14.3能量的转化和守恒 从“过山车”看能量转化 课件(共42张PPT)-2022-2023学年人教版物理九年级

(共42张PPT)
从“过山车”看能量转化
天气渐好，正值暑期，我们不负美好时光，是时候去游乐场好好的玩耍了，感受一把刺激的过山车吧。
今天老师将为你盘点中国最刺激的10大过山车，你准备好了吗
中国最刺激的10大过山车
垂直过山车（广州·长隆欢乐世界）
长隆欢乐世界的一大亮点，60m的高度即使你离园区很远也能看见，它享有“全球过山车之王”的称号，是亚洲第一座无地板的带翻转的垂直下坠、带水力刹车的过山车。
它绝非浪得虚名，不仅仅有高空轨道，还要穿过地下隧道和水道，3分钟的时间内能让你感受上天、入地、冲浪的超凡体验。它会在最高点停住，那一刻基本是绝望的，垂直下降时速112迈，记住收好你的小心脏。
摩托过山车（广州·长隆欢乐世界）
有见过各种各样的过山车，但你一定很少见过摩托过山车，在长隆欢乐世界有最早的摩托过山车。
时速80迈！在过弯道的时候，你的膝盖可能会着地，让你有真的在赛车的感觉，特别真实。喜欢赛车的小伙伴们不妨一试哟。
绝顶雄风（上海·欢乐谷）
想玩这个项目真的不简单，爬到站台都要好久。它高度有65米，是中国最高的过山车，同时也是世界上最高的垂直下坠过山车。
它最具特色的是它能时速115迈完成一个翻转，你会瞬间进入失重状态，如漂浮在宇宙中一样，仿佛眼前就是银河系....嗯，简单的说就是很晕。
谷木游龙（上海·欢乐谷）
来到上海欢乐谷，你一定回被它的奇特外观吸引，木头拼凑的网状结构，非常漂亮。直到上面一阵尖叫声过后，你才知道这些木头居然是一个过山车项目。
它是中国第一个木质过山车，乘坐一定要克服你的心理，坐在这上面听着疾驰的声音，总感觉是哪块木头碎了。不过放心，它很安全，它可是园里人气最高的项目。
十环过山车（广州·长隆欢乐世界）
这个就更奇特了，因为过山车环数为10环，居然还创造了世界吉尼斯记录，也算是过山车行业的翘楚了。而且这种过山车世界上一共只有两台，英国一台，长隆欢乐世界是第二台。
它的亮点就是360度回转，相当魔幻的轨迹，可以感受到中心连环旋转的奇妙同心惯力。乘坐时记得不要吃太多，看着前方一个点......
水晶神翼（北京·欢乐谷）
这台过山车的奇特之处在于可以旋转座椅，开始是坐上去的姿势，准备运行的时候，你的座椅靠背就会往后抬，莫名奇妙的整个人就成平趴的姿势，过山车扣住你的身体，面朝着地面，就像是给你一双翅膀。
不过，由于水晶神翼被过分包装了，所以使其观赏价值大打折扣。但是，就是因为包装的很过，很多时候你会感觉你都是贴着墙壁擦过去的，这个体验相当刺激。
蓝月飞车（上海·欢乐谷）
它也被称为Mega-Lite过山车，算是这里比较温柔的了，时速90迈,高速飞驰会给你带来美妙飞翔之感。
它的轨道是几个大抛物线，运行过程中会有一段像野兔一样蹦跳，会给你一种抛射的感觉。
雪山飞龙（深圳·欢乐谷）
这个项目在深圳欢乐谷是非常受欢迎的，通常要排队排好久，它是中国第一座悬挂式过山车。
老师提醒大家记得把鞋带系紧，穿合脚的鞋，双腿的悬空相当没有安全感很容易不知所措的乱踢，3分钟的悬挂时间记得努力抱紧自己，这个绝对会让你体验惊险、刺激、极速、尖叫，体验那种令人窒息的感觉。
笑傲飞鹰（台湾·六福村主题公园）
它是亚洲第一，全球第二的一台U型滑轨的悬挂式过山车！据说它开始的速度就很快。
U型的轨道总让你感受极限的失重感。绝对的刺激，在后面越来越高的时候，你会随着像螺丝一样的轨道进行360度转运翻腾，简直就是很变态。
4D过山龙（江苏·常州中华恐龙园）
这是一台科技含量极高的过山车。完全不同于以往过山车的是它的座位悬挂在主车厢两侧，说白了感觉就是挂在一个高速运行的杆上面...
主车厢随着轨道翻转的时候，有非常好的立体乘坐体验，晃动特别大。而且座位可以单独翻转，360度都可以，相当刺激。好多人玩过这个都哭了....
中国十大最刺激的过山车
你是否期待有这样一次体验呢？
一起来感受吧！
垂直过山车
十环过山车
蓝月飞车
1、 过山车本身没有发动机和动力源，为什么它可以在轨道上运行自如并且忽快忽慢呢？
2、过山车的大回环，为什么越来越小呢？
3、你知道过山车上最刺激的座位在哪里吗？
4、过山车到达终点时，激起的水花和什么因素有关呢？
5、......？
你敢挑战过山车中的物理问题吗？
1、定义：物体由于_______而具有的能
2、物体的动能大小和物体的__________有关
运动
过山车中的能量——动能
质量和速度
运动的过山车具有动能
过山车中的能量——势能
势能包括：重力势能和弹性势能
弹性势能是物体由于发生__________而具有的能，其大小与__________程度有关。
重力势能是在地球表面附近，物体由于________而具有的能。大小与物体的__________有关。
弹性形变
弹性形变
被举高
质量和高度
过山车中的能量——势能
爬高的过山车具有重力势能
电能是我们现代日常生活和生产中，使用最多的一种能量，它不能从自然界直接获取，电能的获得是由各种形式的能量转化而来的。用电器的使用则需要消耗电能。
过山车中的能量——电能
过山车需要消耗电能
内能是物体或若干物体构成的系统（简称系统）内部一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量总和.
影响内能的因素有______________________________
温度、质量、物体材料的种类及物质存在的状态
过山车中的能量——内能
过山车具有内能
能量
动能
势能
重力势能
弹性势能
概念
影响因素
概念
影响因素
概念
影响因素
电能
内能
下坡
当过山车（质量一定）越过第一个坡顶后，它将转而迅速下降.随着过山车高度的不断降低，其运行速度迅速增大。
重力势能转化为动能
过山车运行过程
起步
过山车（质量一定）都要先爬上一段陡坡，随着过山车高度的不断增加，其储备的重力势能也逐渐增加.
过山车爬坡
电能转化为重力势能
情景一：
情景二：
惊险回环
动能转化为重力势能
惊险刺激的过山车轨道中往往有一个甚至多个“回环” ，在过山车（质量一定）行驶的过程中，它可以安全地“冲过”圆环的制高点
情景三：
挑战一： 过山车本身没有发动机和动力源，为什么它可以在轨道上运行自如并且忽快忽慢呢？
提示：我们可以从能量转化的角度思考。
你敢挑战过山车中的物理问题吗？
重力势能
动能
质量
速度
√
重力势能
发动机
机械能及其转化
请同学完成下列各小题：
(1)火箭携飞船加速升空过程中，飞船的重力势能________，动能________，机械能________．
(2)荡秋千时，若不计空气阻力，当秋千从高处落下时，秋千的________能转化为_____能．
(3)小明站在自动扶梯上随自动扶梯匀速上升时，小明的动能_______，重力势能______，机械能________.
增大
增大
增大
重力势
动
不变
增大
增大
学法指导
机械能相互转化中的关键字词：
加速下滑→高度降低，速度增加→重力势能减小，动能增大
匀速上升→高度增加，速度不变→重力势能增大，动能不变
减速上升→高度增加，速度减小→重力势能增大，动能减小
弹性形变减小→弹性势能转化为其他的能→弹性势能减小
不计摩擦阻力→动能、势能间发生转化→机械能守恒
(1)射箭比赛时，运动员拉弓将箭射出去的过程中，弓的弹性势能________，箭的动能________．
(2)一辆洒水车正在平直道路上匀速洒水，它的动能________，机械能________．
(3)篮球自由落向地面的过程中________能转化为________能；当撞击地面时，发生了弹性形变，________能增大；它在恢复原状的过程中________能又转化为______________能，使它离开地面向上弹起．
(4)当蹦床运动员从离开蹦床向最高点运动的过程中，________能转化为重力势能，机械能________．(不计空气阻力)
减小
增大
减小
减小
重力势
动
弹性势
弹性势
动能和重力势
动
不变
请同学快速完成下列各小题：
机械能及其转化
挑战二： 过山车的大回环，为什么越来越小呢？
你敢挑战过山车中的物理问题吗？
机械能守恒
机械能守恒：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___________，或者说，机械能是守恒的．
保持不变
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。
挑战二： 过山车的大回环，为什么越来越小呢？
你敢挑战过山车中的物理问题吗？
机械能
内能
重力势能变小
高度变小
组装云霄飞车
挑战三： 你知道过山车上最刺激的座位在哪里吗？
你敢挑战过山车中的物理问题吗？
重力势能
质量
高度
不变
变化
就是我
你敢挑战过山车中的物理问题吗？
挑战四：过山车到达终点时，激起的水花大小和什么因素有关呢？
实验　探究物体的动能与哪些因素有关
(1)本实验研究的是________(选填 “木块”“钢球”或“斜面”)的动能与它的质量、速度的关系。
钢球　
(2)实验中通过观察____________________来比较动能的大小。
(3)在探究动能与速度的关系时，要保持小球的________不变，让小球从________(选填 “相同”或“不同”)的高度滚下，以不同的速度推动木块移动。该实验得出的结论是：________________________________________________。
木块水平移动的距离
质量　
不同
质量一定时，物体速度越大，具有的动能越大
(4)在探究动能与物体质量的关系时，要选择两个质量________(选填 “相同”或“不同”)的小球，并让它们分别从同一斜面的________(选填 “相同”或“不同”)高度滚下。该实验得出的结论是：_______________________________________________。
不同　
相同　
速度一定时，物体质量越大，具有的动能越大
(5)物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法等。本实验运用了两种研究方法：一是____________法；二是转换法。就本题来说：用木块移动的距离来表示小球动能大小的方法就是________。
控制变量　
转换法
你敢挑战过山车中的物理问题吗？
挑战四：过山车到达终点时，激起的水花大小和什么因素有关呢？
动能
质量
高度
不变
变化
用物理思维解决问题
同学们，我们今天的挑战顺利完成，看来能量转化知识可以解决这么多的生活问题，在假期中我们还会遇到很多的为什么.如以下情景,相信大家是可以解决的。
用物理思维改变世界
同学们再见