12.1 机械能(机械能守恒)课件- 2025-2026学年苏科版九年级上册物理
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摘要:
该初中物理课件聚焦动能与势能转化及机械能守恒核心知识点,通过单摆从A→B→C→A运动、滚摆最高点与最低点的实验观察导入,引导学生从现象归纳转化规律,结合“小经验”总结判断方法,构建“实验观察—规律提炼—应用练习”的学习支架。
其亮点在于以单摆、滚摆实验落实科学探究,通过“先判断能量增减再确定转化方向”的方法培养科学思维,结合篮球下落、跳远等实例深化物理观念中的能量观念。学生能直观理解抽象概念,教师可借助结构化练习提升教学效率。
内容正文:
这是滚摆实验,滚摆下降和上升的过程中,势能与动能之间是怎样互相转换的呢?如果没有空气阻力和其他能量损失,滚摆每次上升的最大高度将保持不变,说明在动能与势能相互转换的过程中,总的机械能保持不变。
这是摆动,用绳子吊上小球,这就是单摆。让单摆摆动。从左边开始摆动,可以摆到右边同样高的地方。为了看清运动的情况,用慢镜头看一看。在最下面时间隔也最大,就是说动能也最大,然后用它的动能又摆到与出发时同样高的地方。出发时它具有势能,当它摆到右边最高点时会怎么样呢?我们再用慢镜头看一看。从左边出发,速度越来越快,在最低点时最快。一直摆到右边的什么地方呢?摆到与左边出发时相同的高度。
12.1 机械能(机械能守恒)
当单摆小球从A→B→C→A的运动过程中,从A运动到B时, 能增大,
能减小,这个过程是 能转化为 能的过程,其中 点时动能最大, 点时势能最大;
同理,当单摆小球从B运动到C时, 能增大,
能减小,这个过程是 能转化为 能的过程,其中 点时动能最大, 点时势能最大。
动
重力势
重力势
动
B
A
重力势
动
动
重力势
B
C
当单摆从C点返回A点时,情况恰好与此相反。
一、在一定条件下,动能和势能之间能相互转化。
仔细观察滚摆,并说明其中的动能和势能转化的规律。
滚摆
最小
最低点
单摆和滚摆实验说明:在一定条件下,动能和势能间是可以相互转化的。
动能→势能
势能→动能
全部转化?
请举例佐证你的观点!
在单摆实验中,如果没有空气阻力和摩擦阻力,小球在摆动的过程中,动能与势能之和保持不变,即总的机械能守恒。
机械能守恒的条件是只有动能和势能相互转化。
二、机械能守恒
试一试
篮球从空中下落的过程中,能量发生了怎样的转变?
不考虑空气阻力,在落地前篮球的机械能守恒吗?
重力势能转化为动能
守恒
考虑空气阻力呢?
不守恒
小经验:
如何判断能量的转化?
在物体能量变化过程中,先判断物体何种能量减小,何种能量增加,那么就是减小的能量转化为增大的能量。
当物体质量一定时,通常我们利用物体所处高度判断重力势能大小、利用速度判断动能大小、利用动能和势能之和判断物体机械能大小。
如何判断机械能是否守恒?
当物体只发生动能和势能的相互转化时,机械能守恒。
练习
1、人骑自行车下坡,速度会越来越快。在这一过程中( )
A.人和车的动能增大
B.人和车的动能保持不变
C.人和车的动能减小
D.人和车的重力势能增大
A
11
11
2、如图所示的各个过程中,物体的动能不变、重力势能增大的是( )
C
3、如图所示的滚摆实验中,关于滚摆的能量转化情况,下列说法正确的是( )
A.滚摆上升时动能转化为重力势能
B.滚摆下降时动能转化为重力势能
C.滚摆将永远上升、下降地交替运动下去
D.滚摆运动时,其他形式的能转化为机械能
A
4、如图所示,当松手时,小球被弹簧弹起,弹簧的___________转换为小球的__________和____________。(选填“动能”、“重力势能”和“弹性势能”)
弹性势能
动能
重力势能
5、跳远运动的几个阶段如图所示,则运动员( )
A. 助跑阶段机械能不变
B. 起跳时机械能为零
C. 经过最高点时动能为0
D. 经过最高点时重力势能最大
D
6、分析下列物体能量的转化:
①卫星从近地点运动到远地点
②秋千从最高点荡到最低点
③拉弓射箭
④蹦床运动员从最高点落到蹦床上
7、一架飞机匀速在空中飞行,高度不变,飞行中不断向下投掷救灾物资,分析此过程飞机动能、重力势能、机械能的变化。
动能减小、重力势能减小、机械能减小
动能→重力势能
重力势能→动能
弹性势能→动能
重力势能→动能
8、如图所示是蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,到A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,C点是蹦极运动员到达的最低点(忽略空气阻力),下列说法正确的是( )
A.从O点到C点运动员速度一直减小
B.从O点到C点运动员的动能一直在增大
C.从O点到C点运动员的机械能一直在减小
D.从O点到A点运动员的机械能不变
D
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