114 机械能及其转化
教学目标
(1) 能用实例理解动能和势能的相互转化
(2) 能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象
(3) 通过自制单摆,进行观察和实验认识动能和势能的转化过程
【预习生成】
1.动能是 ,动能的大小与物体的 和 有关,通过改变 可以改变质量一定的物体的动能。
2.重力势能是 ,重力势能的大小与物体的 和 有关。重力势能大小的变化由 确定。
3.弹性势能是 ,弹性势能的大小与 和发生弹性形变的 有关。
4.将一个乒乓球向上抛出去 ( http: / / www.21cnjy.com ),乒乓球离手时的速度最大,此时的动能___________。在上升过程中,乒乓球的质量 ,速度____ _____,因而动能__________,但高度在增加,因而重力势能__________。当达到最高点时,乒乓球的速度为_________,动能也为_________,重力势能达到最大,所以在上升过程中乒乓球的________能转化为_________。从最高处下落时,速度越来越__________,动能越来越__________,由于高度不断减小,所以重力势能也不断____________。所以,在下降过程中乒乓球的_________能转化为__________能。
【新知探究】
阅读教材P117~118页想想议议,完成下列问题。
【合作探究一】动能和重力势能的相互转化
滚摆实验:
⑴在滚摆位于最高点时,它的速度为 、高度 ,此时动能 势
能 (填“最大”或“最小”)
⑵在滚摆位于最低点时,它的速度 ,高度 ,此时动能
势能 。(填“最大”或“最小”)
⑶在滚摆运动的过程中,下降的过程中动能 ( http: / / www.21cnjy.com ) 势能 。在上升过程中滚摆的动能 ,势能在 。(填“增大”或“减小”)。
2.人造卫星中的能量转化
人造卫星在近地点时, 能最大, 能最小,在远地点时, 能最大, 能最小,当人造从近地点向远地点运动时, 能减小, 能增大, 能转化为 能。当从远地点向近地点运动时, 能增大, 能减小, 能转化为 能,在运动过程中卫星在不同点的机械能 。(填相同或不同)
3.单摆
把绳的一端拴一个橡皮(或小球),另 ( http: / / www.21cnjy.com )一端悬于固定点,用手把小球拉到A点后松开,小球便摆动起来,在摆动过程中。小球的重力势能在________点最大,在________点最小;小球的动能在________点最大,在________点最小,从A到B是 能转化为 能,从B 到C 是 能转化为 能。
【结论一】动能是物体运动时具有的能量,重力势能是物体
由于被举高而储存的能量,二者可以相互转化。
【合作探究二】动能和弹性势能的相互转化
1.小球从斜面上滚下的过程中, 能转化为 能,与弹性钢片碰撞的过程中, 能转化为 能。在弹性钢片恢复形变的过程中, 能转化为 能,在小球滚上斜面的过程中, 能转化为 能。若不计摩擦,整个过程中的机械能 。
2.篮球下落过程中, ( http: / / www.21cnjy.com ) 能转化为 能,球发生形变的过程中, 能转化为 能,球恢复形变的过程中, 能转化为 能,球上升过程中 能转化为 能。
【结论二】动能和弹性势能也可以相互转化
知识点:动能和势能统称为机械能。动能是物体运动时具有的能量,势能是物体存储着的能量,动能和势能可以相互转化。
如果只有动能和势能相互转化,不存在向第三种能量的转化,机械能的总和保持不变。或者说机械能是守恒的。
【达标检测】
1.下列物体具有何种形式 ( http: / / www.21cnjy.com )的机械能:被举高的重锤具有 ;正在爬坡的汽车具有 ;钟表里被卷紧的发条具有 .
2.如果只有 ,机械能的总和保持不变.
3..皮球从某一高度释放,落地后反弹上 ( http: / / www.21cnjy.com )升,上升的最大高度比释放时的高度低一些,皮球上升时重力势能 ,皮球在整个运动过程中的机械能 .(填“增加”、“减小”或“不变”)
4..为了使快速降落的“神舟"七号返回 ( http: / / www.21cnjy.com )舱安全着陆,返回舱在距离地面几米处,向下迅速喷出高温高压气体。从开始喷气到安全着陆,返回舱的 ( )
A.动能增大,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.动能减小,重力势能增加,机械能不变
D.动能减小,重力势能减少,机械能减少
5. 如图所示,把一个金属小球用细线悬挂起来,将小
求拉到A点,然后放开,小球在从A点运动至B点的过程
中, 能转化为 能.
6.如图所示,小球由静止从轨道最高处的A点滚至最低处的
B点时,下列说法中正确的是( )
A.小球在A点时只有动能,没能重力势能
B.小球在A点时只有重力势能,没有动能
C.小球从A点到B点的过程中,动能转化为重力势能
D.小球从A点到B点的过程中,机械能增加
【巩固提升】
1.下列物体具有哪种能
(1)推出去的铅球,落地具有 (2)正在上坡的自行车具有
(3)被拦河坝拦住的河水具有 (4)在跳台上准备跳水的运动员,具有
(5)钟表里卷紧的发条具有 (6)从枪膛里射出的子弹具有 。
2. 如图展示的是四川大凉山深处彝寨同学攀登
木制云梯上学的情景在攀登上升过程中,如果
以 为参照物,可以判定其中一位同学是
运动的,他的重力势能会 (填“增
大”、“不变"或“减小”).
3.学校每个星期一都要举行升国旗仪式,当国
歌奏响时,国旗被匀速升起.在这一过 ( http: / / www.21cnjy.com )程中,国旗的动能 ,重力势能 ,机械能 .(填“变大"、“不变"或“变小”)
4. 在桂林兴安“乐满地主题乐园”里有个 ( http: / / www.21cnjy.com )极刺激的游乐项目:蹦极。游乐者系上弹性牵索从高处跳下,利用牵索产生的弹力作用使自己在空中几番升降后静止。那么游乐者在其中的下降过程中( )
A.重力势能一直在减小 B.动能一直在增大
C.重力势能一直在增大 D.机械能保持不变
5.我国自行研制的“飞龙7型”反舰导 ( http: / / www.21cnjy.com )弹可由飞机或舰艇发射,在距海平面很低的高度以超音速飞行时速度可达500m/s,其射程逾32km,它接近敌舰的速度极快,故很难拦截.若导弹发射后,敌舰侥幸将其拦截,但导弹的残骸仍能以极高的速度横扫敌舰,给其以重创.高速飞行的残骸能重创敌舰,是因为它们具有( )
A.较大的动能 B.残破的外形 C.较大的势能 D.较大的射程
6.下列物体具有弹性势能的是( )
A.被举高的重锤 B.正在爬坡的汽车
C.被卷紧的钟表的发条 D.空中飞翔的小鸟
7. 在北京奥运会上,我国蹦床运动实现了金牌零的突破.图为蹦
床运动员何雯娜从蹦床弹向空中表演技巧动作的过程中,则运动
员具有的( )
A.动能增加,势能减少 B.动能增加,势能增加
C.动能减少,势能减少 D.动能减少,势能增加 .
8. 在水平街道上匀速行驶的洒水车,一边行驶一边向道路上洒水。下列关于其机械能变化的说法中正确的是( )
A.动能不变 B.动能减小,机械能减小
C.动能不变,机械能不变 D.动能减小,机械能增大
9.一个熟透的苹果从树上掉下来,在下落过程中( )
A.苹果的重力势能保持不变 B.苹果的重力势能越来越大
C.苹果的动能越来越大 D.苹果的动能越来越小
10.飞鸟如果撞到静止飞机的前窗玻璃上,不会给飞机
造成太大的伤害,但如果飞鸟撞上高速飞行 ( http: / / www.21cnjy.com )的飞机,常常会撞破坚固的玻璃窗,造成机毁人亡的重大事故.对这一现象的解释,下列说法正确的是( )
A.飞机静止时动能为零,飞行时的动能很大
B.鸟在地面飞行时,重力势能很小,在高空飞行时,重力势能很大
C.鸟在地面飞行时,动能很小,在高空飞行时,动能很大
D.鸟相对于高速飞行的飞机来说,速度很大,动能也很大
11.司机开车上坡前,往往加大油门,以提高汽车的速度,这是为了 ( )
A.增大动能 B.增大势能 C.增大惯性 D.减小阻力
12.关于能的概念,下列说法中正确的是 ( )
A.势能相等的物体一定在同一高度
B.悬挂着的物体因为没有做功,所以没有能
C.在空中飞行的子弹,能够做功,所以具有能
D.一个物体具有机械能,则这个物体一定既具有动能,又具有势能
13.在图中,已知m甲=m乙, ( http: / / www.21cnjy.com )甲、乙两物体分别以v甲和vz.的速度被匀速拉到平台AB上,且v甲A.因为到平台时它们的重力势能相等,所以甲的动能等于乙的动能
B.因为v甲C.在斜面上拉的时候甲的动能小于乙的动能,到平台上甲的重力势能等于乙的重力势能
D.虽然v甲14.如图所示,小孩从不太陡的滑梯上滑下的过程中,臀部有灼热的
感觉。下列说法正确的是( )
A.动能一定越来越大 B.重力势能一定越来越小
C.机械能总量保持不变 D.以上说法都不对
15.如图所示,小明分别沿三条路径滑到地面,在不考虑空气阻力和摩擦
的情况下,滑到地面时速度最大的路径是…( )
A.1 B.2 C.3 D.都一样
16.如图,小刚对子弹击穿木板靶心前后,子弹能量变化的问题进行了思考。
有如下四点看法:
(1)动能减少,是因为有部分机械能转化成其他形式的能
(2)动能减少,是因为子弹的机械能增加了
(3)动能减少,是因为子弹克服摩擦做了功
(4)子弹的机械能不变
你认为他的看法中,正确的有几点( )
A.1点 B.2点 C.3点 D.4点
课堂总结:
课后反思 我的收获是: ________________________________________________
我的问题是: ________________________________________________