第十一章 功和机械能
第四节 机械能及转化 学案
学习目标
1．知识与能力
知道机械能包括动能和势能．
能用实例说明动能和势能之间可以相互转化，能解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象．
初步了解机械能守恒的含义．
2．过程与方法
通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程．
动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理．
3．情感态度与价值观
关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识．
乐于参加观察、实验、制作等科学实践．
教学重点与难点：
能量守恒的理解和动能和势能的转化．
教学方法：实验演示法、分析归纳法
教学用具：粉笔、滚摆、单摆、上发条的玩具小车等
学习过程：
一、复习巩固
1.动能的大小跟物体的_________和_________有关.
2.重力势能跟物体的_________和___________有关.
二、创设情境
手持粉笔头举起。以此事例提问：被举高的粉笔具不具有能量？为什么？
三、自主学习，合作探究 四、展示汇报
自学指导
一、阅读课本前三段的内容,回答下列问题:
1.滚摆下降时,高度逐渐_______,速度越来越______,重力势能逐渐_______,动能逐渐______,________能转化为________能.
2.当滚摆处于什么位置时动能最大?重力势能最小?当处于什么位置时动能最小,重力势能最大?
二、分组讨论想想议议部分的实验,回答下列问题:
甲图中:是________能转化为________能.
乙图中:小球从A点运动到B点时,______能转化为_______能;从B点运动到C点时,_____能转化为______能;从C点运动到B点时,______能转化为_______能;从B点运动到D点时,_______能转化为________能.
丙图中:小球从左端摆向右端的过程中,先是小球的_______能转化为_______能,然后再由________能转化为_______能,当小球运动到________位置时,动能最大.
三、阅读课本,完成下列填空.
_________________统称机械能.机械能守恒的条件是____________________________.
阅读课本的想想做做的实验,回答下列问题:
1.铁锁的动能和势能是怎样转化的?
[来源:学科网ZXXK]
2.铁锁回不到原来的位置,为什么?
3.在此实验中,机械能的总量守恒吗?如果不守恒,它有什么变化?
四、阅读课本思考
1.在什么情况下,机械能守恒?什么情况下,机械能不守恒?
2.日常生活中,处处存在阻力和摩擦,机械能总是守恒吗?过山车你见过吗?当它从最高处滑下后,再爬上另外一个坡,这个坡的高度能不能与最高处相等,为什么?
典型例题
例1.向上抛出的石块在空中上升时是______能转化为______能;到达最高点后下落,是_______能转化为_________能.[来源:学§科§网]
例2.电动小车沿斜面向上匀速行驶,则在这个过程中( )
A 动能减小,重力势能增大,总机械能不变 B 动能增大,重力势能减小,总机械能不变
C 动能不变,重力势能减小,总机械能不变 D 动能不变,重力势能增加,总机械能增大
拓展提升
1.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将_____,这是因为速度虽不变,但___________.
2. 一个同学在蹦床上玩,从跳起到上升至最高点的过程中,_______能逐渐增大,_____能逐渐减小._________能转化为__________能.
3. 神州五号飞船飞离地面的过程中,速度越来越大,在此过程中,航天英雄杨利伟所具有的动能变_______,具有的机械能变________.
4. 2004年8月26日,在雅典举行的奥运会中,我国跳水运动员郭晶晶以绝对优势夺得女子三米跳板冠军,为我国争得了荣誉.她在起跳过程中,跳板的________能转化成________能,又转化成_________能,最后转化成她的________能,而进入水中.
5.自行车下坡,不踩脚踏板,速度也越来越快,从能的转化角度分析,是因为______能越来越小,______能越来越大.
6.人造地球卫星绕地球的椭圆轨道运行,从远地点向近地点运动时,它的重力势能______,动能_______.(填“增大”、“减小”或“不变”)[来源:学科网ZXXK]
7.下列情况中,重力势能转化为动能的是( )
A在水平面上滚动的小球 B汽车上山 C空中匀速下降的降落伞 D苹果从树上落下
8.空中沿水平方向飞行的一架飞机,正在向灾区空头物资,空投过程中,飞机的动能和势能的变化情况是( )
A 动能和重力势能都增大 B 动能和势能都减小
C 动能减小,重力势能增大 D 动能不变,重力势能不变
9.下列关于水的各句诗句中,和机械能没有关系的是( )
A不尽长江滚滚来 B飞流直下三千尺 C白毛浮绿水 D一江春水向东流
10.跳伞运动员从高空的飞机上跳下后,在降落伞尚未打开前的下落过程中,运动员的
A动能增大,重力势能减小 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,重力势能增大
11.一顾客站在电梯上,随电梯匀速上升,在此过程中他( )
A动能增大,重力势能增大 B动能不变,重力势能减小
C动能减小,重力势能增大 D动能不变,重力势能增大
拓展提升答案
1、减小 质量减小
2、重力势能 动能 动能 重力势能
3、大 大
4、弹性势能 动能 重力势能 动能
5、速度 动能
6、减小 增大
7、D
8、B
9、C
10、A
11、D
第四节 机械能及其转化 同步练习 （附答案）
1．如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道的C处．小球从A点由静止开始下滑的过程中，_______能转化为_______能；在撞击到弹簧使弹簧被压缩的过程中，________能转化成________能．(选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”)
2．国庆期间，在北京举行了一场空中跳伞表演。飞机在高空沿水平方向匀速飞行，跳伞运动员从飞机上鱼贯而出，跳入蓝天白云间，运动员在下落的开始阶段降落伞没有打开，受到的阻力较小，其动能逐渐 （选填“增加”、“减少”或“不变”），重力势能 ；当接近地面，打开降落伞一段时间后，运动员匀速下落，此时其动能 ，重力势能 ；在整个过程中，机械能 。
3．人造地球卫星在从近地点向远地点运动的过程中机械能在转化时_ __能增大。洒水车在水平公路上边洒水边匀速行驶，在此过程中，洒水车的机械能_ __。
4．如图人造卫星沿椭圆形的轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能＿＿＿＿＿，卫星的重力势能＿＿＿＿＿(选填“增大”、“减小”或“不变”)在 点时速度最大。
5．中国探月二期工程 “嫦娥二号”卫星2010年10月1日由“长征三号丙”运载火箭成功发射。在运载火箭离开地面的上升阶段，“嫦娥二号”卫星的动能 ，“嫦娥二号”卫星的势能 。（选填：“增大”、“减小”或“保持不变”）
6．炎热的夏天，一辆洒水车在平直的马路上匀速行驶。在工作过程中，洒水车的动能＿＿＿＿，机械能将＿＿＿＿。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
7．一跳伞运动员跳离飞机，当降落伞张开后，他开始做匀速下降，此时他的重力势能将＿＿＿＿＿，他的动能将＿＿＿＿＿。（选填“增大”、“减小”、“不变”）
8．周日，大宝和小宝骑双人自行车郊游，在如图所示的行驶过程中以大宝为参照物，小宝是静止的，因为他们之间的相对_______没有改变。若他们骑着双人自行车匀速下坡，则他们此时的动能_______，机械能_________。（选填：增大、减小或不变）
9．在森林防火灭火中，用直升机洒水．飞机加速时，吊着的水桶向后摆，这是由于水桶具有 ．水从高处下落过程中，水的重力势能转化为 能．
10．飞机在空中沿水平方向匀速飞行，同时往地面投放救灾物资，在这个过程中，飞机的动能 ，重力势能 。（“变大”“变小”“不变”）
11．滑雪运动员脚踩滑雪板从高处滑下，在此过程中，运动员的动能__________，重力势能____________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
12．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能 （选填“增大”、“减小”、“不变”），卫星的势能 （选填“增大”、“减小”、“不变”）．
13． “神州八号”飞船的返回舱下落接近地面附近时，由于受到阻力而做减速运动，在减速下降过程中，它具有的 能逐渐增加．
14．炮弹在击中目标之前，飞行的轨迹是先上升、后下降的“弹道曲线”。在飞行的上升阶段，炮弹的动能 ，重力势能 （填“增大”、“减小”或“不变”）；在此过程中，炮弹的机械能 。（填“守恒”或“不守恒”，空气阻力可忽略）。
15．汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的山峰，盘山公路修得弯弯曲曲，主要目的是为了__________，载重货车下山时，其重力势能_____（填“增大”“减小”或“不变”），为了减小车速，司机师傅不时踩刹车脚踏板，有一部分机械能转化为_____。
16．跳伞运动员在空中匀速下降的过程中，他的动能_____，势能_______，机械能______。
（填“增大”、“减小”或“不变”）
17．一辆洒水车匀速行驶在平直的公路上，在洒水过程中，洒水车的动能 ，机械能 。（选填“减小”、 “增大”或“不变”）
18．句容市区绿化洒水车，在一条平直的马路上匀速前进．当它正常工作时，其动能 ，势能 ，机械能 ．（选填“增大”、“减少”或“不变”）
19．“歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机，具有卓越的机动性能，当它在空中加速向下俯冲时，动能_________，重力势能__________。（选填“增大”、“不变”或“减小”）
20．一小水滴从空中匀速下落的过程中，小水滴的机械能_______，内能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）.
21．海底发生的地震会引发海啸，海啸在形成时只有几厘米或几米高，进入海岸线浅滩时，受海底阻力的作用，速度会减慢，但高度会增加，海水的 能转化为 能．
22．如图所示,滚摆在下降的过程中，重力势能越来越__________，动能越来越__________。该实验表明____________。
23．滑雪运动员脚踩滑雪板从高处滑下，在此过程中，运动员的动能__________，重力势能____________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
24．跳伞运动员在跳下飞机一段时间后降落伞打开，降落至地面时速度为零，运动员从开伞到降至地面的过程中动能 ______，重力势能 ______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
25．用气球吊着气象探测器匀速升空的过程中，其重力势能________，动能_______．（填“增大”﹑“不变”或“减小”）
参考答案
1．重力势、动；动、弹性势．
2．增加 减少 不变 减少 减少
3．重力势，变小
4．减小，增大，近地
5．增加，增加
6．变小，变小
7．减小，不变
8．位置，不变，减小
9．惯性；动能
10．变小，变小
11．增大，减小
12．减小；增大．
13．内
14．减小，增大，守恒
15．省力 减小 内能
16．不变 减小 减小
17．减小 减小
18．减小 减小 减小
19．
20．
21．动 势（或重力势）
22．小 大 动能和势能可以相互转化
23．增大 减小
24．减小 减小
25．
