,你判断的依据是_。,动能转化为重力势能,非平衡,此时,它受到的力不平衡,【解析】,小球由最低点B摆向A的过程中,速度减小,动能减 小;高度增大,重力势能增大。小球的动能转化为重 力势能。 小球在A点时,只受到重力和绳子拉力的作用,这两 个力不在一条直线上,不是一对平衡力,此时的小球 处于非平衡状态。,本题考查了学生对动能和势能大小变化的分析,抓住 影响动能和势能大小的因素是解题的关键。,1,(2

4、016南宁)骑自行车下坡时,人不蹬车,车速也会加快,这是因为() A人与车的动能保持不变 B人与车的重力势能不断增大 C人与车的机械能不断增大 D人与车的重力势能转化为动能,2,(2015盘锦)随着我国经济的发展,城市建筑越建越高,“高空坠物伤人”事件时有发生。原因是高处不稳固的物体坠落时,重力势能转化为_,而且高度越高,物体落到地面时的做功本领就_(填“越小”或“越大”)。,2,知识点,机械能及其守恒,机械能:动能、势能统称为机械能。 机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,尽管动 能和势能大小会变化,但机械能的总和 不变,或者说机械能是守恒的。,说明: 1. 机械能守恒是有条件的,只有重力

5、或弹力做功时, 机械能是守恒的。 2. 在动能和势能相互转化中,若受摩擦等阻力,则机 械能的总和减少。 3.“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字,表示 没有摩擦等阻力,此时机械能总和可看作是不变的。,【例2】(娄底,易错题)玩“过山车”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D上升到最高点A,时而从最高点A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。下列说法正确的是() AA点机械能小于B点机械能 BD点动能最大,A点势能最大 CD点动能最大,A点机械能最大 DA点势能最大,机械能最大,B,在不计能量损失,只有动能和势能的相互转化时,机 械

6、能是守恒的。错解的原因是对机械能守恒的条件不 理解。,【错解】,C,【错解解析】,分析机械能是否守恒,运用要点条件分析法,当题目 条件中有“不计能量损失”或“不计空气阻力”等要 点提示时,表明此时物体的机械能守恒。,1,如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化。则() A小球在A处的动能等于在D处的动能 B小球在A处的动能大于在D处的动能 C小球在B处的机械能小于在C处的机械能 D小球在B处的机械能等于在C处的机械能,2,(2016广州)玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动,如图所示,香蕉(看成点)从最高位置1转到最低位置2的过程中,其

7、动能_、重力势能_、机械能_。(均填“增大”“不变”或“变小”),3,知识点,水能和风能的利用,水能和风能 在地球上,海水朝夕涨落,江河日夜奔流。有时微风 拂面,有时狂风劲吹。从能量的角度来看,自然界的 流水和风都是具有大量机械能的天然资源。,水能:自然界的瀑布、湍流、急速的河水和海浪都具 有能量。,水磨,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,水力发电,三峡水电站,水流量越大,落差(上下游水位差)越大,水流能越大,水力发电站,水力发电的原理,水力发电的原理,风能:风是流动的空气,风把风筝吹到天空,也就是 对风筝做功;风能使你做的小风车飞转,即对 小风车做功。所以,风具

8、有机械能。 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)。,风筝,风车,风力发电,1. 动能与势能统称为机械能 2. 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 3. 机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,机械 能的总和不变 4. 水能和风能的利用,动能和势能可以相互转化,分析章首图的过山车在运动过程中的能量转化情况。 怎样向地板抛乒乓球,才能使它弹跳到高于

9、原来拋球的位置?说明这种抛法 的理由。,1,2,2011年蹦床世锦赛中我国运动员以优异成绩夺得金牌和奖牌总数第一。设想有一个重物从蹦床上方某点下落,经蹦床反弹后上升。请你说说这个过程中机械能是如何转化的。,3,在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定(如图所示)。做好后将它从不太陡的斜面滚下。观察有什么出人意料的现象。怎样解释看到的现象?,4,(2016成都)火箭加速升空过程中,对于火箭搭载的卫星,下列叙述正确的是() A卫星的机械能总量不变 B卫星的机械能总量增加 C卫星的动能增加,重力势能不变 D卫星的动能不变,重力势能增加,5,(2015通辽)如图所示,人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行,当卫星从远地点向近地点运动过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是() A动能逐渐增大,机械能增大 B势能逐渐减小,机械能减小 C动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能不变 D动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能减小,6,(2

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