动能和势能的相互转化

1、第五节 机械能及其转化第十五章 功和机械能 义 务 教 育 课 程 标 准 实 验 教 科 书物理九年级全一册（人 教 版）问题：问题：在在这个这个实验中，实验中，小球小球的动能是怎样获得的？的动能是怎样获得的？分析：分析：1.1.在斜面顶上小球有没有重力势能？在斜面顶上小球有没有重力势能？2.2.在下滚的过程中重力势能的大小有没有变化？为什么？在下滚的过程中重力势能的大小有没有变化？为什么？3.3.在顶上有没有动能，在下滚过程中动能有没有变化？为什么？在顶上有没有动能，在下滚过程中动能有没有变化？为什么？4.4.到达水平面后小球有什么能？到达水平面后小球有什么能？5.5.在下滚过程中小球具有

2、什么能？在下滚过程中小球具有什么能？机机 械械 能能动能与势能统称为机械能。动能与势能统称为机械能。动能是物体运动时具有的能量。动能是物体运动时具有的能量。势能是存储着的能量。势能是存储着的能量。问题2：动能与弹性势能之间可以相互转化吗？问题1：动能与重力势能之间可以相互转化吗？问题3：动能、重力势能与弹性势能之间可以相互转化吗？ 探究问题探究问题1 1：利用滚摆探究动能与重力势能之间的相互转化。利用滚摆探究动能与重力势能之间的相互转化。操作要求：将滚摆在最高点静止，然后释放滚摆。操作要求：将滚摆在最高点静止，然后释放滚摆。实验现象：实验现象： 。 实验记录：实验记录：（1 1）在最高点静止，

3、只有）在最高点静止，只有 能，没有能，没有 能。能。（2 2）在最低点）在最低点 能最大；能最大； 能最小。能最小。（3 3）滚摆下降时其高度）滚摆下降时其高度 ，重力势能，重力势能 ；越转越越转越 ，其动能越来越，其动能越来越 。能量转化情况能量转化情况 。（4 4）滚摆在上升时其高度）滚摆在上升时其高度 ，重力势能，重力势能 ；越转越越转越 ，其动能越来越，其动能越来越 。能量转化情况能量转化情况 。 实验结论：实验结论： 。思考问题：思考问题：滚摆在下降、上升，如此往复中，滚摆在下降、上升，如此往复中，能否回到原能否回到原来的高度？为什么？最后看到的现象是什么来的高度？为什么？最后看到的

4、现象是什么? ?探究问题探究问题2 2：利用斜槽探究动能与弹性势能之间的相互转化。利用斜槽探究动能与弹性势能之间的相互转化。实验现象：实验现象： 。 实验记录：实验记录：（1 1）甲图，小球接触弹簧，弹簧开始被压缩，随弹簧的）甲图，小球接触弹簧，弹簧开始被压缩，随弹簧的 ，弹簧的弹性势能弹簧的弹性势能 ，小球的速度，小球的速度 ，小球的动能，小球的动能 , , 能量转化情况能量转化情况 。（2 2）小球到达乙图位置时，弹簧形变最大，）小球到达乙图位置时，弹簧形变最大， 能最大，能最大，小球的速度小球的速度 ，小球动能为，小球动能为 。 （3 3）弹簧开始弹出小球，到达丙图位置的过程中时，小球速

5、）弹簧开始弹出小球，到达丙图位置的过程中时，小球速度度 ，小球的动能，小球的动能 ，弹簧弹性势能，弹簧弹性势能 。能量转化情况：能量转化情况： 。实验结论：实验结论： 。 思考问题：思考问题：实验中，弹簧能否把木球弹回其原始下落的位置实验中，弹簧能否把木球弹回其原始下落的位置? ? 为什么？最为什么？最后看到的现象是什么后看到的现象是什么? ?结论：结论：动能动能与与重力势能重力势能可以相互转化可以相互转化动能动能与与弹性势能弹性势能可以相互转化可以相互转化动能动能与与势能势能可以可以相相互转化互转化动能和势能相互转化：动能和势能相互转化：（1 1）动能的增减变化要以）动能的增减变化要以速度的

6、增减速度的增减来判断。来判断。（2 2）重力势能的增减变化要以）重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化物体离地面高度的变化来判断。来判断。（3 3）弹性势能的增减要根据）弹性势能的增减要根据形变大小的变化形变大小的变化来判断。来判断。（4 4）动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势）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，而且一定是能各自变化，而且一定是此增彼减此增彼减。动能、重力势能动能、重力势能与与弹性势能弹性势能可以相互转化可以相互转化2 2、分析皮球在下落过程中，物体动能、势能、分析皮球在下落过程中，物体动能、势能的转化。的转化。高度减小高度减小速度增大重力势能减

7、小动能增大转 化（1 1）皮球下落：）皮球下落：（2 2）皮球接触地面：）皮球接触地面：开始开始发生弹性形变，弹性势能逐渐增大。向发生弹性形变，弹性势能逐渐增大。向下的速度变小，动能减小。这时是动能转化下的速度变小，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 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 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 化分析分

8、析整个过程，皮整个过程，皮球能量的转化是：球能量的转化是：动能重力势能弹性势能3 3、人造地球卫星运动过程中机械能的转化。、人造地球卫星运动过程中机械能的转化。（1 1）当）当卫星从远地点向近地点运动时，卫星从远地点向近地点运动时，它它的动能、势能、速度的动能、势能、速度如何变化？当卫星如何变化？当卫星从近地点向远地点运动时，它从近地点向远地点运动时，它的动能、势的动能、势能、速度能、速度又如何变化？又如何变化？（2 2）卫星）卫星在近地点的动能最在近地点的动能最 ，势，势能最能最 ；在远地点的动能最；在远地点的动能最 ，势能最势能最 。大大小小小小大大动能与势能统称为机械能。动能与势能统称为机械能。动能是物体运动时具有的能量。动能是物体运动时具有的能量。势