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(共22张PPT)
第十一章　功和机械能
第４节　机械能及其转化
能量定义：
物体对外做功，表示这个物体具有_________
能量单位：____________
注：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
势能
重力势能：
弹性势能：
物体由于_________而具有的能量
物体由于_____________而具有的能量
能量
焦耳（J）
越多
越大
运动
被举高
弹性形变
知识回顾
各种能量的影响因素：
物体动能的大小跟___________、___________有关
物体重力势能的大小跟___________、___________有关
弹性势能大小与_________大小有关
实验运用______________、_______________
速度
质量
质量
高度
形变
转换法
控制变量法
知识回顾
想一想，下列物体都具有什么能量？
动能
重力势能
弹性势能
导入
飞行中的飞机具有重力势能和动能
跳水运动员具有重力势能和动能
1．动能、势能统称为机械能。
机械能
知识点1
2.机械能 = 动能 + 势能
动能和势能间能够相互转化！
动能
弹性势能
转化
动能
重力势能
转化
讲授新课
机械能的转化
二
下列情景中的能量
跑哪里去了？
讲授新课
1．动能和重力势能的相互转化
⑴ 单摆
A
B
C
多个单摆组在一起会是怎么样呢？
最低点
最高点
讲授新课
1．动能和重力势能的相互转化
⑵ 滚摆
从近地点到远地点：
从远地点到近地点：
动能转化重力势能
重力势能转化动能
讲授新课
1．动能和重力势能的相互转化
⑶ 人造卫星
讲授新课
2．动能和弹性势能间的相互转化
⑴ 水平方向弹簧振子
A
B
O
讲授新课
2．动能和弹性势能间的相互转化
⑵ 发条玩具
G
讲授新课
3．动能、重力势能、弹性势能间的相互转化
⑴ 竖直向上弹簧振子
G
G
F
G
F
最高点
弹簧原长
平衡位置
最低点
A
B
C
D
v ____，E动____
h ____，E重____
____ ____
3．动能、重力势能、弹性势能间的相互转化
G
G
F弹
E重
E动
____ ________
讲授新课
⑴ 竖直向上弹簧振子
——蹦床
增大
增大
减小
减小
E重
E动和E弹
________ ____
E动和E重
E弹
____ ________
E弹
E动和E重
________ ____
E弹和E动
E重
_____ _____
E动
E重
G
G
F
G
F
讲授新课
3．动能、重力势能、弹性势能间的相互转化
⑵ 竖直向下弹簧振子
最高点
平衡位置
最低点
讲授新课
机械能=动能+势能
不变
动能
势能
+
1．机械能守恒：
当只有_____和_____互相转化时，机械能总量______。
动能
势能
不变
A
B
C
克服摩擦做功等情况，会和其它形式的能相互转化，机械能总量改变。
减少
转化成其他形式的能
机械能=动能+势能
讲授新课
机械能守恒
三
2．机械能不守恒：
讲授新课
自然界的流水和风都具有大量的_______能。
水能
成因：水的流动
风能
成因：空气的流动
机械
例
题
典例解析
如图为正在运送货物的无人机，下列说法正确的是 ( )
例 1
如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A 点静止释放，小球会在A、C 两点之间来回摆动，最终静止下来。下列说法正确的是 ( )
例 2
A.无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小
B.无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变
C.无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零
D.无人机下降过程中，货物的动能一定增大
A.小球从 A 点摆动到 B 点，动能转化为重力势能
B.小球能从 B 点摆动到 C 点是由于受到惯性
C.小球每次经过 B 点，其动能都比上一次小
D.小球最终静止在 A 点
典例解析
如图所示是小张同学在做蹦床动，在他离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上直至最低点的过程中（不计空气阻力）。下列说法正确的是( )
A．刚碰到蹦床时小张同学的重
力势能不再减小
B．上升到最高点时，小张同学
速度为零，受平衡力作用
C．下落到最低点时，小张同学速度为 零，蹦床的弹性势能最大
D．从最高点下落到最低点的过程中小张同学的重力势能全部转化为动能
例 3
典例解析
返回
如图所示，用手将一重力为G 的铁球缓慢放在一个弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达 B 位置速度达到最大，到达C 位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，若整个过程中不计能量损耗，下列说法正确的是 ( )
例 5
A.从A 位置到B 位置铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
B.在此过程中弹簧的弹性势能增加量为Gh
C.小球到达 B 点时，小球的重力大于弹簧的弹力，所以小球继续下落
D. B位置到C 位置的过程中铁球所受的重力大于弹簧所施加的弹力
随堂练习
如图所示，运动员射箭时，用力将弓拉开，把箭射出去。在此过程中，把箭射出去的力是弦的 力。在放开箭的瞬间，弦的 能转化为箭的 能。箭离弦后在空中向上飞行的过程中，箭的机械能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。
如图是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量变化，下列说法正确的是( )
变式训练 2
变式训练 1
A.助跑过程中，动能保持不变
B.助跑过程中，机械能总量保持不变
C.起跳后的上升过程中，重力势能增大
D.越过横杆后的下降过程中，动能保持不变
随堂练习
如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部并穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞并用竹签固定，图乙为其截面图。如图丙所示，将该罐子从斜面 A 点处由静止释放，滚到水平面 D 点停止，然后返回，自行滚上斜面的 B 点，停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。下列说法正确的是( )
变式训练 3
C.罐子第一次来回滚动过程中，两次经过 C 点时的动能大小相同
D.罐子滚动过程中，机械能总量保持不变
A.罐子从 A 点滚到D 点的过程中，动能先增大后减小
B.罐子从 D 点滚到C 点过程中，弹性势能全部转化为动能

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