资源简介

(共26张PPT)
学习目标：
1.知道什么是机械能
2.通过分析实例知道动能和势能可以相互转化，知道如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的
3.了解机械能转化在生活中的应用
复习回顾
一、能量
物体能够对外做功，我们就说它具有能量
动能
物体由于运动而具有的能量
影响因素：
质量、速度
重力势能
物体由于被举高而具有的能量
影响因素：
质量、高度
弹性势能
物体由于弹性形变而具有的能量
影响因素：
材料、形变量
势能
二、机械能
11.4 机械能及其转化
一、机械能
1.定义：
动能、势能统称为机械能
物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
动能
重力势能
弹性势能
势能
机械能
想一想
弓的弹性势能哪去了？
弓的弹性势
箭的动能
1.滚摆模型
（1）下降：速度 ，高度 ， 动能 ，重力势能 ，
能转化为 。
（2）上升：速度 ，高度 ，动能 ，重力势能 ， _____能转化为 能。
变快
变低
变大
变小
动
动
重力势
变慢
变高
变小
变大
重力势
2.皮球（下降、上升）
（1）下降：速度 ，高度 ， 动能 ，重力势能 ，
能转化为 。
（2）上升：速度 ，高度 ，动能 ，重力势能 ， _____能转化为 能。
变快
变低
变大
变小
动
动
重力势
变慢
变高
变小
变大
重力势
3.皮球（接触、远离地面）
（1）接触地面的过程：速度 ，弹性形变 ，动能 ，弹性势能 ， 能转化为 能。
（2）远离地面的过程：速度 ，弹性形变 ，动能 ，弹性势能 ， 能转化为 能。
动
变慢
变大
变小
变大
弹性势
变快
变小
变大
变小
弹性势
动
4.单摆模型
（1）A→B：速度 ，高度 ， 动能 ，重力势能 ，
能转化为 。
（2）B → C：速度 ，高度 ，动能 ，重力势能 ， _____能转化为 能。
变快
变低
变大
变小
动
动
重力势
变慢
变高
变小
变大
重力势
想想做做
1.铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？
2.假设没有阻力，会怎么样呢
3.假设松手时用力推了下铁锁，会怎么样呢
二、机械能守恒
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。
1．动能和势能能够相互转化。
3.如何判断机械能是否守恒？
① __________________________
②_________________________________________________
判断动能、势能的变化情况
判断空气阻力、摩擦力等外力在物体运动过程中充当动力还是阻力
5.天体运动
（1）近地点→远地点： 能转化为 能
（2）远地点→近地点： 能转化为 能
（3）近地点： 能最大，速度最 。
（4）远地点： 能最大，速度最 。
（5）卫星在运动过程中机械能 。
守恒
动
大
小
重力势
重力势
动
重力势
动
三、水能和风能的利用
水能和风能是机械能
6.水能发电：
（1）修建拦河大坝是为了增加水的 能．
（2）从水能的利用角度考虑，水轮机安装的位置应该靠近 （填“上游”或“下游”）．
(3)水力发电将 能转化为 能。

重力势
下游
机械
电
2.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,请你说明这种设计节能的理由。
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
进站时将动能转化为重力势能“储藏”起来；出站时将重力势能转化为动能“释放”出来，达到节约能源的目的。
说一说
1.（2022 内蒙古）荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图为荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（　　）
A．球在B、C两点的机械能相等
B．球在A、D两点的重力势能相等
C．球从B点到O点的过程中机械能减少
D．球从O点到D点的过程中动能增加
C
2.（2022 荆州）打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等
B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0
C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等
D．篮球在整个过程中机械能守恒
C
3.甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行中动能（选填“增大”、“不变”或“减小”）。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能______乙的重力势能，甲的机械能______乙的机械能。（选填“大于”、“等于”或“小于”）不变等于小于4.如图所示，小球先后从倾角分别为30°和60°的光滑斜面由静止开始从顶端滑到底端，它滑到底端时的速度大小分别为v1和v2，则下列关系式中正确的是( )
A. v1＞v2 B. v1=v2
C. v1＜v2 D.无法确定
B
变式：乒乓球发球机在同一高度朝不同方向分别发出甲、乙、丙三个相同的小球，三个小球落地时的速度大小均相等。若不计空气阻力，则三球的发球速度大小关系是（　　）
A．v甲＞v乙＞v丙 B．v丙＞v乙＞v甲
C．v甲=v乙=v丙 D．v丙＞v甲=v乙
C
5.(2019福建)踢毽子是一项有益的体育活动．如图，毽子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时，毽子的动能和重力势能分别为Ek1和Ep1，下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势能分别为Ek2和Ep2，则(　　)
A. Ek2＞Ek1 B. Ek2＜Ek1 C. Ep2＞Ep1 D. Ep2＜Ep1
B
6.在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是（　　）
A．a B．b C．c D．d
C
1.如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于水平地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。则下列分析正确的是（　　）
A．小球运动至最高点时，受平衡力作用
B．小球被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D．从A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率先减小后增大
弹簧与弹性绳
C
变式1：弹跳杆运动是一项新潮的运动，其结构如图甲所示，图乙是运动员玩弹跳杆时，由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程，下列分析正确的（　　）
A．a→c的过程中，小明的速度在增大，在c状态时速度最大
B．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大
C．b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的重力势能
D．在a状态时，弹簧的弹性势能最大，小明的动能为零
D
变式2：蹦极是一项新兴的非常刺激的户外休闲活动，如图所示。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。图中O点是游戏者开始的位置，a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是游戏者挂在弹性绳下静止时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点的位置。不考虑空气阻力，下列说法中错误的是（　　）
A．O→a 段只是人的重力势能转化成动能
B．a→b段人的重力势能减小，只转化为弹性绳的弹性势能
C．b点人的动能最大
D．b→c段是人的重力势能和人的动能转化为弹性绳的弹性势能
B
2.如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端连接一个小球。弹簧未发生形变时，小球静止在A点。用手把小球向左运动压缩弹簧至B点后松开手，小球在水平光滑地面BC间来回运动。不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）
A．小球在A点时的弹性势能最大
B．在来回运动中，系统的机械能保持不变
C．当小球从B运动至A的过程，弹簧产生的弹力不变
D．当小球从B运动至C的过程，弹簧的弹性势能转化为小球的动能
B

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