2.机械能的转化

1、2. 机械能的转化,第十二章 机械能,1,课堂讲解,2,课时流程,课后作业,逐点 导讲练,课堂小结,当堂检测,动能和势能的相互转化 机械能和其他形式的能的相互转化 机械能守恒的条件,一、能量：物体对外能够做功 动能：物体由于运动而具有的能。 重力势能：物体由于高度所决定的能。 弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能。 二、影响因素 动能大小与什么因素有关？质量和速度 重力势能大小与什么因素有关？质量和高度 弹性势能大小与什么因素有关？弹性形变程度,跳水运动员具有动能、重力势能。,动能、势能统称为机械能。,知1导,1,知识点,动能和势能的相互转化,观察单摆的运动,知1讲,h,A,B,C,分析单摆的

2、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,知1讲,观察滚摆的运动,知1讲,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,知1讲,分析皮球在下落过程中，物体动能、势能的转化。,高度减小,

3、速度增大,重力势能减小,动能增大,转化,(1)皮球下落：,知1讲,(2)皮球接触地面： 开始发生弹性形变，弹性势能逐渐增大。向下的速度 变小，动能减小。这时是动能转化为弹性势能。,动能减小,弹性势能增大,转化,速度减小,形变增大,物体的动能和弹性势能也是可以相互转化的,知1讲,(3)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。,动能增大,弹性势能减小,转化,形变减小,速度增大,物体的动能和弹性势能也是可以相互转化的,知1讲,(4)皮球上升时：,高度增大,速度减小,重力势能增大,动能减小,转化,知1讲,弓的弹性势能哪里去了？,转化成箭的动能,知1讲,（来自点拨）,【例1】(安徽，

4、探究题)如图所示的情景中属于动能转化为重力势能的是(),C,知1讲,（来自点拨）,【解析】,A项是橡皮条的弹性势能转化为子弹的动能； B项是重力势能转化为动能； D项是说明子弹具有较大的动能。 只有C项中轻轨车滑上站台时，是动能转化为重力势能。,总 结,知1讲,分析被研究对象的动能和势能在数量上的增减情 况，是根据能量总是从数量逐渐减小的一方逐渐向增 加一方在转化。,知1练,【中考株洲】如图是某选手在射箭比赛中的一次正中远处靶心O的照片，下列分析正确的是() A她是略朝靶心上方射击的 B她是朝靶心射击的 C射箭时动能主要转化为弹性势能 D射箭时弹性势能主要转化为重力势能,1,（来自典中点）,A

5、,知1练,【中考广州】电梯匀速上升过程中，电梯 的() A动能保持不变 B机械能保持不变 C重力势能保持不变 D动能转化为重力势能,2,（来自典中点）,A,2,知识点,机械能和其他形式的能的相互转化,知2讲,皮球落地后为什么会越跳越低？,知2讲,知2讲,第三位同学的说法正确： 因为小球在下落和上升的过程中会受到空气阻力的作 用，与空气产生摩擦，这样小球为克服阻力的作用会 消耗一部机械能，能量消耗的越来越多，小球的高度 就会越来越低！ 机械能守恒(无摩擦等外力) 当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。,机械能 = 动能 + 势能,势能,动能,保持不变,知2讲,有什么运动形式就有什么性质的能

6、量，机械能是与物 体的机械运动相关的能量。不仅动能和势能之间可以 相互转化，在一定的条件下机械能还可以与内能、声 能、电能等其他形式的能量相互转化。,知2讲,（来自点拨）,(四川雅安)如图所示，足球以初速度沿着凹凸不平的草地从a运动到d，下列分析正确的是() A在b、d两点动能相等 B在a、d两点机械能相等 C从b到c的过程机械能减少 D从c到d的过程重力势能减少,C,【例2】,知2讲,【解析】,本题考查机械能转化和守恒。足球沿着凹凸不平的草 地运动，足球在运动过程中，克服摩擦力做功，故总 的机械能减小。b和d两点的高度相同，所以重力势能 相等，因为存在摩擦力，所以机械能减少，机械能等 于动能

7、和势能之和，所以d处动能小于b处；由于存在 摩擦，故a、d两点机械能不相等；由c到d的过程中足 球位置升高，重力势能增加，所以D错误。,总 结,知2讲,在分析判断机械能如何变化时，主要有两种方法： 从机械能的定义去考虑。这种方法适合用在动能、势 能变化过程中，一个变化，另一个不变，或两个都增 加，或两个都减小。根据机械能等于动能和势能的和， 就很容易判断出机械能的变化。从能量守恒的角度 去考虑。看有没有其他形式的能与动能或势能进行相 互转化。若没有，则机械能不变；若有(由于摩擦阻力 的存在或外力对物体做功)，则机械能改变。,1,【中考南宁】骑自行车下坡时，人不蹬车，车速也会加快，这是因为()

8、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,知2练,（来自典中点）,D,知3讲,3,知识点,机械能守恒的条件,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。,定义,知3讲,说明： 1. 机械能守恒是有条件的，只有重力或弹力做功时， 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。,知3讲,【例3】玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐

9、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,知2讲,在不计能量损失，只有动能和势能的相互转化时，机 械能是守恒的。错解的原因是对机械能守恒的条件不 理解。,【错解分析】,【错解】 C,（来自点拨）,总 结,知3讲,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,【中

10、考通辽】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,知3练,（来自典中点）,C,知3练,2,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,（来自典中点）,D,知3练,3,【中

11、考广州】玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动，香蕉(看成点)从最高位置1转到最低位置2的过程中，如图所示，其动能_、重力势能_、机械能_。(均填“增大”“不变”或“减小”),（来自典中点）,不变,减小,减小,1,知识小结,1. 物体的动能和势能之间可以相互转化。 2. 在只有动能和势能相互转化的过程中，能的总量保 持不变。,（来自典中点）,1. 在一定的条件下，动能和势能之间可以相互转化， 在物体只受到重力作用时，机械能是守恒的； 2. 机械能和其他形式的能量之间在一定的条件下也可 以相互转化，这时物体的机械能是不守恒的，但是 总能量是守恒的。,（来自典中点）,1. 如图所示，一个左右对称的凹形槽，将小球从A点由静止释放，若小球由A点到B点运动过程中克服摩擦力做的功用W表示，忽略空气阻力，则下列说法正确的是() A小球从A点运动到B点的过程中， 势能的减少量与动能的增加量 之差等于W,2,易错小结,A,（来自典中点）,B小球能够从A点运动到D点 C小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量等于动能的增加量 D小球从A点运动到C点的过程中，机械能的减少量等于动