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第十二章 机械能
12.2 机械能及其转化
欲知后事，且听本次课的内容
一
新知
重力势能与动能
欲物体下落过程中重力势能哪去了？
重力势能（减小）
转化为
动能（增大）
那种时高时低、时快时慢的感觉如同在飞……你知道其中能量的转化过程吗？
我们可以用一个摆球来演示、分析荡秋千时的能量转化过程。
一
新知
重力势能与动能
一
新知
重力势能与动能
一
新知
重力势能与动能
如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，将小球从位置B拉倒位置A，松开手释放小球，观察它在A→B→C过程中高度和速度的变化，分析这一运动过程中动能和重力势能之间的转化。
一
新知
重力势能与动能
运动过程 A→B B B→C C
动能 增大 最大 减小 最小
势能 减小 最小 增大 最大
动能和势能的转化 势能转化为动能 动能转化为势能 结论:动能和重力势能可以相互转化.
注意：理想情况下，A、C等高。但实际情况下，存在空气阻力，每次上升的高度都比上次要低——机械能不断减小。
一
新知
重力势能与动能
一
新知
重力势能与动能
一
新知
重力势能与动能
滚摆实验
滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？
一
新知
重力势能与动能
初始状态
最低点
最高点
最低点
重力势能
动能
重力势能
动能
动能最大
重力势能最小
动能最小
重力势能最大
拉弓射箭
恢复形变的过程中弹性势能哪去了？
弦的重力势能（减小）
转化为
箭的动能（增大）
二
新知
弹性势能与动能
三
新知
动能、重力势能、弹性势能的相互转化
三
新知
动能、重力势能、弹性势能的相互转化
运动员助跑尽量增大动能,在起跳瞬间,使撑杆发生弹性形变,把自身的动能转化为撑杆的弹性势能.在撑杆恢复原状的过程中,撑杆的弹性势能转化成运动员的动能和重力势能,同时动能又不断地转化为运动员的重力势能.在下落的过程中高度逐渐降低,速度越来越大,重力势能转化为动能。
撑杆跳高的运动员在完成助跑、撑杆、跨杆、落地的过程中存在哪些能量的转化？
三
新知
动能、重力势能、弹性势能的相互转化
三
新知
动能、重力势能、弹性势能的相互转化
蹦床过程中存在哪些能量的转化？
蹦床运动员从高处落下,随着高度降低,重力势能转化为动能,在与蹦床将要接触时,具有动能最大,与蹦床接触后,床面发生弹性形变,，运动员的动能转化成蹦床的弹性势能.当反弹时，蹦床的弹性势能转化为运动员的动能,随着高度上升,动能转化为重力势能.
三
新知
动能、重力势能、弹性势能的相互转化
罐子下坡、上坡过程中存在哪些能量的转化？
三
新知
动能、重力势能、弹性势能的相互转化
罐子下坡、上坡过程中存在哪些能量的转化？
三
新知
动能、重力势能、弹性势能的相互转化
罐子下坡、上坡过程中存在哪些能量的转化？
四
新知
机械能与其他形式的能量之间的转化
1、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。
水电站将
水的机械能转化为电能
自行车运动员奋力蹬车,化学能转化为动能
汽车在刹车过程中,刹车片会发热,将动能转化为内能
四
新知
机械能与其他形式的能量之间的转化
只有动能和势能间的相互转化，未与其他形式的能量发生相互转化时，机械能守恒（动能和势能总和不变）。
2.机械能守恒
卫星在地球大气层外运行,不受空气阻力,因此机械能守恒.在远地点时,势能最大.从远地点向近地点运动时,势能减小,速度增大,动能增大,势能转化为动能.在近地点时,速度最大,动能最大.
近地点
远地点
五
新知
水能和风能
高处的流水具有什么能？
重力势能
动能
高处的瀑布飞泻而下时，重力势能减小，转化为动能，动能增加
五
新知
水能和风能
五
新知
水能和风能
风的动能转化为叶片的动能，叶片的动能转化为电能
牛刀小试
【典型例题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，动能为零
D．过山车在运行过程中机械能守恒
C
牛刀小试
【典型例题2】
甲、乙是两个完全相同的网球.如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力．抛出时两球机械能______(选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中，甲球的动能____(选填”增大””不变”或“减小”)，乙球的机械能______(选填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”)．
相等
增大
不变
牛刀小试
【迁移训练2】
将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起．它的部分运动轨迹如图所示．下列说法正确的是( )
A．皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等
B．皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C．皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D．若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
C
下 课
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