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(共50张PPT)
第十二章 机械能
第2节 机械能的转化
第3节 水能和风能
1.能用实例说明动能和势能之间可以相互转化。（重点）
2.能解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象。（难点）
3.了解机械能可以和其他形式能量相互转化。
4.认识水能、风能。
1.物体的动能与 和 有关。
2.势能包括重力势能和 。
3.重力势能的大小与 和 有关。
4.动能和势能统称为 。
速度
质量
机械能
弹性势能
高度
质量
过山车在运动的过程中，动能和势能会发生什么变化？
射箭时，箭的动能怎么变化？弓的弹性势能哪里去了？
玩滑梯时，为何下滑速度越来越快？能量怎么变化？
1.实验探究：摆球动能和势能的转化。
一、动能和势能的转化
运动过程 A A→B B B→C C
动能
势能
能的转化
0
最大
动能全部转化为势能
增大
减小
势能→动能
最大
0
势能全部转化为动能
减小
增大
动能→势能
0
最大
实验探究：摆球动能和势能的转化。
动能和重力势能是可以相互转化的。
一、动能和势能的转化
例1.李白赋诗“飞流直下三千尺，疑似银河落九天”描述了瀑布的壮观。瀑布飞流而下时，水的 （ ）
A.动能增加，重力势能增加 B.动能减小，重力势能增加
C.动能减小，重力势能减小 D.动能增加，重力势能减小
D
活动一：【讨论】卫星在围绕地球运动的过程中的能量变化。
(1)远地点运动到近地点：
重力势能转化为动能
(2)近地点运动到远地点：
动能转化为重力势能
活动二：【观察思考】滚摆摆动过程中的能量变化。
A
B
活动二：【观察思考】滚摆摆动过程中的能量变化。
运动过程 A A→B B B→A A
动能
势能
能的转化
0
最大
动能全部转化为势能
增大
减小
势能→动能
最大
0
势能全部转化为动能
减小
增大
动能→势能
0
最大
活动三：【讨论】皮球落地过程中的能量变化。
皮球落地：重力势能→动能→弹性势能
皮球弹起：弹性势能→动能→重力势能
活动四：【讨论】举例说明动能和弹性势能可以转化
实验探究：摆球动能和势能的转化。
动能和重力势能是可以相互转化的。
动能和弹性势能之间可以相互转化。
一、动能和势能的转化
机械能和内能的相互转化。
二、机械能同其他形式能量的相互转化
壶盖跳动，将内能转化为机械能
搓手取暖
2. 机械能和化学能的相互转化。
钻木取火，机械能转化为内能有转化为化学能
骑自行车时，人体的一部分化学能转化为机械能
二、机械能同其他形式能量的相互转化
3. 机械能和电能的相互转化。
手摇发电机工作时，将机械能转化为电能
电动机工作时，将电能转化为机械能
二、机械能同其他形式能量的相互转化
活动五：【讨论】过山车为什么最终会停下来？能量为何会逐渐减小？
考虑摩擦，动能与势能转化的过程中，动能与势能的总和变小，即机械能变小，最终机械能全部转化为内能。
4.不计摩擦，动能与势能转化的过程中，动能与势能的总和不变，即机械能守恒。
例2.如图所示，小明把悬挂在铁锁拉近并紧贴自己的鼻子,稳定后松手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回。
下列说法正确的是 （ ）
A.锁不断地来回摆动，是因为动能不断增加
B.锁向下摆的过程中，重力势能转化为动能
C.锁摆到最低点后会继续上升，是因为受重力作用
D.锁摆动的过程中，机械能总量不变，所以摆回来时会碰到鼻子
B
1.从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量的机械能。
三、水能和风能的利用
水能的利用
2. 水能的利用
三、水能和风能的利用
早在1900多年前，我们的祖先就制造了木制的水轮，让流水冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、碾谷。
《天工开物》中绘制的水磨
我国境内较大的河流有1500多条，水能藴藏量约6.8×108kW，居世界第一位，大部分集中在我国的西南部。
三、水能和风能的利用
2.水能的利用
通过水轮机带动发电机，可以将水的机械能转化为电能。
中国江厦潮汐发电站
2.水能的利用
三、水能和风能的利用
风能的利用
3.风能的利用
风(流动的空气)能够对其他物体做功，所以风具有能量
三、水能和风能的利用
我国早在2000多年前就开始利用利用风驱动帆船航行，至少在1700多年前已经开始利用风车做功。
3.风能的利用
三、水能和风能的利用
风能作为一种清洁的新能源，越来越受到世界各国的重视。全球风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW。
中国风能储量很大，分布面广，近陆地上的风能储量就有约2.53×105MW，中国的新能源战略已经把发展发电作为重点项目。
3.风能的利用
三、水能和风能的利用
风(流动的空气)能够对其他物体做功，所以风具有能量
风力发电
风能
桨叶的动能
电能
风力发电的原理，是利用风吹动风车叶片旋转，将风能转化为
风车叶片的动能，再通过发电机或其他机器将动能转化为电能。
3.风能的利用
三、水能和风能的利用
机械能的转化
动能和势能的转化
动能和重力势能的转化
动能和弹性势能的转化
机械能和其他形式能的转化
机械能与内能的转化
机械能与电能的转化
机械能与化学能的转化
考虑摩擦，机械能不守恒
不计摩擦，机械能守恒
1.下列过程中,物体的重力势能转化为动能的是( )
A.瀑布从崖上流下来
B.汽车沿斜坡匀速向上行驶
C.乒乓球接触地面后向上弹起
D.降落伞从空中匀速下落
A
基础通关
知识点1 动能和势能的转化
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4
3
2
1
2.如图所示,滚摆上升的过程中( )
A.动能增大
B.重力势能减小
C.重力势能转化为动能
D.动能转化为重力势能
D
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3
2
1
3. 在东京奥运会女子蹦床比赛中某运动员先被蹦床弹起上升到最高点,之后从最高点下落直至将蹦床压到最低点。在此过程中,有关运动员及蹦床机械能变化的说法中正确的是( )
A.运动员在最高点时,她的动能最大
B.运动员在空中上升过程中,她的重力势能转化为动能
C.蹦床被压到最低点时,它的弹性势能最大
D.运动员下落到与床面接触时,她动能为零
C
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1
“弓开如满月,箭去似流星。”拉开的弓能把
箭射出去对箭做功,说明变形的弓具有能量,拉开的弓具有_______
能,“箭去似流星”是弓的这种能量转化成箭的 能。
弹性势
动
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4
3
2
1
5.如图所示,小孩从滑梯上自由滑下的过程中,臀部有灼热的感觉。下列说法正确的是( )
A.动能一定变小
B.机械能一定变小
C.重力势能一定变大
D.机械能一定保持不变
B
知识点2 机械能同其他形式的能量的相互转化
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4
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1
6.【2023·山东枣庄】掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片，下列说
法不正确的是( )
A.小球越跳越低,说明小球的机械能逐渐减少
B.从A点运动到B点,小球的重力势能转化为动能
C.经过相同高度的B、C 两点时,小球的重力势能相同
D.经过相同高度的B、C 两点时,小球的动能相同
D
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1
7.【2023·石家庄新华区期末】如图所示,人造地球卫星在大气层外绕地球运行,当人造卫星沿着椭圆轨道从远地点向近地点运动时,势能转化为 能,人造卫星的速度会 (选填“增大”“不变”或“减小”)。人造卫星在大气层外运行时,不受空气
阻力，所以卫星的机械能 (选填“守恒”或
“不守恒”)。
动
增大
守恒
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8. 早在一千九百多年前，我们的祖先就制造了木制的水轮，利用 做功来汲水、磨粉；在一千七百多年前,我们的祖先就已开始利用 做功来推动风车。
水流
知识点3 水能和风能
风
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9. 近年以来,张家口地区利用地理优势大力发展风力发电,风力发电过程中能量转化是 。
风能转化为电能
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1
10.关于潮汐发电的说法错误的是( )
A.潮汐发电说明海水具有巨大的能量
B.在海湾造堤坝是利用海水的重力势能
C.涨潮时靠近大海的一侧水位高
D.退潮时靠近海岸的一侧水位高
B
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2
1
11.同学们在体育课进行实心球投掷训练,如图所示,A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计。下列分析正确的是( )
A.实心球从B→C过程中,动能转化为重力势能
B.实心球到达最高点C时,动能为零
C.实心球从B→C→D过程中,没有受到力的作用
D.实心球从A→B→C→D过程中,机械能守恒
A
能力突破
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12.(多选)如图所示,质量为m的小球从某一高度静止下落,落在竖
直放置的静止的轻质弹簧上,小球到达B点时，小球受到的重力与
弹簧给小球的弹力大小相等，图中C点是小球到达的最低点(不计
空气阻力)。下列说法正确的是( )
A.从B点到C点,小球的重力势能与动能都减小,转化成弹簧的弹
性势能
B.到达C点时,小球的动能为零,小球受到的重力大于弹簧给小球的弹力
C.下落过程中,小球的重力势能减小、动能一直增大、小球与弹簧的机械能总量增大
D.下落过程中,小球的重力势能一直减小、动能先增大后减小,小球对弹簧做功,小球与弹簧的机械能总量保持不变
AD
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13.【2023·保定一模】2022年感动中国人物徐梦桃，获得了北京冬奥会自由式滑雪女子空中技巧(不使用雪杖)金牌。比赛时，她在雪道上加速下滑的过程中，动能变 ,机械能变 。离开跳台后(如图)，她在空中继续飞行是因为具有 。
大
小
惯性
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14.(多选)如图所示,粗糙程度相同的斜面与水平面在M点相连,弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧为原长时右端在N点,小物块从斜面上P点由静止滑下,与弹簧碰撞后小物块又返回到斜面上,最高到达Q点。下列说法正确的是( )
A.弹簧被压缩到最短时,弹性势能最大
B.物块从P向M运动过程中,重力势能减少
C.物块从N向M运动过程中,它的动能增加
D.物块从M向Q运动过程中,它的机械能减少
素养达标
15
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ABD
15.如图是小明用螺丝帽模拟“蹦极”的简化示意图，弹性绳一端系住螺丝帽，另一端固定在铁架台的O点。螺丝帽由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原长；B点处螺丝帽受到的重力与弹性
绳对螺丝帽的拉力大小相等；C点处是螺丝帽到达的最低
点。(整个过程忽略空气阻力和摩擦、弹性绳的自重不计)
(1)从O点到A点的过程中,螺丝帽的机械能 。
(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能 ,螺丝帽
的动能____ 。(均选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)。
不变
增大
先增大后减小
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水能和风能
水能
水能
风能
水力发电
风能
风力发电
作业：完成教材相关练习题。
谢 谢，同学们再见！

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