10.1.2机械能（第2课时）机械能及其转化 课件－2021－2022学年北师大版物理九年级全一册(共22张PPT)

(共22张PPT)
10.1.2机械能及其转化
飞行中的飞机
飞行中的飞机具有
动能和重力势能
跳水运动员具有动能和重力势能
感悟新知
机械能
动能与势能统称为机械能。一个物体具有的机械能总量，等于它所具有的动能与势能之和。
举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？
知识点
机械能及其转化
1
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2.动能与重力势能间的相互转化
(1)如图 5 所示的实验中机械能间的相互转化情况：①重力势能→动能；②动能→重力势能；③重力势能→动能；④动能→重力势能。
(2)相似的实验有滚摆实验，原理相同的实例有荡秋千。
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知识拓展 ：
在卫星从远地点向近地点运动的过程中，卫星的重力势能减少，动能增加，重力势能转化为动能；在卫星从近地点向远地点运动的过程中，卫星的动能减少，重力势能增大，动能转化为重力势能。
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3. 动能与弹性势能间的相互转化
(1)演示实验：如图 6 所示，上发条后，体操人翻转。弹性势能转化为动能。
(2)应用实例：机械手表、蹦床等。
4. 两种势能间也可以相互转化 例如，撑竿跳高时就利用了弹性势能转化为重力势能。
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[ 中考·益阳 ]“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图 7 所示，弹性轻绳的上端固定在 O 点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，上升到最高位置C点，在 B 点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是( )
例
感悟新知
A. 人从 A 到 C 的过程中，重力势能增加，动能一直减少
B. 人从 A 到 B 的过程中，动能增加，重力势能减少
C. 人在 B 点时动能最大
D. 弹性绳的弹性势能在 B 点时最大
答案：C
感悟新知
方法提示 :
分析动能和势能变化的一般步骤：
(1) 明确要研究的对象和所要研究的过程。
(2)根据物体初始状态的位置、速度、形变情况，确定物体具有的动能、势能。
(3)分析物体运动过程中质量、速度、所处的高度、弹性形变的情况，从而确定物体的动能、势能的变化情况。
你会害怕吗？
用绳子把一个铁锁悬挂起来。
把铁锁拿近自己的鼻子，稳定
后松手，头不要动。铁锁向前
摆去又摆回来。铁锁摆回时会
碰到你的鼻子吗？
知识点
机械能守恒
2
感悟新知
机械能守恒
物体的动能和势能之间是可以转化的。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。
感悟新知
2. 正确理解机械能守恒，要注意以下两点 :
(1)机械能守恒的条件是只有动能和势能之间的相互转化。
(2)在机械能的转化过程中，动能减少多少，势能就增加多少；反之，势能减少多少 , 动能就增加多少，总能保证动能与势能的总和不变。
感悟新知
3. 有外力对物体做功的过程实质是能量转化的过程，功是能量变化的量度，即外力对物体做了多少功，就有多少能量发生了变化。
感悟新知
易错提醒：
判断机械能是否变化的方法：
物体在只有重力作用而无其他外力作用的情况下，机械能总量不变。只是在动能和势能间相互转化。
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例
[ 芜湖二模 ] 如图 8 是滑雪运动的轨道。某运动员从高处A 点由静止滑下，经过 B 点到达最低点，然后到达另一侧与 B 点等高的 C 点时速度刚好为零。下列说法正确的是( )
感悟新知
A. 从 A 点到 O 点的过程，动能转化为重力势能
B. 从 A 点到 O 点的过程，动能不断增大
C. B 点和 C 点的机械能相等
D. 从 O 点到 C 点的过程，机械能不断增加
答案：B
感悟新知
特别提醒：
整个滑雪过程包括下滑和上升两个阶段，各阶段能量的转化过程是不同的；运动过程中人会受到轨道的阻力，机械能减小。减小的机械能等于初始位置的重力势能与终点位置的重力势能的差值。
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例
“嫦娥五号”返回器首次采用“打水漂”方式返回地球，即其在返回的过程中距地球表面的距离先减小后增大再减小。返回器先后两次进入大气层(图中虚曲线)的运动轨迹(实曲线)如图 9 所示，空气摩擦阻力不可忽略，下列说法正确的是( )
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A.返回器从 A 点运动到 B 点的过程中，其机械能不断减小
B. 返回器从 A 点运动到 C 点的过程中，在 C 点时其动能最大
C. 返回器从 A 点运动到 B 点的过程中，其动能增大，重力势能不变
D. 返回器从 B 点运动到 C 点的过程中，其动能和重力势能都一直减小
答案：A
感悟新知
特别提醒：
分析动能和重力势能的相互转化时，要抓住与高度、速度有关的关键词，明确具体的运动过程；在分析机械能是否守恒时，要明确机械能守恒的条件是“不计任何摩擦和阻力”。在大气层中无动力运动的物体，由于受到大气摩擦阻力，因此机械能会减小。而在大气层外运行的航天器，一般认为无大气阻力，做无动力运行，机械能守恒。
机械能及其转化
动能
质量、速度
势能
重力势能
质量、高度
弹性势能
弹性形变程度大小等
机械能
机械能守恒