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第十一章 功和机械能
第4节 机械能及其转化
把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到你的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。你认为铁锁摆回时会打到你的鼻子吗
视频
1.知道什么是机械能。
2.通过分析生活实例，知道动能和势能是可以相互转化的。
3.明确只有动能和势能相互转化时，机械能守恒。
4.了解机械能的转化在生活中的应用。
判断下列物体具有什么能？
火影跑的汤姆
沙发上的汤姆
橡皮筋和杰瑞
飞行的汤姆
动能
重力势能
动能
重力势能
动能
弹性势能、重力势能
知识点一：机械能
动能、势能(重力势能、弹性势能)统称为机械能。
构成 影响因素
影响 机械能
动能
重力势能
弹性势能
动能
重力势能
弹性势能
速度、质量
质量、高度
形变程度
机械能
速度
质量
形变程度
高度
动能转化为重力势能
弹性势能转化为动能
人的动能______
重力势能______
弓弦的弹性势能______,
箭的动能__________
减小
增加
减小
增加
动能和势能能够相互转化
下列情形的能量变化能说明什么？
弓箭的弹性势能哪儿去了？
人的重力势能哪儿去了？
知识点二：机械能及其转化
动能转化为重力势能
重力势能转化为动能
滚摆向下转动过程中:
高度变小,重力势能变小;
速度变大,动能变大。
滚摆向上转动过程中：
高度变大,重力势能变大;
速度变小,动能变小。
1.动能与重力势能的转化
滚摆实验
重力势能
动能
2.动能与弹性势能的转化
动能
弹性势能
重力势能
皮球恢复形状过程中后：
弹性形变程度变小，向上的速度变大，蹦床的弹性势能转化为运动员的动能
皮球上升时：
速度减小，高度增大，动能转化为重力势能。
球下落时：
高度减小，速度增大，重力势能转化为动能。
球接触地面时：
向下的速度变小，动能减小。开始发生弹性形变，弹性势能逐渐增大。动能转化为弹性势能。
1.单摆上升和下降的过程中机械能是如何转化的
单摆
A
B
C
2.释放小球后,小球又能摆到相同高度,这说明什么呢
思考一下
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。
A到B
重力势能
动能
B到C
重力势能
动能
把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去。想想看,铁锁摆回时会打到你的鼻子吗
想想做做
在轨运行的人造地球卫星机械能守恒，它在________的速度较大。（选填“近地点”或“远地点”）
重力势能大
重力势能小
动能大
动能小
近地点
原理：动能大小与质量、速度有关
人造地球卫星的机械能转化
重力势能
动能
远地点到近地点
近地点到远地点
闹钟表为何需要上发条
使发条获得弹性势能
闹钟工作的过程发生了怎样的能量化
发条的弹性势能转化为
齿轮、指针的动能
思考一下
各种各样的发条玩具
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
+
1.动能和势能能够相互转化。
2.机械能守恒
总量不变
小结
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。
知识点三：风能和水能的利用
水能的利用
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
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
长江三峡水电站
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。
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。
风车田
风能的利用
　　
1.水能和风能是机械能
水电站
风力发电
2.在水（风）力发电站，水（风）的机械能转化为电能。
小结
机械能
及其转化
机械能的概念
水能和风能的利用
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能
机械能的转化
重力势能与动能的相互转化
弹性势能与动能的相互转化
机械能守恒
如果只有动能和势能相互转化，机械能就是守恒的。
风能发电
水能发电
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
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

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