内容正文:
第4节 机械能及其转化
第十一章 功和机械能
①动能:物体由于运动而具有的能。
动能、势能
②重力势能:物体由于被举高而具有的能量。
③弹性势能:物体由于弹性形变而具有的能量。
质量和速度
质量和高度
弹性形变的大小
知识回顾:
1、__________与___________统称为机械能。
2、一个物体从高处自由下落,它的高度下降,速度______,动能______,重力势能______(选填“增大”“减小”)。在物体下落过程中,是________能转化为_________能。
3、拉弯的弓将箭射出时,将弓和弦的______能转化为箭的______能。
4、自然界的流水和风都是具有大量__________能的天然资源。水力发电是水的________能转化为电能。风力发电是风的机械能转化为________能。
5、在图11.4-6中,人造卫星沿椭圆形轨道围绕地球运行,离地球最近的一点叫______,最远的一点叫______。卫星在近地点时动能最______,重力势能最____,卫星在远地点时动能最____,重力势能最___。
自主学习
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
1.动能、势能统称
为机械能。
2.机械能 = 动能 + 势能
空中下落的运动员
空中飞行的飞机
机械能
弓的弹性势能去哪里了?
蹦极的人从高空跳下后,重力势能减小,重力势能是不是能量消失了呢?
用橡皮筋、橡胶塞铁架台模拟蹦极,提出动能,重力势能和弹性势能是可以相互转化的。
5/6/2023
我们生活中有很多能量转化现象,请回答以下现象中的是把什么能量转化什么能量?
你知道吗?
电灯:
电能 光能
风力发电机:
风能 电能
水力发电机:
机械能 电能
电动机:
电能 动能(机械能)
为什么滚摆在松手后能够不停的上下运动呢?
观察实验:滚摆的上下运动。
滚摆向下滚动中,重力势能____,动能_____;_______能转化为__能;
初始位置
减小
增大
重力势
动
最高水平位置
最低水平位置
(一)探究:滚摆在运动过程中的
能量变化。
这是同一个物体的能量转化
5/6/2023
滚摆向上滚动中,重力势能____,动能_____;___能转化为_______能;
减小
增大
重力势
动
初始位置
最高水平位置
最低水平位置
这是同一个物体的能量转化
5/6/2023
结论:滚摆在运动过程中的能量变化。
1、上升:速度 ,高度 , 动
能 ,重力势能 , 能转
化为 能。
2、下降:速度 ,高度 ,动
能 ,重力势 能 , 能
转化为 能。
变慢
变高
变小
变大
动
动
重力势
重力势
变快
变低
变大
变小
结论:动能和重力势能可以相互转化.
B
单摆
A
C
摆球从A到B的过程中,重力势能______,动能_____,_______能转化为_____能;
摆球从B到C的过程中,重力势能_______,动能_______,____能转化为_________能;
最高
最低
减小
增大
重力势
动
减小
增大
重力势
动
观察单摆的运动。
(二)探究:
单摆在运动过程中动能和重力势能的转化
这是同一个物体的能量转化
5/6/2023
动能和弹性势能也可以相互转化。
(三)探究:
1、小车从A向B运动中,弹簧的弹性势能_____,车动能_____,___能转化为________能;
2、小车从B向A运动中,弹簧的弹性势能_____,车动能_____,_______能转化为____ 能;
增大
减小
动
弹性势
减小
增大
弹性势
动
这是两个物体间的能量转化。
5/6/2023
结论:
动能和重力势能可以相互转化
动能和弹性势能可以相互转化
动能和势能可以相互转化
(1)守恒条件:
没有其它的能量参与机
械能的转化。例如:没
有摩擦阻力。
(2)机械能转化过程中
往往要克服摩擦做功使
机械能减小并转化为内
能(热能)。机械能不守恒
(四)如果只有动能和势能相互转化,在转化或转移的过程中,机械能总量不变。叫机械能守恒
锁为什么不会碰到鼻子,并最终会停在最低点,说出过山车的能量转化过程,并说明过山车为什么最后为什么为停下来,是因为要克服摩擦做功使机械能减小并转化为内能(热能)
5/6/2023
机械能不守恒的事例
人骑自行车爬坡
跳伞运动员
匀速下落
升空的航天器