第2节 机械能（第2课时）（课件 20张PPT）

(共20张PPT)
浙教版 九年级上
第2节 机械能
（第2课时）
教材解析
【核心概念】
4.能的转化与能量守恒
【学习内容与要求】
4.1 能的形式、转移与转化
②知道动能和势能可以相互转化，以及机械能守恒的含义。
描述动能和势能相互转化的过程；用能的转化原理解释相关现象。
动能和势能的转化过程中，若没有能量损失，则机械能守恒
创设情境
游乐园中的过山车从高处滑下时,如图3-9所示，它的运动速度不断增大，然后它又冲上另一个斜坡，速度就减小下来。过山车运动的速度为什么会发生这样的变化？
被拉到高处的过山车具有重力势能，当它沿轨道飞驰而下时，将储存的重力势能释放出来，转化为动能，从而让人产生惊心动魄的感觉。
势能和动能是如何转化的？在转化时遵循什么规律？
探究新知
游乐园中的过山车从高处滑下时，它的运动速度不断增大，然后它又冲上另一个斜坡，速度就减小下来。请你分析过山车运动的速度为什么会发生这样的变化？
过山车从高处滑下,下降过程中它的运动速度为什么会不断增大？
由于高度减小，过山车的重力势能减少，
减少的重力势能转化为过山车的动能，运动速度不断增大。
过山车冲上另一个斜坡,上升过程中它的运动速度为什么会减小？
由于高度增大，过山车的重力势能增大，
增大的重力势能由动能
转化而来，
动能转化为重力势能，动能减小，速度减小。
探究实践
1．如图 3-16 所示，用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后释放。在摆锤向下摆动的过程中，重力势能如何变化？动能如何变化？在摆锤摆过中点向上摆动的过程中，重力势能如何变化？动能如何变化？
用频闪照相技术拍摄的摆锤运动的情景。
研究摆锤的摆动
向下摆动
重力势能减少。
动能增大。
向上摆动
重力势能增大。
动能减少。
摆锤上升时都能达到原来的高度吗？为什么？
高度越来越低，最后停在最低点。
因为有空气摩擦阻力。
如果没有空气摩擦阻力，摆锤的运动会如何？
摆锤每次都会上升到原来的高度。
课堂练习
2.如图所示，把一个滚摆悬挂起来。用手捻动滚摆，使悬线缠在轴上，将滚摆升高到最高点，然后放手。在滚摆下降的过程中，重力势能如何变化？动能如何变化？当滚摆上升的过程中，重力势能如何变化？动能如何变化？
向下摆动
重力势能减少。
动能增大。
滚摆上升时都能达到原来的高度吗？为什么？
向上摆动
重力势能增大。
动能减少。
研究滚摆的运动
高度越来越低，最后停在最低点。
因为有空气摩擦阻力。
如果没有空气摩擦阻力，滚摆的运动会如何？
滚摆每次都会上升到原来的高度。
探究实践
3.如图所示，把金属小球放在A 处，然后让它沿轨道滚下，观察小球的滚动过程。小球在A、B、C、D 各点具有什么形式的能量？小球在滚动过程中能量如何转化？
A点具有 。
重力势能
B点具有 。
D点具有 。
C点具有 、 。
势能
动能
势能
动能
重力势能
重力势能
动能
实验表明：物体的动能和重力势能可以相互转化。
A
B
C
D
高处滚下的小球
探究实践
动能和弹性势能之间也可以相互转化。
当拉长橡皮筋时，橡皮筋就储存了 。
弹性势能
放手后橡皮筋就会飞出去而具有了 。
动能
如图所示，把橡皮筋一端套在食指顶端，另一端用小指勾住。这时橡皮筋呈拉长状态。当小指放掉橡皮筋时，橡皮筋向前飞出。
橡皮筋前后过程中能量是如何转化的？
弹性势能
动能
动能和势能之和称为机械能。
大量事实表明，动能和势能可以相互转化。
探究实践
在上述活动中，摆锤和滚摆每次上升的高度都在减小，最后会停在最低点。那么，机械能为什么会减少呢？
摆锤和滚摆在上下摆动过程中与空气发生摩擦，不断消耗机械能。所以高度都在减小。
如果没有空气摩擦阻力，摆锤和滚摆会如何上升？
每次都会上升到原来的高度。
大量事实表明，动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总量就保持不变，或者说，机械能守恒。
“只有动能和势能的相互转化”→没有消耗机械能→机械能守恒。
探究实践
动能和势能的相互转化有着广泛的应用。
（1）撑杆跳高:分阶段分析
运动员的动能
运动员进行一段助跑
运动员的重力势能
和撑杆的弹性势能
上升一定高度
动能减小到最小值
撑杆的弹性势能
运动员的重力势能
越过横杆下落：
运动员的重力势能
运动员的动能
起跳前:
增大动能
起跳后:
探究实践
在水力发电站，拦河大坝为什么要筑得高高的？发电时能量如何转化的？
被大坝拦住的上游水积蓄了大量的势能。
水向低处流动时，重力势能转化为动能。
流动的水冲击水轮机的叶轮
重力势能
动能
电能
水轮机带动发电机发电，转化为电能。
探究实践
如图为人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图。卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。卫星在近地点的速度较大，在远地点的速度较小，那么，卫星从近地点运动到远地点的过程中，它的动能和势能如何变化？
在近地点时：重力势能 ，动能 ；
最小
最大
在远地点时，重力势能 ，动能 。
最小
最大
卫星由近地点运动到远地点的过程中，高度增
大，势能增加。远地点的速度较小，动能减小。
机械能守恒。
图3-21 人造地球卫星
1.弹簧门在被推开以后能自动关闭，如图所示。试从能量转化的角度来说明这一现象。
手推门时，弹簧张紧，弹性势能增大。
放手后，弹性势能减小，转化为门的动能，使门关闭。
2.立定跳远时的动作分解图。从机械能的角度来分析，运动员在空中运动过程中，能量转化过程为 __________________。
上升动能转化为势能；
下降势能转化为动能。
探究实践
课堂反思
立定跳远时的动作分解图。从机械能的角度来分析，请你画出运动员在空中运动过程中动能随时间变化的大致图像。
0 时间/s
动能
A
B
C
0 时间/s
动能
如果没有空气阻力，画出图像还会一样吗？并作出解释。
请把你的图像和解释写在纸上，与同学交流。
1.下列关于机械能的说法,正确的是 ( )
A、骑车匀速下坡，机械能不变
B、从空中射向球门的足球,势能减小,动能增加
C．加速升空的运载火箭，机械能不断增大
D．带动钟表转动的发条，将动能转化为势能
C
迁移应用
2.一架匀速上升的直升飞机，它的（ ）
A、动能增加，重力势能不变
B、动能不变，重力势能增加
C、动能和重力势能都增加
D、动能和重力势能都不变
B
迁移应用
3.如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中， 下列说法正确的是（不计空气阻力）-----（ ）
A、铅球由a →b时，动能逐渐增大
B、铅球在b点的机械能大于a点的机械能
C、铅球由b →c时，机械能逐渐减小
D、铅球在c点时动能最大
D
迁移应用
4.如图为学生在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块由a点到c点运动的过程中，以下说法正确的是(　　)
A、小石块动能一直在增加
B．小石块减少的重力势能全部转化为动能
C、小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能
D．小石块到达c点时，动能为零
D
转化
转化
动能
只有动能和势能相互转化，机械能守恒
弹性势能
势能
重力势能
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第2节 机械能（第2课时）
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