10-1-2机械能及其转化授课课件2021-2022学年北师大版物理九年级全一册(共34张PPT)

(共34张PPT)
一、机械能
第2课时 机械能及其转化
北师大版 物理 九年级全一册
第十章 机械能、内能及其转化
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。
探究新知
新知1 机械能及其转化
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。
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。
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。
[ 2021·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
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
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？
新知2 机械能守恒
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。
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。
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。
例
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( )
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
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( )
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
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
归纳新知
下列所描述的情景中，没有发生动能转化为势能的是(　　)
A．滑滑梯 B．荡秋千
C．跳水比赛 D．空中大翻转
1
A
巩固新知
【2022·北京西城区模拟】如图所示，滚摆由低处向高处滚动时(　　)
A．重力势能减小，动能增大
B．重力势能增大，动能减小
C．重力势能不变，动能减小
D．重力势能减小，动能不变
2
B
如图是宜昌某景区的彩虹滑道，小东和小红从顶端滑到底端的过程中，重力势能________，动能________。(填“增大”“减小”或“不变”)
3
减小
增大
如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，把棋子放在钢锯条的端部，然后用手将钢锯条的端部压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的________势能。增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的________________越大，
它的弹性势能越大。
4
重力
弹性形变程度
【2021·无锡】如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。关于摆球，下列说法中正确的是(　　)
A．从A点到B点的过程中机械能守恒
B．在B点时处于平衡状态
C．在O点时重力势能最大
D．从A点到O点动能转化为重力势能
5
A
【2021·广元】我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的动能________，机械能________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
6
变小
不变
世界各国都把开发利用风能放在能源开发的重要位置。关于风能，下列说法正确的是(　　)
A．风能便于贮存
B．风能使用起来比较稳定
C．风能使用起来比较复杂
D．使用风能不会污染环境
7
D
如图为一种爬杆机器人，仅凭电池提供的能量，就能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行。机器人在此过程中(　　)
A．所受摩擦力方向竖直向下
B．对杆的握力增大时，所受摩擦力增大
C．匀速爬行速度增大时，所受摩擦力不变
D．动能全部转化为重力势能
8
C
【2021·成都】对过山车加速下降过程中的机械能，下列分析正确的是(　　)
A．动能增大，重力势能增大
B．动能减小，重力势能增大
C．动能减小，重力势能减小
D．动能增大，重力势能减小
9
D
【2021·张家界】张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力，关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是(　　)
A．弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大
B．弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大
C．下降到最低点的过程中人的机械能守恒
D．下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大
10
D
【2021·潍坊】体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示， a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在(　　)
A．a、c两点的动能相等
B．a点的机械能比d点机械能大
C．a点动能比d点动能大
D．b点的动能最大
11
A
如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将________能转化为________能储存起来，此过程中机械能总量________。
12
动
重力势
减小
如图所示，一物体分别沿光滑的斜面OA、OB、OC从斜面的顶端自由滑到地面，则下列说法正确的是(　　) A．物体从斜面OA上到达地面时速度最大
B．物体从三个斜面到达地面时的动能相等
C．物体从三个斜面到达地面时的动能不
相等
D．物体到达三个斜面的底部时重力做功不相等
13
B
如图所示，单摆(图甲)在竖直平面内左右摆动，滚摆(图乙)在竖直平面内上下往复运动。请回答：
14
(1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是____________
_____________。
动能和势能
可以相互转化
(2)滚摆从最低点摆到最高点的过程中，是______能转化为__________能。
动
重力势
(3)在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产生此现象的原因是_________________________，使________逐渐减少。
它们需要克服摩擦阻力做功
机械能
再 见