11.4 机械能及其转化 课件（26页PPT）＋素材

(共26张PPT)
第十一章 功和机械能
第4节
机械能及其转化
温故知新
动能：
物体由于________而具有的能。
势能
重力势能：
弹性势能：
物体由于受到_________并处在一定_________时所具有的能量。
物体由于发生_____________而具有的能量。
运动
重力
弹性形变
高度
动能
影响因素：
m
v
重力势能影响因素：
m
h
弹性势能影响因素：
弹性形变程度
1、动能与重力势能的相互转化；
2、动能与弹性势能的相互转化；
3、机械能守恒。
本节学习内容：两种转化，一个守恒
机械能
飞行中的飞机
跳水运动员
飞机和运动员都具有动能和重力势能
机械能=动能+势能
机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
机械能的单位是焦耳（J）。
练习
下列四个实例中，机械能正在增加的是（　　）
A．蓄势待发的火箭
B．水平匀速飞行的飞机
C．加速上升的飞艇
D．匀速下降的热气球
C
单摆
思考：小球在摆动过程中具有哪些机械能？
单摆
A
B
C
动能和重力势能可以相互转化
A→B，动能增大，重力势能减小
减少的重力势能去哪了？增大的动能是哪来的呢？
滚摆
思考：你观察到了什么现象？这其中涉及到什么样的能量转化？
最低点
最高点
初始态
具有重力势能
重力势能减小，动能增大
动能最大，重力势能最小
动能减小，重力势能增大
重力势能最大
拉弓射箭
研究对象 观察到的现象 分析
弓 拉弓时
放手后
箭 拉弓时
放手后
弹性势能转化成动能
被拉弯，发生弹性形变
具有弹性势能
弹性形变程度变小
弹性势能减小
保持静止
动能为零
由静止变为运动
动能变大
减少的弹性势能去哪了？增大的动能是哪来的呢？
动能转化为弹性势能
动能和弹性势能可以相互转化
课堂练习
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
课堂练习
（中考·湖州）你一定剪过指甲吧！为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来，而是“飞”出去？原来，指甲受到指甲钳的挤压， 改变了________，当指甲被指甲钳剪断后，指甲的____________转化为指甲的动能，让指甲“飞”出去。
形状
弹性势能
观察与思考
想一想，从鼻尖静止释放的铁锁，会打到鼻尖吗？
不会
铁锁除了受到重力和拉力外还受到什么力？
空气阻力
如果没有空气阻力会怎样？
铁锁会上升到原来的高度
机械能守恒
大量研究结果表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
现实生活中，由于摩擦阻力的存在，动能和势能相互转化的过程中要克服摩擦力做功，部分机械能转化为其他形式的能，机械能减少。
机械能守恒的条件
课堂练习
1. 下列现象中机械能守恒的是( )
A. 物体沿斜面匀速下滑
B. 物体从高处自由下落,不计空气阻力
C. 火箭加速升空
D. 降落伞运动员跳伞后匀速下降阶段
动能不变，重力势能减小，机械能减小
机械能守恒
动能变大，重力势能变大，机械能增加
B
课堂练习
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
D
思考
怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来抛球的位置？说明理由。（忽略空气阻力）
参考答案：用力向下抛出乒乓球，使球抛出时具有一定的动能。根据机械能守恒，乒乓球弹跳到原来的位置时仍有一定的动能，还能继续向上运动，到达最高点时的重力势能等于乒乓球抛出时的重力势能与动能之和，因此能使乒乓球弹跳到高于抛出的位置。
水能和风能的利用
自然界的流水和风都具有大量的机械能
水力发电
风力发电
单个风力发电机的输出功率较小，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田”。
人造卫星的机械能转化
人造卫星的机械能转化
小结
机械能及其转化
机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能
机械能及其转化
机械能守恒
水能和风能的利用
水能发电
风能发电
机械能=动能+势能