四、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化

1、四、機(jī)械能四、機(jī)械能 及其轉(zhuǎn)化及其轉(zhuǎn)化飛行中的飛機(jī)飛行中的飛機(jī)飛行中的飛機(jī)具有動(dòng)能和重力勢(shì)能飛行中的飛機(jī)具有動(dòng)能和重力勢(shì)能跳水運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)具有動(dòng)能和重力勢(shì)能跳水運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)具有動(dòng)能和重力勢(shì)能機(jī)械能機(jī)械能動(dòng)能動(dòng)能勢(shì)能勢(shì)能重力勢(shì)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能1動(dòng)能、勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。動(dòng)能、勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。一、機(jī)械能一、機(jī)械能2物體具有機(jī)械能的總量等于動(dòng)能、勢(shì)能兩物體具有機(jī)械能的總量等于動(dòng)能、勢(shì)能兩種能量之和。種能量之和。機(jī)械能機(jī)械能 = 動(dòng)能動(dòng)能 + 勢(shì)能勢(shì)能弓的彈性勢(shì)能哪里去了？弓的彈性勢(shì)能哪里去了？ 想想議議想想議議弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能化為箭的動(dòng)能 舉高的球釋放后，重力勢(shì)能舉

2、高的球釋放后，重力勢(shì)能減小，是不是能量消失了？減小，是不是能量消失了？重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能二、機(jī)械能的二、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化及守恒轉(zhuǎn)化及守恒1動(dòng)能和勢(shì)能能夠相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和勢(shì)能能夠相互轉(zhuǎn)化 彎弓射箭時(shí)，弓的彎弓射箭時(shí)，弓的彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成箭的轉(zhuǎn)化成箭的動(dòng)能動(dòng)能； 自由下落的球，自由下落的球，重力勢(shì)能重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成動(dòng)能動(dòng)能。撐桿跳高撐桿跳高（動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能）（動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能）滾擺滾擺初始態(tài)初始態(tài)最低點(diǎn)最低點(diǎn)最高點(diǎn)最高點(diǎn) 想想做做想想做做 觀察滾擺的運(yùn)動(dòng)，想想滾擺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能觀察滾擺的運(yùn)動(dòng)，想想滾擺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能是如何變化的？和勢(shì)能是如何變化的？1 觀察滾擺的運(yùn)動(dòng)，

3、滾擺觀察滾擺的運(yùn)動(dòng)，滾擺的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能與勢(shì)能的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能與勢(shì)能是如何變化的。是如何變化的。高度重力勢(shì)能速度動(dòng)能參考面最高點(diǎn)最大最大最小最小零零最大最大最大最大最大最大零零零零參考面觀察實(shí)驗(yàn)，分小組討論以下問(wèn)題： 滾擺在最高點(diǎn)靜止，它具有 能。 擺輪下降過(guò)程中，重力勢(shì)能變_, 動(dòng)能變_。 擺輪下降到最低點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速如何，動(dòng)能如何，高度如何，重力勢(shì)能如何？重力勢(shì)能重力勢(shì)能小小大大重力勢(shì)能動(dòng)能 擺輪在下降過(guò)程中能量如何轉(zhuǎn)化？重力勢(shì)能動(dòng)能 擺輪在上升過(guò)程中能量又如何轉(zhuǎn)化？ 分析A、B、C三點(diǎn)間的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程。重力勢(shì)能重力勢(shì)能動(dòng)能動(dòng)能重力勢(shì)能重力勢(shì)能受力分析：受力分析：A（不計(jì)阻力，物體受重力和繩子

4、拉力作用，只有重力做功）不計(jì)阻力，物體受重力和繩子拉力作用，只有重力做功）勢(shì)能最大動(dòng)能為零動(dòng)能最大勢(shì)能最小A O：BO B：重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減少重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減少動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能勢(shì)能最大動(dòng)能為零O重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能單擺能量轉(zhuǎn)化分析單擺能量轉(zhuǎn)化分析 通過(guò)滾擺和單擺實(shí)驗(yàn)，我們可以得出什么結(jié)論？結(jié)論：結(jié)論：重力勢(shì)能重力勢(shì)能和和動(dòng)能動(dòng)能是可以相互轉(zhuǎn)化的。是可以相互轉(zhuǎn)化的。 2. 分析皮球在下落過(guò)程中，物體動(dòng)能、勢(shì)能的轉(zhuǎn)化。分析皮球在下落過(guò)程中，物體動(dòng)能、勢(shì)能的轉(zhuǎn)化。高度減小高度減小速度增大重力勢(shì)能減小動(dòng)能增大轉(zhuǎn) 化

5、（1）皮球下落：）皮球下落：（2）皮球接觸地面：）皮球接觸地面：動(dòng)能減小彈性勢(shì)能增大轉(zhuǎn) 化速度減小速度減小形變?cè)龃?（3）皮球在恢復(fù)原狀的過(guò)程中）皮球在恢復(fù)原狀的過(guò)程中：動(dòng)能增大彈性勢(shì)能減小轉(zhuǎn) 化形形變變減減小小速度增大速度增大（4）皮球上升時(shí)：）皮球上升時(shí)：高度增大高度增大速度減小速度減小重力勢(shì)能增大動(dòng)能減小轉(zhuǎn) 化分析整個(gè)過(guò)程，皮球分析整個(gè)過(guò)程，皮球能量的轉(zhuǎn)化是：能量的轉(zhuǎn)化是：動(dòng)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能練一練練一練分析皮球從手中落下又彈起的過(guò)程分析皮球從手中落下又彈起的過(guò)程中的能量的轉(zhuǎn)化。中的能量的轉(zhuǎn)化。皮球落向地面時(shí)，皮球落向地面時(shí)， 能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為 能；能；撞擊地板時(shí)，撞擊地板時(shí)， 能轉(zhuǎn)化為

6、能轉(zhuǎn)化為 能，恢能，恢復(fù)形變（未離開(kāi)地面）向上彈起時(shí)，復(fù)形變（未離開(kāi)地面）向上彈起時(shí)， 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為化為 能，離開(kāi)地面向上彈跳時(shí)，能，離開(kāi)地面向上彈跳時(shí)， 能能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 能。能。動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能彈性勢(shì)彈性勢(shì)重力勢(shì)重力勢(shì)動(dòng)動(dòng)重力勢(shì)重力勢(shì) 用繩子把一個(gè)鐵鎖懸掛起來(lái)。把鐵鎖拿近自用繩子把一個(gè)鐵鎖懸掛起來(lái)。把鐵鎖拿近自己的鼻子，穩(wěn)定后松手，頭不要?jiǎng)印ｈF鎖向前擺去己的鼻子，穩(wěn)定后松手，頭不要?jiǎng)?。鐵鎖向前擺去又?jǐn)[回來(lái)。鐵鎖擺回時(shí)會(huì)碰到你的鼻子嗎？會(huì)距離又?jǐn)[回來(lái)。鐵鎖擺回時(shí)會(huì)碰到你的鼻子嗎？會(huì)距離你的鼻子很遠(yuǎn)嗎？你的鼻子很遠(yuǎn)嗎？想想做做想想做做 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里，鐵鎖的動(dòng)能和勢(shì)能在不斷

7、轉(zhuǎn)化鐵鎖的動(dòng)能和勢(shì)能在不斷轉(zhuǎn)化。在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，機(jī)械能的總量有什么變化嗎？在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，機(jī)械能的總量有什么變化嗎？鐵鎖會(huì)打到鼻子嗎？鐵鎖會(huì)打到鼻子嗎？ 如果考慮空氣阻力，機(jī)械能的總量會(huì)減少，鎖不會(huì)如果考慮空氣阻力，機(jī)械能的總量會(huì)減少，鎖不會(huì)擺回原來(lái)的高度，鎖擺回時(shí)不會(huì)碰到你的鼻子。擺回原來(lái)的高度，鎖擺回時(shí)不會(huì)碰到你的鼻子。如果如果只有只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總，機(jī)械能的總和不變，或者說(shuō)，和不變，或者說(shuō)，機(jī)械能是守恒機(jī)械能是守恒的。的。 機(jī)械能轉(zhuǎn)化定律機(jī)械能轉(zhuǎn)化定律 機(jī)械能機(jī)械能 = 動(dòng)能動(dòng)能 + 勢(shì)能勢(shì)能思考：思考：2.當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的勢(shì)能，動(dòng)能，速當(dāng)

8、衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的勢(shì)能，動(dòng)能，速度如何變化？當(dāng)衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的勢(shì)能，度如何變化？當(dāng)衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的勢(shì)能，動(dòng)能，速度又如何變化？動(dòng)能，速度又如何變化？1.衛(wèi)星在近地點(diǎn)的動(dòng)能最衛(wèi)星在近地點(diǎn)的動(dòng)能最 ，重力勢(shì)能最，重力勢(shì)能最 ；在遠(yuǎn)地點(diǎn)的動(dòng)能最在遠(yuǎn)地點(diǎn)的動(dòng)能最 ，重力勢(shì)能最，重力勢(shì)能最 。大大小小小小大大遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)：勢(shì)能減小、動(dòng)能增加、速度增加遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)：勢(shì)能減小、動(dòng)能增加、速度增加近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)：勢(shì)能增加、動(dòng)能減小、速度減小近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)：勢(shì)能增加、動(dòng)能減小、速度減小衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中，也發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中，也發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能

9、的相互轉(zhuǎn)化圖中的過(guò)山車(chē)具有圖中的過(guò)山車(chē)具有動(dòng)能和重力勢(shì)動(dòng)能和重力勢(shì)能能三、水能和風(fēng)能的利用三、水能和風(fēng)能的利用1水能和風(fēng)能是水能和風(fēng)能是機(jī)械能機(jī)械能水能的破壞性釋放造成災(zāi)害水能的破壞性釋放造成災(zāi)害2在水（風(fēng)）力發(fā)電站，水（風(fēng)）的在水（風(fēng)）力發(fā)電站，水（風(fēng)）的機(jī)械能轉(zhuǎn)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。為電能。 風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電1、動(dòng)能動(dòng)能、重力勢(shì)能重力勢(shì)能及及彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。2、動(dòng)能動(dòng)能和和勢(shì)能勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化?？梢韵嗷マD(zhuǎn)化。3 3、機(jī)械能守恒定律、機(jī)械能守恒定律 物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而且物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，如果不受阻力如果不受阻

10、力，機(jī)械能的總，機(jī)械能的總量保持不變。量保持不變。小小 結(jié)結(jié)機(jī)械能機(jī)械能動(dòng)能動(dòng)能勢(shì)能勢(shì)能重力勢(shì)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能機(jī)械能機(jī)械能 = 動(dòng)能動(dòng)能 + 勢(shì)能勢(shì)能觀察觀察 思考思考演示演示 將一只鐵罐沿不太陡的斜面滾下。會(huì)有什么出將一只鐵罐沿不太陡的斜面滾下。會(huì)有什么出人意料的現(xiàn)象發(fā)生嗎？人意料的現(xiàn)象發(fā)生嗎？看看內(nèi)部有什么？看看內(nèi)部有什么？ 想想議議想想議議 開(kāi)始鐵罐在斜面上具有什么能？開(kāi)始鐵罐在斜面上具有什么能？ 向下滾動(dòng)時(shí)具有什么能？向下滾動(dòng)時(shí)具有什么能？ 鐵罐滾動(dòng)時(shí)橡皮筋有什么變化？鐵罐滾動(dòng)時(shí)橡皮筋有什么變化？具有什么能？具有什么能？重力勢(shì)能重力勢(shì)能動(dòng)能和重力勢(shì)能動(dòng)能和重力勢(shì)能橡皮筋發(fā)生彈

11、性形變，具有彈性勢(shì)能橡皮筋發(fā)生彈性形變，具有彈性勢(shì)能例例1上緊發(fā)條的玩具車(chē)在水平桌面上開(kāi)始跑上緊發(fā)條的玩具車(chē)在水平桌面上開(kāi)始跑動(dòng)時(shí)動(dòng)時(shí)( ( ) )。 A彈性勢(shì)能減小，動(dòng)能增大彈性勢(shì)能減小，動(dòng)能增大 B彈性勢(shì)能增大，動(dòng)能減小彈性勢(shì)能增大，動(dòng)能減小 C彈性勢(shì)能不變，動(dòng)能減小彈性勢(shì)能不變，動(dòng)能減小 D彈性勢(shì)能減小，動(dòng)能不變彈性勢(shì)能減小，動(dòng)能不變A 練一練練一練例例2在下列過(guò)程中，物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)在下列過(guò)程中，物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能的有能的有( ( ) )。 A從水壩上流下來(lái)的水從水壩上流下來(lái)的水 B汽車(chē)沿斜坡勻速向上行駛汽車(chē)沿斜坡勻速向上行駛 C乒乓球觸地后向上彈起時(shí)乒乓球觸地后向上彈起時(shí)

12、 D斜向上拋出的壘球，當(dāng)它在上升階段時(shí)斜向上拋出的壘球，當(dāng)它在上升階段時(shí)D例例3、 “神舟五號(hào)神舟五號(hào)”載人飛船成功返航，實(shí)現(xiàn)了載人飛船成功返航，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)人幾千年的中國(guó)人幾千年的“飛天夢(mèng)飛天夢(mèng)”，返回艙減速著陸過(guò)，返回艙減速著陸過(guò)程中，航天英雄楊利偉的程中，航天英雄楊利偉的( ( ) )。 A動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能不變動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能不變 B動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能減少動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能減少C動(dòng)能減少，重力勢(shì)動(dòng)能減少，重力勢(shì) 能不變，機(jī)械能減少能不變，機(jī)械能減少D動(dòng)能減少，重力勢(shì)動(dòng)能減少，重力勢(shì) 能減少，機(jī)械能減少能減少，機(jī)械能減少D1.1.判斷：判斷

13、：(1)(1)不做功的物體一定不具有能量。（）不做功的物體一定不具有能量。（）(2)(2)運(yùn)動(dòng)物體具有的能就是動(dòng)能。（）運(yùn)動(dòng)物體具有的能就是動(dòng)能。（）(3)(3)一顆子彈的動(dòng)能可能比一列火車(chē)的還大（）一顆子彈的動(dòng)能可能比一列火車(chē)的還大（）(4)(4)一個(gè)物體舉的越高，重力勢(shì)能就越大。（）一個(gè)物體舉的越高，重力勢(shì)能就越大。（）2.2.判斷機(jī)械能的變化：判斷機(jī)械能的變化：(1)(1)勻速上升的氣球勻速上升的氣球: :動(dòng)動(dòng)_,_,勢(shì)勢(shì)_,_,機(jī)機(jī)_(2)(2)勻速下降的氣球勻速下降的氣球: :動(dòng)動(dòng)_,_,勢(shì)勢(shì)_,_,機(jī)機(jī)_(3)(3)勻速水平的汽車(chē)勻速水平的汽車(chē): :動(dòng)動(dòng)_,_,勢(shì)勢(shì)_,_,機(jī)機(jī)_(4)(4)加速上升的火箭加速上升的火箭: :動(dòng)動(dòng)_,_,勢(shì)勢(shì)_,_,機(jī)機(jī)_(5)(5)邊灑水邊勻速水平的灑水車(chē)邊灑水邊勻速水平的灑水車(chē): :動(dòng)動(dòng)_,_,勢(shì)勢(shì)_,_,機(jī)機(jī)_ 不變不變?cè)黾釉黾釉黾釉黾硬蛔儾蛔儨p少減少減少減少不變不變不變不變不變不變?cè)黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾訙p少減少減少減少不變不變BBC7、20032003年年