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(共32张PPT)
第4节 机械能及其转化
1. 动能、重力势能和弹性势能统称为______能.动能与势能可以相互______，如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和______，或者说机械能是______的.
2. 从能量的角度看，自然界的流水和风都是具有大量______能的天然资源，人们可以利用水能和风能进行发电.
机械
转化
不变
守恒
机械
自主学习 预习检测
3. 人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行.离地球最近的一点叫做_________；离地球最远的一点叫做________.卫星在运行过程中机械能_____（选填“守恒”或“不守恒”）.
近地点
远地点
守恒
情景导入 生成问题
看看内部有什么？
想想议议
开始铁罐在斜面上具有什么能？
向下滚动时具有什么能？
铁罐滚动时橡皮筋有什么变化？具有什么能？
飞行中的飞机具有动能和重力势能
自研互学 生成新知
跳水运动员具有动能和重力势能
一、机 械 能
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．物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
弓的弹性势能哪里去了？
想想议议
A
（不计阻力，物体受重力和绳子拉力作用，只有重力做功）
势能最大
动能为零
动能最大
势能最小
A O：
B
O B：
重力势能增加，动能减少
动能转化为重力势能
势能最大
动能为零
O
重力势能减少，动能增加
重力势能转化成动能
二、机械能及其转化
1、动能和重力势能相互转化
动画演示：滚摆实验
上升过程：
（不计阻力，物体只受重力作用）
速度减小，高度增加。即物体动能减小，重力势能增大。在最高点处，物体速度减小到零，而高度最大。即动能全部转化为重力势能
动能转化为重力势能
重力做功，
重力势能转化为动能
能量转化过程分析
下落过程：
高度减小
速度增大
重力势能减小
动能增大
转 化
（1）皮球下落：
2、动能和弹性势能相互转化
（2）皮球接触地面：
动能减小
弹性势能增大
转 化
速度减小
形变增大
（3）皮球在恢复原状的过程中：
动能增大
弹性势能减小
转 化
形变减小
速度增大
（4）皮球上升时：
高度增大
速度减小
重力势能增大
动能减小
转 化
分析整个过程，皮球能量的转化是：
动能
重力势能
弹性势能
如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
——机械能转化定律
动画演示：卫星围绕地球转动
思考：
1.当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能，动能，速度如何变化？当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能，动能，速度又如何变化？
2.卫星在近地点的动能最 ，势能最 ；在远地点的动能最 ，势能最 。
2．机械能守恒
当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。
机械能 = 动能 + 势能
势能
动能
+
保持不变
三、机械能守恒
1．动能和势能能够相互转化。
用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？会距离你的鼻子很远吗？
想想做做
在这个实验里，铁锁的动能和势能在不断转化。在转化过程中，机械能的总量有什么变化吗？
机械能及其转化
动能
机械能守恒
势能
水能和风能的利用
转化
如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的。
课堂小结 系统归纳
1、弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的转化来说明这一过程。
弹簧门被推开的过程，动能转化为弹性势能；弹簧门自动关闭的过程，弹性势能转化为动能
当堂演练 达成目标
2、说明下列过程中机械能的转化：
（1）雪橇从山坡上滑下来
（2）炮弹从炮口斜向上射出，又落回到远处地上。
重力势能转化为动能
动能转化为重力势能再转化为动能
3、2003年10月16日，“神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的飞天梦。当飞船减速着陆后航天英雄杨利伟的 (　　)
A、动能增加，重力势能减少
B．动能减少，重力势能减小
C、动能减少，重力势能不变
D．动能不变，重力势能减少
Ｂ
4、如图是某城市地铁的设计方案图,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡,为了充分利用能量,火车进站上坡前关闭发动机,由于惯性冲上缓坡,则上坡时火车的动能逐渐 重力势能逐渐 。
(选填“增大”“减小”或“不变”)
减小
增大
1. 分析章首图的过山车在运动过程中的能量转化情况.
解：过山车由高处冲向低处，重力势能转化为动能；过山车由低处冲向高处，动能转化为重力势能.
（见教材P74动手动脑学物理）
教材习题解答
2. 怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来抛球的位置？说明这种抛法的理由.
解：用力向下抛乒乓球，使球抛出时具有一定的动能，根据机械能守恒，球弹跳到最高点时的势能等于球抛出时的动能与势能之和.这样就能使球弹到高于抛出时的位置.
3. 2011年蹦床世锦赛中我国运动员以优异成 绩夺得金牌和奖牌总数第一.设想有一个重物从蹦床上方某点下落，经蹦床反弹后上升.请你说说这个过程中机械能是如何转化的.
解：重物落下时，重力势能转化为动能，重物挤压蹦床时，重物动能转化为蹦床的弹性势能，蹦床反弹时，蹦床的弹性势能转化为重物动能，重物上升时，动能转化为重力势能.
4. 在一个罐子的盖和底各开两个小洞.将小 铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两 端穿过小洞用竹签固定（如图）.做好后将它从不太陡的斜面滚下。观察有什么出人意料的现象.怎样解释看到的现象？
解：现象：罐子沿着不太陡的斜面滚下一段距离后，停下来，然后反过来自己沿着斜面向上滚.
原因是：当罐子沿斜面向下滚动时，带动小 铁块翻转，小铁块翻转使橡皮筋发生了弹性形变，小铁块的动能转化成了橡皮筋的弹性势能. 罐子滚下一段距离后，橡皮筋的弹性势能又会转化成小铁块和罐子的动能，罐子沿
斜面向上滚动时，动能又
转化成重力势能.

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