内容正文:
分析下列物体具有哪种能量?
下落的跳水运动员
想一想
跳水运动员在下落的过程中,动能和重力势能都保持不变吗?
具有动能和重力势能
拉长的橡皮绳
具有弹性势能
第4节 机械能及其转化
学习目标
1.结合实验及生活情景,理解动能和势能可以相互转化;
2.能结合实例,说明机械能和其他形式的能的转化;
3.通过实例,认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能可以相互转化的过程。
1、动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
2、物体具有机械能等于动能、势能之和。
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
一、机械能
空中飞行的飞机动能为100J
重力势能为200J,则机械能为?
空中飞行的飞机具有什么能?
新知学习
举高的足球是否具有能量?
知识点一:重力势能与动能的相互转化
想想议议1
具有重力势能。
举高的足球释放后,重力势能与动能如何变化?
想想议议2
球在下落过程中位置降低,重力势能减小;速度却越来越快,故动能增大。
即:重力势能转化为动能
分析归纳
第4节 机械能及其转化
滚摆
单摆
第4节 机械能及其转化
难点突破
单摆
小球从a处到b处时速度_____,动能_____,高度______,重力势能______。在这个过程中能量的转化是____________________。
小球从b处到c处时速度_____,动能_____,高度______,重力势能______。在这个过程中能量的转化是____________________。
增大
增大
减小
减小
重力势能转化为动能
减小
减小
增大
增大
动能转化为重力势能
第4节 机械能及其转化
针对训练
骑自行车下坡时,即使不踩脚踏板,为什么速度也会越来越快。
下坡:
重力势能→ 动 能
质量
速度
↑
↑
(不变)
第4节 机械能及其转化
弓的弹性势能哪里去了?
想想议议
第4节 机械能及其转化
弓射出后弓弩的形变恢复,弹性势能变为零;但箭的速度越来越快,故动能增大。
即:弹性势能转化为动能
分析归纳
知识点二:弹性势能与动能的相互转化
第4节 机械能及其转化
小实验
动能与弹性势能的相互转化
第4节 机械能及其转化
小球向左压缩弹簧时
v
↓
动能
弹性形变程度
↓
弹性势能
小球被弹簧向右弹开的过程中
v
↓
动能
弹性形变程度
↓
弹性势能
→
←
↓
↑
↑
↑
↑
↓
↓
第4节 机械能及其转化
动能和势能能够相互转化
如:1.弯弓射箭时,弓的弹性势能转化成箭的动能;
2.自由下落的球,重力势能转化成动能。
小结
第4节 机械能及其转化
铁锁会打到鼻子吗?
把悬挂的单摆锁拉近自己的鼻子处静止,松开手后,摆锁向前摆去,接着又反向摆回来,你原地不动,锁会打到你的鼻子吗?自己实际试一下,想一想这是为什么?
不能碰到,因为有空气阻力
如果没有摩擦等阻力,只有势能和动能的相互转化,机械能的总和保持不变,机械能是守恒的。
第4节 机械能及其转化
如果只有动能和势能相互转化,机械能就是守恒的。
机械能 = 动能 + 势能
势能
动能
+
保持不变
小结
第4节 机械能及其转化
图中的过山车具有什么能?
典型例题
第4节 机械能及其转化
思考:地球的同步卫星在运动的过程中动能和势能是怎样相互转化的?
第4节 机械能及其转化
近地点
远地点
重力势能
重力势能
大
小
人造地球卫星在大气层外环绕地球运行
机械能守恒,即动能+重力势能=定值
重力势能
↓
→
动能
↑
重力势能
↑
←
动能
↓
分 析:
第4节 机械能及其转化
物体在运动的过程中,如果物体受阻力,就会有部分的机械能转化为内能,从而使机械能逐渐减小
延 伸
第4节 机械能及其转化
电能转化为机械能
太阳能转化为电能
机械能转化为电能
知识点三:机械能之外的能量转化
第4节 机械能及其转化
1.水能和风能是机械能
2.在水(风)力发电站,水(风)的机械能转化为电能。
第4节 机械能及其转化
机械能
及其转化
机械能的概念
水能和风能的利用
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能
机械能的转化
重力势能与动能的相互转化
弹性势能与动能的相互转化
机械能守恒
如果只有动能和势能相互转化,机械能就是守恒的。
课堂小结
风能发电
水能发电
第4节 机械能及其转化
随堂练习
目标1
1.上紧发条的玩具车在水平桌面上开始跑动时( )。
A.弹性势能减小,动能增大
B.弹性势能增大,动能减小
C.弹性势能不变,动能减小
D.弹性势能减小,动能不变
A
第4节 机械能及其转化
3. 如图所示为网球队的小明练习接球的场景,其中网球被一根具有弹性的橡胶绳拴在球拍上.小明将网球击打出去的过程中,橡胶绳的弹性势能_____(选填“增大”“减小”或“不变”).当网球飞行到最远距离,开始回弹的过程中,橡胶绳的_______能转化为网球的____能.
增大
弹性势
动
随堂练习
第4节 机械能及其转化
Lavf57.83.100
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