(共27张PPT)
第4节 机械能及其转化
第十一章 功和机械能
1.什么叫动能 其大小由哪些因素决定
2.什么叫重力势能 其大小由哪些因素决定
3.什么叫弹性势能 其大小由哪些因素决定
物体由于运动而具有的能叫动能,其大小由物体的质量和运动速度决定。
物体由于被举高而具有的能叫重力势能,其大小由物体质量和被举的高度决定。
物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能,其大小由物体的弹性形变大小和弹性材料决定。
飞行中的飞机
飞行中的飞机具有动能和重力势能
跳水运动员具有动能和重力势能
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
1.动能、势能统称为机械能。
一、机械能
2.物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
弓的弹性势能哪里去了?
想想议议
举高的球释放后,重力势能减小,是不是能量消失了?
二、机械能的转化及守恒
1.动能和势能能够相互转化
弯弓射箭时,弓的弹性势能转化成箭的动能;自由下落的球,重力势能转化成动能。
滚摆
初始态
最低点
最高点
想想做做
观察滚摆的运动,想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的?
当摆轮从最高点下降时,其高度 ,则重力势能 ;但其速度 ,则动能 ,故 能转化为 能。
当摆轮从最低点上升时,其高度 ,则重力势能 ;但其速度 ,则动能能 ,故 能转化为 能。
减小
减小
增大
增大
重力势
重力势
增大
增大
减小
减小
动
动
铁锁会打到鼻子吗?
分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。
单摆
A
B
C
单摆运动过程中
当摆球从最高点下降时,其高度 ,则重力势能 ;但其速度 ,则动能能 ,故 能转化为 能。
减小
减小
增大
增大
重力势
动
当摆轮从最低点上升时,其高度 ,则重力势能 ;但其速度 ,则动能能 ,故 能转化为 能。
重力势
增大
增大
减小
减小
动
2.机械能守恒
当只有动能和势能互相转化时,机械能总量不变。
机械能 = 动能 + 势能
势能
动能
+
二、机械能的转化及守恒
1.动能和势能能够相互转化。
保持不变
图中的过山车具有什么能?
过山车为什么能够不断地翻滚?
三、水能和风能的利用
1.水能和风能是机械能
2.在水(风)力发电站,水(风)的机械能转化为电能。
风力发电
试从能量角度分析“不尽江河滚滚流,流的都是煤和油”中的道理。
讨 论
人造地球卫星
1.当卫星从远地点向近地点运动时,它的势能,动能,速度如何变化?当卫星从近地点向远地点运动时,它的势能,动能,速度又如何变化?
2.卫星在近地点的动能最 ,势能最 ;在远地点的动能最 ,势能最 。当从近地点向远地点运动时, 能转化为 能;当从远地点向近地点运动时, 能转化为 能。
大
小
大
小
动
势
势
动
1 上紧发条的玩具车在水平桌面上开始跑动时( )。
A.弹性势能减小,动能增大
B.弹性势能增大,动能减小
C.弹性势能不变,动能减小
D.弹性势能减小,动能不变
A
练一练
2 在下列过程中,物体的动能转化为重力势能的有( )。
A.从水坝上流下来的水
B.汽车沿斜坡匀速向上行驶
C.乒乓球触地后向上弹起时
D.斜向上抛出的垒球,当它在上升阶段时
D
3、 “神舟五号”载人飞船成功返航,实现了中国人几千年的“飞天梦”,返回舱减速着陆过程中,航天英雄杨利伟的( )。
A.动能增加,重力势能减少,机械能不变
B.动能不变,重力势能减少,机械能减少
C.动能减少,重力势
能不变,机械能减少
D.动能减少,重力势
能减少,机械能减少
D
4.跳伞运动员从空中的飞机上跳下后,在降落伞尚未打开之前的下落过程中,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
5.当物体受到一对平衡力的作用,它的( )
A.动能不变
B.动能可能增大,也可能减小
C.重力势能一定减小
D.重力势能一定增大
A
A
6.加速自由下落的苹果,它的( )
A.动能增加,势能减小
B.动能减小,势能增加
C.机械能不变
D.机械能增加
A
7.下列物体中,既具有动能又具有势能的是( )
A.在水平路面上行驶的汽车
B.空中正在下落的冰雹
C.拉长的弹簧
D.被拦河坝挡住的水
B
8.撑杆跳高是一项奥运比赛项目。当运动员加速助跑时,增加运动员的 能;当撑杆起跳时,由 能转化为 能;撑杆伸直的过程时,由 能转化为 能;当运动员越杆后人落地的过程,由
能转化为 能;
动
动
弹性势
弹性势
动
重力势
动
课堂小结
一、动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。
二、动能和势能可以相互转化。
三、如果只有动能和势能相互转化,机械能是守恒的。