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第2课时
机械能及其转化
第十章 机械能、内能及其转化
第一节 机 械 能
温故知新
能量定义：
物体能对外做功，表示这个物体具有_________
能量单位：____________
注意：一个物体能够做的功________，表示这个物体的能量________
动能：
物体由于________而具有的能，物体动能的大小跟___________、___________有关
能量
焦耳（J）
越多
越大
运动
质量
速度
势能
重力势能：
弹性势能：
受到重力作用的物体由于_________而具有的能量，物体重力势能的大小跟___________、___________有关
物体由于_____________而具有的能量，弹性势能大小与_________大小有关
被举高
弹性形变
质量
高度
形变
知道物体的动能和势能之间可以相互转化。
知道动能、势能统称为机械能。
学习目标
知道机械能守恒的概念及条件。
02
01
03
飞行中的飞机
机械能
跳水运动员
他们都具有什么形式的能？
机械能
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。
机械能
动 能
重力势能
弹性势能
下列四个实例中，机械能正在增加的是（ 　　）
A．蓄势待发的火箭
B．水平匀速飞行的飞机
C．加速上升的飞艇
D．匀速下降的热气球
C
练一练
初始态
最低点
最高点
重力势能转化为动能
动能转化为重力势能
动能和重力势能相互转化
滚摆实验
演示：动能和重力势能相互转化
1.从鼻尖静止释放铁锁，会再次打到鼻尖吗？
2.从鼻尖向前轻推铁锁，会再次打到鼻尖吗？
3.铁锁最终为什么会停下来呢？
近地点
远地点
动能转化为重力势能
重力势能转化为动能
下列现象中，物体动能转化为重力势能的是（　　）
A．向上抛出去的篮球
B．张开的弓把箭水平射出去
C．骑自行车匀速上坡
D．秋千由最高处向最低处荡去
练一练
A
动能和弹性势能相互转化
①
②
③
①
②
③
弹簧弹性势能最大
弹簧弹性势能为0
小车动能为0
小车具有动能
小车动能为0
弹簧弹性势能为0
小车最终为什么会停下来，最开始具有的能量哪里去了？
练一练
乒乓球从自由下落到反弹上升可分为四个过程，即：自由下落到地面的过程，与地面碰撞发生形变的过程，恢复形变的过程，反弹上升的过程。由动能转化为势能的过程是（　　）
A．自由下落过程和碰撞形变过程
B．碰撞形变过程和恢复形变过程
C．恢复形变过程和反弹上升过程
D．碰撞形变过程和反弹上升过程
D
A
机械能守恒
B
C
1.碗中小球从A点到B点的过程中，动能和重力势能是如何转化的？
2.小球最终能到达碗口C点吗，如果不能，增加什么条件可以呢？
机械能
动 能
势 能
当机械能守恒时
当机械能转化为
其他形式能量时
点击该行文字演示动画
其
他
形
式
能
点击该行文字演示动画
机械能守恒：
在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，
即机械能是守恒的。
机械能 = 动能 + 势能
点 拨
外力对物体做功的过程实质是能量转化或转移的过程。功是能量转化的度量，即外力对物体做了多少功，就有多少能量发生了变化。
如图所示，将同一个物体从A点开始沿三个光滑的斜面AB、AC、AD自由滚下，到达同一水平面时的动能分别为E1、E2、E3，则（　　）
A．E1最大
B．E2最大
C．E3最大
D．一样大
D
练一练
水碓
水碓的结构及工作过程
大轮
拨板
碓杆
石锤
水碓的工作原理
工作原理：
水流推动大轮转动，带动轴上的拨板依次不断向下挤压碓杆，从而使石锤抬起。
能量转化：
①水流带动石锤抬起，水的动能转化为石锤的重力势能；
②石锤落下，石锤的重力势能又转化为石锤的动能；
③石锤对下面的米做功，石锤的动能转化为米的内能
机械能及其转化
机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能
机械能及其转化
机械能守恒
动能与势能的转化实例
水碓
课堂小结
1．下列哪个选项中，物体的机械能守恒（　　 ）
A．水平公路上匀速行驶洒水的洒水车
B．加速升空的火箭
C．从苹果树上自由落下的苹果
D．绕地球旋转的人造卫星
D
随堂训练
2．2025年4月1日，长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将卫星互联网技术试验卫星准确送入预定轨道，发射任务取得圆满成功，下列说法正确的是（ 　　）
A．动能变小，势能变大，动能转化为重力势能
B．动能变大，势能变小，重力势能转化为动能
C．火箭升空过程中，内能转化为机械能
D．火箭升空过程中，机械能转化为内能
C
A．离开蹦床后的速度是先变大后变小
B．从最高点到落到蹦床最低点速度是一直变大
C．从接触蹦床至到达最低点，只有人的动能转化为蹦床的弹性势能
D．后一次比前一次“蹦”得更高，一定是做了功
3．蹦床运动有“空中芭蕾”之称，运动时利用蹦床中的弹簧反弹让人在空中表演动作技巧。下列对蹦床运动员的叙述正确的是（　 ）
D(共26张PPT)
第1课时
第十章 机械能、内能及其转化
第一节 机 械 能
动能和势能
疾驰的汽车
观察与思考
流动的水
高挂在枝头的苹果
拉开的弓
高举的重锤
拉伸变形的皮筋
以下物体具有能量吗？
学习目标
知道动能、势能的概念，认识重力势能和弹力势能。
02
01
03
能说出能量与做功的关系，记住能量的单位。
能从能量的角度解释具体情境中的问题。
高举的重锤
流动的水
拉圆的弓
物体
能 量
具
有
能
量
能把地面
砸 陷
能把石头
冲 走
能把箭
弹射开
能对外
做功
物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
定义：
单位：
国际单位制中，能量的单位是焦耳（J），简称焦。
注意：
物体能够做的功越多，它具有的能就越多。
“做了功”是指物体受到力的作用并在这个力的方向上移动了距离，做功的本领已经显示出来了。
“能做功”是指物体具有做功的本领，但这种本领是潜在的，不一定显示出来。
辨 析
下列关于能量的说法中正确的是（ ）
A. 做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量
B. 做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少
C. 能对外做功的物体具有能量，但不一定在做功
D. 能量多的物体所做的功就一定多
C
练一练
能够做功多少并不等同于做了功多少。
点 拨
定义：
动能
单位：
物体由于运动而具有的能叫作动能。
焦耳（J）。
动能大小可能与物体的速度有关
动能大小可能与物体的质量有关
探究影响动能大小的因素
猜想与假设
实验器材
小球
斜面
木块
演示：探究动能的影响因素
质量相同 的物体，运动的速度越大，它的动能越大；
运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
结 论：
控制变量法 和 转换法
1.本实验所用的实验方法有哪些？
2.本实验所用的实验方法是如何体现的？
控制变量法：
探究动能大小与物体速度的关系时，保持物体的质量不变；
探究动能大小与物体质量的关系时，保持物体的速度不变
转换法：
通过观察木块被小球撞击距离的远近来间接测量小球动能大小。
思考
如图是“探究影响动能大小的因素”的实验装置图。实验中，探究的动能是指 （ 　　）
A．小球在斜面上的动能
B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能
D．木块被小球撞击时的动能
B
练一练
定义：
重力势能
单位：
受到重力作用的物体被举高后具有的能。
焦耳（J）
重力势能大小可能与物体的质量有关
重力势能大小可能与物体所处的高度有关
探究影响重力势能大小的因素
猜想与假设
实验器材
铁块或橡皮泥
木桌
细沙
重力势能
演示：探究重力势能的影响因素
质量相同的物体，所处的高度越大，它的重力势能越大；
高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大。
结 论：
控制变量法：
探究重力势能大小与物体质量的关系时，保持物体所处的高度不变；
探究重力势能大小与物体所处高度的关系时，保持物体的质量不变
转换法：
通过观察木桌在细沙里凹陷的深度来间接测量铁块或橡皮泥重力势能大小
控制变量法 和 转换法
1.本实验所用的实验方法有哪些？
思考
2.本实验所用的实验方法是如何体现的？
任何高度严禁抛物！！！
30米落下砸中头部，
当场死亡
石头（1千克）
25楼落下可致人死亡
鸡蛋（60克）
西瓜皮（巴掌大）
25楼落下可致人死亡
铁钉（4cm长）
20楼落下，
可致人死亡
知 识 小 科 普
练一练
马路上匀速行驶的洒水车，在行驶过程中，它的动能 ，重力势能 。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）
变小
变小
定义：
弹性势能
单位：
具有弹性的物体由于发生弹性形变而具有的能。
焦耳（J）
弹性势能大小可能与物体弹性形变程度有关
探究影响弹性势能大小的因素
猜想与假设
实验器材
弹簧
小车
重力势能
演示：探究弹性势能的影响因素
结 论：
同一弹性物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。
形变分为弹性形变和塑性形变。二者的共同点是物体在外力作用下形状都发生了变化，不同点是撤去外力后，发生弹性形变的物体能恢复原状，而发生塑性形变的物体不能恢复原状。
辨 析
具有弹性的物体由于发生弹性形变而具有的能量
动能和势能
势能
影响因素：质量、速度
能量
动能
物体由于运动而具有的能
重力势能
物体能对外做功，表示这个物体具有能量
弹性势能
受到重力作用的物体被举高而具有的能量
影响因素：质量、高度
影响因素：弹性形变大小
课堂小结
1．下列关于各种形式的能量的说法正确的是 （ ）
A．质量大的物体具有的重力势能一定大
B．速度大的物体具有的动能一定大
C．同一物体的弹性形变越大，则它具有的弹性势能也越大
D．以上说法都不正确
C
随堂训练
2．如图所示，货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球，其中A和B为铜球，C和D为铁球。则A与B相比，　 　的势能大，原因　 ，B与C相比，　 　的势能大，原因是　 。四个球中，势能最小的是　 　球。（ρ铜＞ρ铁）
A
A与B的质量相同，但A的高度更大
B
B的质量大
D
3．下列物体中，只具有动能的是 　；只具有势能的是　 　；既具有动能，又具有势能的是　 　。（设水平地面处物体的重力势能为零）
A．挂在屋顶上的电灯 E．在斜坡上滚动的石头
B．被拉开的弹簧 F．在水平公路上行驶的汽车
C．空中飞行的小鸟
D．在水平地面的冰场上滑行的运动员
D、F
A、B
C、E

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