(共48张PPT)
第4节 机械能
复习：做功的两个必要因素是什么？
提问：⑴一个运动的物体（例小汽车）能否对其他物体做功？
⑵一个举高的钩码落下能否对其他物体做功？
⑶一个用手拉长的弹簧在释放后能否对靠近它的物体做功？
木块
木块
木块
一个用手拉长的弹簧在释放后拉动木块。
玩具小车拉动木块
钩码落下拉动木块（通过滑轮）
发现:在这些不同的现象中，有一个共同的东西把它们联系起来，这就是它们都能做功。
一、能量：一个物体能够对另一个物体做
功，我们就称这个物体具有能量，简称能 。
能反映了物体做功的本领，不同的物体
做功的本领不同，一个物体能够做功越多，表示这个物体的能量越大。
问题讨论：
1、流水推动水轮机转动，流水有无能量？
为什么？
2、树上的苹果有无能量？为什么？
事件一：杭州飙车案
物体由于运动而具有的能叫做动能。
飞行的火箭
空中飞行的足球
流动的江河水
列举：哪些物体具有动能？
运动的钢球推动木块向前滑动，也就是说：钢球对木块做功
说明：钢球具有能
动能
实验探究 动能大小的决定因素
2.实验设计
1.假设：动能大小可能跟——————————有关。
质量和速度
a
b
探究：动能的大小与哪些因素有关？
①同高度质量不同钢球（ a> b）滚下。
现象：
质量越大
推得越远
动能越大
a
b
探究：动能的大小与哪些因素有关？
②同一小球（质量相同），从不同高处滚下。（a高于b）
现象
越高
滚下后速度越大
推得越远
动能越大
归 纳
运动物体的质量越大，速度越大，动能就越大。
（A）速度相同的物体，质量大的动能就大。
（B）质量相同的物体，速度大的动能就大。
结 论
新民晚报 195次列车飞出的一只 馒头 1990年6月10日
沈阳开往上海的195次列车经过上海分局管辖的沪宁线103K区段时，突然从飞驰列车左翼车窗飞出一只馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。
扬子晚报 火车“吻”肥猪，吻死一大片 1990年6月10日
南京郊区，一辆运载“生猪”的拖拉机，在横穿火车的轨道时，突然抛锚熄火，正好北边驶来一辆列车，火车司机发现情况后，紧急刹车，驶到拖拉机前面速度已经很慢。但还是撞向了拖拉机，拖拉机司机侥幸逃命，但生猪却被“吻倒一大片”。拖拉机也被撞的支离破碎。
你能解释吗？
从能量的角度分析解释：
（1）为什么要对机动车的行驶速度进行限制？
（2）为什么在同样的道路上，不同车型的限制 车速不一样？
你能根据我们分析的结果制定两条相关的交通规则吗？
练习
一辆轿车和一辆货车在平直的公路上做匀速直线运动，那么可以判定（ ）
A、轿车的动能一定比货车大； B、货车的动能一定比轿车大； C、轿车的动能一定和货车相等； D、轿车的动能可能比货车大。
D
事件二:
2008年11月4日早上七点左右，杭州十五家园社区的老住户尝到了高空抛物——一小包用透明塑料袋装起来的药渣子从高处砸了下来，将窗户上面的雨篷砸了一个直径十厘米左右的窟窿，晾衣架也被砸弯了…………
当心吊物
当心落物
必须戴安全帽
为什么要当心吊物、落物而带上安全帽？
观 察 打桩机的工作过程
1、打桩机是靠 的下落将桩打入地下的。
2、被举高的重锤具有对桩做功的本领，因此被举高的重锤应该有＿＿＿；
3、那么被举高的重锤具有什么能呢？
被举高的重锤
能量
举高的杠铃
棚架上的果实
瀑布落下
三、物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
探究 重力势能大小的决定因素
2、实验：重力势能的大小与哪些因素有关.swf
1、猜测：
重力势能的大小可能跟 有关。
质量和高度
归 纳
（A）高度相同的物体，质量大的重力势能就大。
（B）质量相同的物体，位置高的重力势能就大。
结 论
物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越大。
拉开的弓发生了？它具有什么能？
拉弓射箭
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量
橡皮筋被拉的越长
橡皮筋的弹性形变越厉害
纸弹飞的越远
橡皮筋对纸弹做功越多
橡皮筋的弹性势能越大
四、弹性势能：物体由于发生（弹性）形变而具有的势能叫弹性势能。
探究：弹性势能与什么因素有关呢？
实验：弹性势能与形变大小的关系.swf
弹性势能的大小跟物体（弹性）形变的大小有关，物体的（弹性）形变越大，弹性势能就越大。
结 论
象科学家一样思考问题
小明收集到甲、乙、丙3个运动的物体的有关数据列在下表中，请你阅读分析后回答：
物 体
质量（千克）
速度（米/秒）
动能（焦耳）
甲
10
10
500
乙
10
20
2000
丙
20
10
1000
（1）你认为在影响物体动能的因素中，最关键的是哪一个因素？
（2）用科学术语解释：为什么要对机动车的行驶速度进行限制， 且不同车型的限制速度不一样？
速度
速度大，具有的动能大。
质量不一样
小结
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
与速度和质量有关
与高度和质量有关
与形变大小有关
试
一
试
2.下列物体具有哪种能：
A.拉长的弹簧具 。
B.水库大坝上游的水具 。
C.桌子上的茶杯具有 。
D.正在爬坡的汽车 。
E.在空中飞行的小鸟 。
F.飞泄的瀑布 。
弹性势能
重力势能
重力势能
动能
动能和势能
动能和势能
3.洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面。在此过程中，它的动能 ，这是因为——。
4.质量较大的喜雀与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么 飞的快。
5.“跳远”是一项常见的体育活动。跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做是为了（ ）
A、增大跳远运动员的惯性
B、减小跳远运动员的惯性
C、减小跳远运动员的势能
D、增大跳远运动员的动能
减少
速度不变，质量减少
燕子
D
6.绷床表演中演员从高空跳下落在绷床上，又被弹起，绷床的弹性势能最大的时刻是 ；演员的重力势能最大的时刻是 。
人在蹦床上处于最低处时
人在空中最高处时
平直公路上行驶的汽车由于 具有动能，汽车运动的 越大,动能越大。
丽水被称之为浙江“绿谷”，是因为我们丽水有良好的环境，这离不开环卫工人的辛勤劳动，张师傅每天凌晨要开洒水车进行喷洒工作。请问洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面的过程中，洒水车的动能将______ (填”增大”、“减小”或“不变”)这是因为________________
小明从A山顶匀速走到B山顶，问：他的动能_________,势能________(填”增大”、“减小”或“不变”)
不变
减小
奥运赛场上被举高的杠铃具有 能，被拉开的弓具有 能。
08 奥运蹦床项目,我国选手陆春龙和何雯娜分别获得男女冠军,为中国赢得了两枚宝贵的金牌.请问:运动员从高处落在蹦床上,又被弹起,蹦床的弹性势能最大的时刻是______,运动员动能最大时刻是_______,势能最大的时刻是________。
蹦极游戏中A点是弹性绳自然下垂时绳下端位置，B点是游戏者自由下落时绳下端所到达的最低点，问：绳子弹性势能最大时是在哪一点？并说明原因。
A
B
东方航空公司在空中飞行的客机，具有＿＿＿＿＿。
一辆轿车和一辆货车在平直的公路上做匀速直线运动，可以判定：
A、轿车的动能一定比货车大
B、货车的动能一定比轿车大
C、轿车的动能一定与货车的动能相等
D、轿车的动能可能要比货车大
太湖风景区是湖州城市的窗口，那里风景秀丽，空气清新，是人们工作之余最好的休闲场所，现在在湖面上有小游轮，可载人到湖中赏景。请问：游轮在空船时和满客时，以相同的速度行驶，动能和势能变化吗？游轮用的是柴油，在工作中是____能转换为_____。从保护太湖的环境来看，你觉得这种能量转换方式好不好，你有更好的建议吗？
部队战士打靶训练时，在空中高速飞行的子弹具有＿＿＿＿
在08雪灾中,我国武警官兵把全国人民的捐献物资用直升机空投到灾区人们的手中.
请问:直升机在保持相同高度匀速飞行中不断投下救灾物资后,直升机的动能和势能各怎么变化？为什么
中新网9月28日电 北京时间2008年9月28日17时37分许，在太空遨游68小时27分钟的“神舟”七号飞船返回舱成功着陆。18时23分许，翟志刚、刘伯明、景海鹏三名航天员成功出舱。中国“神舟”七号载人航天飞行任务圆满成功。请问:1、返回舱表面为什么要涂一层在高温下易升华的特殊材料？
2、在17时30分时，接近地面的返回舱成功打开了降落伞，请问这时返回舱的动能和势能各将怎么变化？
动能和势能总称为机械能
用公式表示就是:
机械能=动能+势能
动能、势能和机械能的国际单位：
焦耳（J），简称焦。
学生活动：观察小球摆动实验。
实验的做法：将线一端高高固定，另一端系一小球，并将其置于一定高度，轻放小球，观察小球的运动。
动能与势能的相互转化
分析实验现象：
滚摆上升时：速度 ，所以动能 ；
高度 ，所以重力势能 。
这个过程是 转化为 。
滚摆下降时：高度 ，所以重力势能 ；
速度 ，所以动能 。
这个过程是 转化为 。
减小
减小
增大
增大
动能
重力势能
减小
减小
增大
增大
重力势能
动能
结论：动能和重力势能之间是可以相互转化的。
观察小球摆动时最高点的变化。
分析原因：
现象：摆回的最高点越来越低
存在着空气等阻力的影响
如果空气阻力不存在，滚摆的势能和动能
相互转化，势能和动能的和保持不变，即
总的机械能守恒。
这是自然界的一条重要定律。
动能和势能的转化的举例
人造地球卫星的运行轨道是椭圆的，在运行过程中发生重力势能与动能的相互转化。当卫星在近地点时，＿＿能最小，＿＿能最大；在远地点时， ＿＿能最大，＿＿能最小。
动
势
势
动
A
B
C
O
1、如图所示，绳的一端拴一小球，另一端系于固定点O处，用手将小球拉至A点放手，小球便会摆动起来，这说明能可以互相＿＿＿。小球从A运动至B的过程＿ ＿能转化为＿ ＿能；小球在＿点时动能最大，在 点时动能最小。
2、汽车匀速上坡过程中，动能＿＿，重力势能＿＿，机械能＿＿。
转化
势
动
B
A、C
不变
增大
增大
练习
3.在平直的公路上甲、乙两辆质量相同的汽车由北向南行驶，但甲车上的司机却看到乙车向北行驶，可见甲车的动能____乙车所具有的动能(填大于、等于、小于)。
大于
4、下列说法中，正确的有（ ）
A、具有动能的物体一定具有势能；
B、静止的物体也可能具有机械能；
C、沿斜面上升的物体，既有动能也有势能；
D、具有势能的物体不可能具有动能。
ＢＣ
