(共27张PPT)
第4节 机械能及其转化
1.知道动能和重力势能的转化，能举例说明动能和重力势能的转化。
2.知道动能和弹性势能的转化，能举例说明动能和弹性势能的转化。
【想一想】
思考：过山车在运动的过程中，动能和势 能会发生什么变化？
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
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
动能
势能
重力势能
弹性势能
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。
动能和重力势能相互转化
演示：滚摆实验
观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？
初始态
最低点
最高点
最低点时，
转动最快，动能最大， 高度最低，重力势能最小
最高点时，
转动最慢，动能最小， 高度最高，重力势能最大
演示：单摆的摆动
分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。
单摆
A
B
C
想一想，从鼻尖释放的铁锁，会再次打到鼻尖吗？
不会
铁锁除了受到重力和拉力外还受到什么力？
空气阻力
空气阻力越小，铁锁克服阻力做功就越少，摆回的高度就越高。
当阻力为零时，铁锁摆回原高度。
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
A
h
重力势能减少
v
动能增加
转化
篮球下落（不计空气阻力）：
动能和弹性势能相互转化
篮球接触地面（不计碰撞过程中能量损耗）：
初位置
末位置
动能＞0
篮
球
未
发生形变
弹性势能=0
重力势能
动能=0
篮
球
形变量最大
弹性势能＞0
重力势能减小
篮球在恢复原状的过程中：
末位置
初位置
动能＞0
篮
球
恢复原状无形变
弹性势能=0
重力势能增加
动能=0
篮
球
形变量最大
弹性势能＞0
重力势能
篮球上升：
h
重力势能增加
v
动能减少
转化
整个过程，篮球能量的转化：
重力势能
弹性势能
动能
动能
+重力势能
2.机械能守恒
当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。
1.动能和势能能够相互转化。
小结
机械能 = 动能 + 势能
势能
动能
+
保持不变
图中的过山车具有什么能？
过山车为什么能够不断地翻滚？
例2：如图所示，小球沿轨道由静止从A 处运动到D 处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化，则（ ）
A.小球在A 处的动能等于在D 处的动能
B.小球在A 处的动能大于在D 处的动能
C.小球在B 处的机械能小于在C 处的机械能
D.小球在B 处的机械能等于在C 处的机械能
所以小球的机械能保持不变
D 处高度小于A 处高度，故A 处小球的重力势能大于D 处小球的重力势能
D
自然界的流水和风都具有大量的机械能
风能和水能的利用
水能的破坏性释放造成灾害
水力发电
水利发电示意图
风力发电
一、动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。
二、动能和势能可以相互转化。
三、如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的。
四、水能和风能的利用。
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．从苹果树下自由落下的苹果
D．绕地球旋转的人造卫星
D
2．2020年7月23日，我国发射了第一颗自主研发的火星探测器天问一号。如图所示是火箭发射时的情景，关于火箭加速上升的过程中，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
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（ ）
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
D
