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(共18张PPT)
第十一章 功和机械能
第4节 机械能及其转化
1.能用实例说明物体的动能和势能的转化；
2.知道机械能守恒及其守恒条件，能解释与机械能转化有关的现象；
3.了解人类对水能、风能的开发与利用。
飞行中的飞机
弹弓和弹射出去的小鸟
他们具有什么形式的能
把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到你的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去(如图)你认为铁锁摆回时会打到你的鼻子吗
问 题
松手后，铁锁离你而去，且速度的大小不断变化到达左侧最高点后，铁锁又向你运动，接近你的鼻子之后，又会离你而去，循环往复。在这个过程中，铁锁的运动快慢在变化，说明动能在发生变化。同时，铁锁的高度也在变化，说明铁锁的重力势能也在发生变化。但铁锁并不会碰到你的鼻子，这是什么原因呢
知识点一：机械能及其转化
（一）机械能
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
1.动能和势能统称为机械能。
2.物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
（二）动能和势能的相互转化
滚 摆
高度
重力势能
速度
动能
降低
升高
减小
增大
变大
变小
增大
减小
减小的重力势能去哪了？
滚摆质量不变
重力势能转化为动能
增加的重力势能从何而来？
动能转化为重力势能
动能和重力势能可以相互转化
滚 摆
A
B
C
从A到B 从B到C
高度
重力势能
速度
动能
降低
升高
减小
增大
变大
变小
增大
减小
小球质量不变
小球的能量变化
A
B
C
减小的重力势能去哪了？
重力势能转化为动能
增加的重力势能从何而来？
动能转化为重力势能
动能和重力势能
可以相互转化
单 摆
篮球能量的转化：
重力势能
弹性势能
动能
动能
+重力势能
动能和弹性势能相互转化
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
=
+
物体的动能和势能是可以相互转化的。如果只有动能和势能相互转化，则机械能的总和不变，即机械能是守恒的。
大量实验研究表明：
地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔腾；有时微风拂面，有时狂风劲吹。从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源，其利用如图所示。
水电站
风车
水轮
帆船
知识点二：水能和风能的利用
1、水能的利用：水能发电站
修筑拦河坝提高上游水位，坝底装水轮机，发电机装在水轮机上面，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。
水能发电站：将水的机械能转化成电能
水电站剖面图
2、风能的利用：风能发电站
单个风力发电机的输出功率较小，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几百台风力发电机，组成“风车田”，连在一起供电。
风能发电站：将风的机械能转化成电能
风车田
机械能及其转化
机械能及的相互转化
机械能的应用
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
水能的利用：水能发电站
3、判断动能和势能相互转化的方法
2、动能和势能可以相互转化
4、如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，即机械能守恒。
风能的利用：风能发电站
1.如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能说法正确的是（　　）
A．刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变
B．过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能
C．通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为0
D．过山车在运行过程中机械能守恒
B
2.加速下落的苹果，它的（ ）
A、动能减少，势能增加
B、动能增加，势能增加
C、动能增加，势能减少
D、动能减少，势能减少
C
3.2020年6月23日北斗导航系统最后一颗卫星成功发射,这意味着北斗系统将全面完成全球星座部署,中国有了自己的高精度导航系统.如图所示,卫星从远地点向近地点运动的过程中机械能守恒,它的重力势能 ，动能 ，机械能 (均填“增大”“减小”或“不变”)。
近地点
远地点
减小
增大
不变

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