《机械能及其转化》教案物理科课件

第4节

机械能及其转化新课导入小球在碰撞过程中，动能和势能是如何变化的呢？学习目标1.理解动能、势能的相互转化。2.能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。3.知道什么是机械能和机械能守恒。4.通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。一、机械能的转化及守恒课堂探究定义：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。一个运动的物体可以既有动能又有势能，机械能等于动能和势能的总和。如飞行中的飞机因为它在运动而具有动能，又因为它处于高空而具有重力势能，把这两种能量加在一起，就得到它的机械能。机械能=动能+势能机械能=动能+（重力势能+弹性势能）机械能之间可以相互转化吗？蹦床运动员从高处落下，在与床面将要接触时，具有一定的动能，与蹦床面接触后，床面又发生弹性形变，运动员的动能转化成蹦床的弹性势能。动能与势能还是可以相互转化的。

实验1：观察滚摆的运动，滚摆的运动过程中动能与势能是如何变化的。（1）动能和重力势能之间的转化运动阶段高度重力势能速度动能能的转化下降段降低减小变大增大重力势能转化为动能上升段升高增大变小减小动能转化为重力势能实验表明：动能和重力势能可以相互转化，忽略阻力时，滚摆每次上升的高度都相同。实验2：观察单摆的小球的运动速度和高度的变化情况运动阶段高度重力势能速度动能能的转化下降段降低减小变大增大重力势能转化为动能上升段升高增大变小减小动能转化为重力势能实验表明：动能和重力势能可以相互转化，忽略阻力时，单摆小球每次上升的高度都相同。实际实验时，因为摩擦及空气阻力的存在，小球和滚摆并不能完全回到初始的位置。动能和弹性势能之间的转化在拉开的弓把箭射出去的过程中，弓的弹性势能

，箭的动能

，弓的

能转化为箭的

能。减小增大

弹性势动重力势能和弹性势能之间的转化重力势能动能和势能之间可以相互转化弹性势能

动能转化方式：做功弹力做功重力做功？动能参与大量研究结果表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。现实生活中，由于摩擦阻力的存在，动能和势能相互转化的过程中要克服摩擦力做功，部分机械能转化为其他形式的能，机械能减少。机械能守恒机械能守恒的条件铁锁会打到鼻子吗？想想做做不会，由于铁锁在摆动过程中要克服空气阻力做功，机械能不断减小，因此，上升的高度越来越小，不会碰到鼻子。有空气阻力、摩擦力等存在，机械能会减小。人造地球卫星的机械能转化例

题1.如图所示的四种运动中重力势能转化为动能的是(

)D2.如图所示是小刚在中考体育测试中投掷铅球的过程示意图，铅球在

b点离手，c点是铅球运动的最高点，d点是铅球运动的最低点，整个过程中，若不计空气阻力，下列说法错误的是(

)

A.在

a到

d的过程中，铅球相对于地面是运动的B.在

b到

d的过程中，铅球的机械能先增加后减少C.在

c到

d的过程中，铅球的重力势能转化为动能D.在

a到

b的过程中，小刚对铅球做了功B3.蹦床运动逐渐进入了大众生活．下列有关对蹦床者的分析，正确的是(

)A.下落到与蹦床接触的瞬间时，动能最大B.被蹦床弹起的过程中，弹性势能转化为重力势能C.从接触蹦床到下落到最低处的过程中，弹性势能转化为动能D.在空中上升过程中，动能转化为重力势能D二、水能和风能的利用课堂探究水能的利用人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机，发电机装在水轮机的上面，它们的轴连接在一起，水轮机带动发电机发电。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。结论单个风力发电机的输出功率较小，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田”，联在一起供电。风吹动风车转动风能也可以用来发电，风吹动风车，可以带动发电机发电。风能的利用4.下列关于水能和风能的说法中，正确的是（

）A.流动的河水只有动能，没有重力势能B.风只具有动能，不具有重力势能C.利用水能和风能都可以做连续性的工作D.水能和风能都不会污染环境D例

题5.下列现象中没有利用风能或水能做功的是（

）

A.帆船在河水中逆流航行