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第4节 机械能及其转化
第十一章　功和机械能
1.什么叫动能 其大小由哪些因素决定
2.什么叫重力势能 其大小由哪些因素决定
3.什么叫弹性势能 其大小由哪些因素决定
物体由于运动而具有的能叫动能，其大小由物体的质量和运动速度决定。
物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其大小由物体质量和被举的高度决定。
物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，其大小由物体的弹性形变大小和弹性材料决定。
飞行中的飞机
飞行中的飞机具有动能和重力势能
跳水运动员具有动能和重力势能
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。
一、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
举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？
二、机械能的转化及守恒
1．动能和势能能够相互转化
弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能；自由下落的球，重力势能转化成动能。
滚摆
初始态
最低点
最高点
想想做做
　 观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？
当摆轮从最高点下降时，其高度 ，则重力势能 ；但其速度 ，则动能 ，故 能转化为 能。
当摆轮从最低点上升时，其高度 ，则重力势能 ；但其速度 ，则动能能 ，故 能转化为 能。
减小
减小
增大
增大
重力势
重力势
增大
增大
减小
减小
动
动
铁锁会打到鼻子吗？
　 分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。
单摆
A
B
C
单摆运动过程中
当摆球从最高点下降时，其高度 ，则重力势能 ；但其速度 ，则动能能 ，故 能转化为 能。
减小
减小
增大
增大
重力势
动
当摆轮从最低点上升时，其高度 ，则重力势能 ；但其速度 ，则动能能 ，故 能转化为 能。
重力势
增大
增大
减小
减小
动
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
+
二、机械能的转化及守恒
1．动能和势能能够相互转化。
保持不变
图中的过山车具有什么能？
过山车为什么能够不断地翻滚？
三、水能和风能的利用
1．水能和风能是机械能
2．在水（风）力发电站，水（风）的机械能转化为电能。
风力发电
试从能量角度分析“不尽江河滚滚流，流的都是煤和油”中的道理。
讨 论
人造地球卫星
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 。当从近地点向远地点运动时， 能转化为 能；当从远地点向近地点运动时， 能转化为 能。
大
小
大
小
动
势
势
动
1　上紧发条的玩具车在水平桌面上开始跑动时( )。
A．弹性势能减小，动能增大
B．弹性势能增大，动能减小
C．弹性势能不变，动能减小
D．弹性势能减小，动能不变
A
练一练
2　在下列过程中，物体的动能转化为重力势能的有( )。
A．从水坝上流下来的水
B．汽车沿斜坡匀速向上行驶
C．乒乓球触地后向上弹起时
D．斜向上抛出的垒球，当它在上升阶段时
D
3、 “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”，返回舱减速着陆过程中，航天英雄杨利伟的( )。
A．动能增加，重力势能减少，机械能不变
B．动能不变，重力势能减少，机械能减少
C．动能减少，重力势
能不变，机械能减少
D．动能减少，重力势
能减少，机械能减少
D
4.跳伞运动员从空中的飞机上跳下后，在降落伞尚未打开之前的下落过程中，运动员的( )
A.动能增大，重力势能减小
B.动能减小，重力势能增大
C.动能减小，重力势能减小
D.动能增大，重力势能增大
5.当物体受到一对平衡力的作用，它的( )
A.动能不变
B.动能可能增大，也可能减小
C.重力势能一定减小
D.重力势能一定增大
A
A
6.加速自由下落的苹果，它的( )
A.动能增加，势能减小
B.动能减小，势能增加
C.机械能不变
D.机械能增加
A
7.下列物体中，既具有动能又具有势能的是( )
A.在水平路面上行驶的汽车
B.空中正在下落的冰雹
C.拉长的弹簧
D.被拦河坝挡住的水
B
8.撑杆跳高是一项奥运比赛项目。当运动员加速助跑时，增加运动员的 能；当撑杆起跳时，由 能转化为 能；撑杆伸直的过程时，由 能转化为 能；当运动员越杆后人落地的过程，由
能转化为 能；
动
动
弹性势
弹性势
动
重力势
动
课堂小结
一、动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。
二、动能和势能可以相互转化。
三、如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的。

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