11.4第4節(jié)　機械能及其轉化

第4節(jié)機械能及其轉化eq\a\vs4\al(學習目標)1．理解動能和勢能的轉化。2．了解機械能守恒。3．了解水能和風能的利用。eq\a\vs4\al(學習內容一)機械能及其轉化自主預習1．重力勢能與彈性勢能統(tǒng)稱為勢能，動能與勢能統(tǒng)稱為機械能。2．動能和勢能的轉化：動能和勢能之間可以相互轉化，動能可以轉化為勢能，勢能也可以轉化為動能。3．手持粉筆頭高高舉起。問題：(1)被舉高的粉筆具不具有能量？為什么？具有能量，因為它可以對外界做功。(2)當粉筆頭下落路過某一點時，粉筆頭具有什么能量？此時既有重力勢能，又有動能。(3)分析比較在該位置和起始位置，粉筆頭的重力勢能和動能各有什么變化？重力勢能減少，動能增加。合作探究觀察滾擺的運動，并思考動能和勢能的變化：實驗1：滾擺實驗(1)釋放擺輪時，擺輪在最高點處于靜止狀態(tài)，此時擺輪只具有重力勢能，沒有動能。擺輪下降時其高度降低，重力勢能減少；擺輪旋轉著下降；而且越轉越快，其動能越來越大。擺輪到最低點時，速度最快，動能最大；其高度最低，重力勢能最小。在擺輪下降的過程中，其重力勢能逐漸轉化為動能。(2)仿照擺輪下降過程的分析，得出擺輪上升過程中，擺輪的動能和勢能的變化情況。實驗2：單擺實驗(1)將擺繩一端掛在黑板上邊，使單擺在黑板前，平行于黑板擺動，在黑板上記錄擺球運動路線中左最高點A、右最高點C和最低點B的位置。(2)分析單擺實驗：①小球從A擺到B的過程中是重力勢能轉化為動能；②從B點擺到C點的過程中是動能轉化為重力勢能；③小球在B點動能最大，在A(或C)點動能最??；④小球在A(或C)點重力勢能最大，在B點重力勢能最小。學習點撥1．在動能和勢能的相互轉化過程中，必定有動能和勢能各自的變化，而且是此增彼減。2．動能的增減變化，要以速度增減來判斷。3．重力勢能的增減變化，要以物體離地面高度的增減變化來判斷。4．判斷彈性勢能的增減，要根據(jù)彈性形變大小的變化來判斷。鞏固練習1．把上緊發(fā)條的玩具車放置在水平桌面上，玩具車由靜止開始加速跑動，此過程中玩具車能量的變化情況是(A)A．彈性勢能減小，動能增大B．彈性勢能減小，動能減小C．彈性勢能增大，動能增大D．彈性勢能增大，動能減小eq\a\vs4\al(學習內容二)機械能守恒自主預習大量研究結果表明，如果只有動能和勢能相互轉化，盡管動能、勢能的大小會變化，但動能和勢能的總和不變，或者說，機械能是守恒的。合作探究實驗：用繩子把一個鐵鎖懸掛起來。把鐵鎖靠近自己的鼻子，穩(wěn)定后松手，頭不要動。鐵鎖向前擺去又擺回來，鐵鎖擺回時會碰到自己的鼻子嗎？如果只有動能和勢能的轉化，為什么沒有碰到鼻子？機械能總量怎樣變化了？鐵鎖運動要克服空氣阻力，消耗一部分機械能，機械能總量減小，鐵鎖回不到原來的高度，所以不會碰到鼻子。學習點撥機械能守恒定律：如果只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和是不變的(守恒的)。鞏固練習1．某同學蕩秋千時，在他從高處擺向低處的過程中，其動能逐漸變大，勢能逐漸變小。2．玩“過山車”是一項非常驚險刺激的娛樂活動。如圖所示，過山車時而從軌道的最低點D上升到最高點A，時而從最高點A飛馳而下。過山車在運動過程中，若不計能量損失，只有動能和勢能的相互轉化。下列說法正確的是(B)A．A點機械能小于B點機械能B．D點動能最大，A點勢能最大C．D點動能最大，A點機械能最大D．A點勢能最大，機械能最大eq\a\vs4\al(學習內容三)水能和風能的利用自主預習1．自然界的流水和風都是具有大量機械能的天然資源。2．讓水流沖擊水輪轉動，用來汲水、磨粉、發(fā)電。3．風吹動風車，可以帶動發(fā)電機發(fā)電。合作探究1．人們?yōu)槭裁葱拗r河壩提高上游水位來進行水力發(fā)電？2．在風能的利用中，風能可以轉化為哪些其他形式的能量？學習點撥攔河壩使上游的水位提高，這樣水的重力勢能增加，水的重力勢能可以轉化為水的動能，帶動水輪機轉動，水輪機再帶動發(fā)電機發(fā)電。鞏固練習1．關于水能的利用，以下說法錯誤的是(D)A．水輪機是利用水流的動能轉動起來的B．水的動能越多，水輪機能做的功越多C．河流上游的水位越高，水的勢能越大，勢能轉化成的動能也