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第2节 机械能（第2课时）
【核心概念】
4.能的转化与能量守恒
【学习内容与要求】
4.1 能的形式、转移与转化
②知道动能和势能可以相互转化，以及机械能守恒的含义。
【教学目标】
1.科学观念:1.能描述动能和势能相互转化的过程；知道在动能和势能的转化过程中,如果没有能量损失,则机械能守恒。
2.科学思维:会应用能的转化原理解释相关现象
3.探究实践:联系动能和势能相互转化的情景,体会转化过程中能量的变化。
4.态度责任:通过学习,体会能量间不是孤立的,而是相互联系的。
【教学思路】动能和势能统称为机械能。本课时主要学习动能和势能间的相互转化,在动能和势能相互转化的过程中,若没有能量损耗,则机械能守恒
【教学过程】
教学环节 教学活动 设计意图
创设情境，明确问题 游乐园中的过山车从高处滑下时,如图所示，它的运动速度不断增大，然后它又冲上另一个斜坡，速度就减小下来。 过山车运动的速度为什么会发生这样的变化？ 观看由惊险刺激的过山车视频，引出课题，激发学生的兴奋点。
动能和势能的转化 [情景展示] [问题探究] 结合图片内容,你知道动能和重力势能之间有怎样的关系吗 [思考交流] [归纳提升] 动能和重力势能在一定条件下是可以相互转化的。 [继续探究] 物体的动能和弹性势能可以相互转化吗 把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上,玩具车由静止开始加速跑动,此过程中说明了什么 [思考交流] [归纳提升] 物体的动能和弹性势能也可以相互转化。上紧发条贮存了弹性势能,当把玩具车放置在水平桌面上时,玩具车由静止开始加速跑动,此过程中,弹簧的弹性势能转化为玩具车的动能。 [问题探究]在上述活动中，摆锤和滚摆每次上升的高度都在减小，最后会停在最低点。那么，机械能为什么会减少呢？ [思考交流] [归纳提升] 摆锤和滚摆在上下摆动过程中与空气发生摩擦，不断消耗机械能。机械能转化为热能。 没有消耗机械能→机械能守恒。 [问题探究]你能解释撑杆跳高、水力发电和蹦床的动能和势能之间的转化吗？ [思考交流] [归纳提升] （1）撑杆跳高:分阶段分析： （2）水力发电：重力势能→动能→电能 （3）蹦床:分阶段分析： 多联系实际生活。 分阶段分析机械能的转化，有利于理解。
机械能守恒 [情景展示] [问题探究] 结合人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图说明什么是机械能守恒及机械能守恒的条件 [思考交流] [归纳提升] 动能和势能之和称为机械能。大量事实表明,动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量不变,或者说,机械能守恒。 强调“只有动能和势能的相互转化”即机械能没有损失。
课堂小结
板书
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第2节 机械能（第2课时）
考试这样考
类型一 动能和势能的转化
角度1：动能和重力势能的转化
1.在如图所示的滚摆实验中,下列说法正确的是( )
A.滚摆下降时,动能减小,重力势能增大
B.滚摆运动时,有部分机械能转化为其他形式的能
C.滚摆运动至最低点时,动能为零
D.滚摆运动至最高点时,一切外力突然消失,滚摆会继续向上转动
角度2：动能和弹性势能的转化
2.如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧
保持原长时小球的置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO=OB），释放小球，研
究小球在水平方向上的受力和运动情况，则（ ）
A.小球运动到B点时将停止运动并保持静止
B.小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变
C.小球从A运动到O的过程中弹性势能转化动能
D.小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小
类型二 机械能及其守恒
角度1：动能和重力势能的转化及机械能守恒
3.中国跳水队被人们称为“梦之队”。如图是跳水运动员跳水时的情景，运动员在离开跳板
到落入水的过程中（不计空气阻力）（ ）
A.运动员的动能一直增大，机械能不变
B.运动员的重力势能一直减小，机械能减小
C.运动员的动能先减小后增大，机械能不变
D.运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大
角度2：动能和弹性势能的转化及机械能守恒
4.如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙
上。在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动．在物体向右运
动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A.弹簧的弹性势能逐渐减小 B.物体的机械能不变
C.弹簧的弹性势能先减小后增大 D.物体的动能逐渐增大
类型三 动能与势能相互转化在生活中的应用
5.现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门，弹簧门在被推开后能自动关闭．以下有关于弹簧门
被推开后自行关闭的过程中能量转化的说法，正确的是（ ）
A.弹簧的弹性势能转化为门的动能 B.门的动能转化为弹簧的弹性势能
C.门的势能转化为弹簧的动能 D.弹簧的动能转化为门的势能
类型五 学科综合
6.轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁，另一端与一木块连接在一起，木块放在粗糙的水平地面
上，在外力作用下，木块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点，如图所示。现撤去外力，
木块向右运动，当它运动到O点时弹簧恰好恢复原长。在此过程中（ ）
A.木块的动能一直增大 B.弹簧的弹性势能一直增大
C.弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能
D.弹簧减小的弹性势能大于木块增加的动能
类型五 拓展创新
7.如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入
罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该
罐子从不太陡的斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面
的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。
（1）橡皮筋在 点(选填字母)的弹性势能最大。
（2）若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子 (选填“可能”或“不能”）返回滚上斜
面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能 (选
填“大于”“小于”或“等于”）在B点时的机械能。
能力提升训练
1.如图所示，AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度。让小球从A点由静止开始自
由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气组力），则
小球离开B点后的运动就道最符合实际的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
2.如图所示，用不可伸长的轻质细线和轻质弹簧分别吊质量相同
的小球A、B，将两球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且
高度相同，此时弹簧处于原长状态，而后由静止开始放开A、
B两球，两球在运动中空气阻力不计，到最低点时两球在同一
水平面上，关于两球在最低点时速度的大小正确的是（ ）
A.A球的速度大 B.B球的速度大 C.A、B球的速度大小相等 D.无法判定
3.一番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠(如图)，同时番茄仍有较大速度
并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时
减少的势能( )
A.等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B.大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D.小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
4.如图是物体离手后，在空中飞行过程中动能 Ek 随时间 t 变化的
曲线，运动的物体可能是（ ）
A.斜向上投掷出去的铅球 B.一松手由静止下落的乒乓球
C.竖直向上垫起的排球 D.离开脚后再地上滚动的足球
参考答案
考试这样考
1.B 2.C 3.C 4.C 5.A 6.D 7.（1）D （2）不能 大于
能力提升训练
1.C 2.A 3.B 4.A
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第2节 机械能
（第2课时）
浙教版 九年级上
教材解析
【核心概念】
4.能的转化与能量守恒
【学习内容与要求】
4.1 能的形式、转移与转化
②知道动能和势能可以相互转化，以及机械能守恒的含义。
描述动能和势能相互转化的过程；用能的转化原理解释相关现象。
动能和势能的转化过程中，若没有能量损失，则机械能守恒
创设情境
坐过游乐园中的过山车，会让人产生惊心动魄的感觉。
过山车运动的速度为什么会发生变化？
探究实践
请你分析过山车运动的速度为什么会发生这样的变化？
（1）过山车从高处滑下,下降过程中它的运动速度为什么会不断增大？
由于高度减小，过山车的重力势能减少，
减少的重力势能转化为过山车的动能，运动速度不断增大。
（2）过山车冲上另一个斜坡,上升过程中它的运动速度为什么会减小？
由于高度增大，过山车的重力势能增大，
增大的重力势能由过山车减小的动能转化而来，
动能转化为重力势能，动能减小，速度减小。
思考与讨论
被拉到高处的过山车具有重力势能；
探究实践
1．如图所示，用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后释放。在摆锤向下摆动的过程中，重力势能如何变化？动能如何变化？在摆锤摆过中点向上摆动的过程中，重力势能如何变化？动能如何变化？
用频闪照相技术拍摄的摆锤运动的情景。
研究摆锤的摆动
向下摆动
重力势能减少。
动能增大。
向上摆动
重力势能增大。
动能减少。
摆锤上升时都能达到原来的高度吗？为什么？
高度越来越低，最后停在最低点。
因为有空气摩擦阻力。
如果没有空气摩擦阻力，摆锤的运动会如何？
摆锤每次都会上升到原来的高度。
活动
探究实践
活动
2.如图所示，把一个滚摆悬挂起来。用手捻动滚摆，使悬线缠在轴上，将滚摆升高到最高点，然后放手。在滚摆下降的过程中，重力势能如何变化？动能如何变化？当滚摆上升的过程中，重力势能如何变化？动能如何变化？
向下摆动
重力势能减少。
动能增大。
滚摆上升时都能达到原来的高度吗？为什么？
向上摆动
重力势能增大。
动能减少。
研究滚摆的运动
高度越来越低，最后停在最低点。
因为有空气摩擦阻力。
如果没有空气摩擦阻力，滚摆的运动会如何？
滚摆每次都会上升到原来的高度。
探究实践
活动
3.如图所示，把金属小球放在A 处，然后让它沿轨道滚下，观察小球的滚动过程。小球在A、B、C、D 各点具有什么形式的能量？小球在滚动过程中能量如何转化？
A点具有 。
重力势能
B点具有 。
D点具有 。
C点具有 、 。
势能
动能
势能
动能
重力势能
重力势能
动能
A
B
C
D
高处滚下的小球
小球在滚动过程中能量转化:
探究实践
思考与讨论
以上实验活动可以得到什么结论？
研究摆锤的摆动
研究滚摆的运动
高处滚下的小球
实验表明：物体的动能和重力势能可以相互转化。
如果没有空气摩擦阻力，物体不会停下来。
如果没有空气摩擦阻力，摆锤和滚摆每次都会上升到原来的高度。
探究实践
活动
动能和弹性势能之间也可以相互转化。
当拉长橡皮筋时，橡皮筋就储存了 。
弹性势能
放手后橡皮筋就会飞出去而具有了 。
动能
如图所示，把橡皮筋一端套在食指顶端，另一端用小指勾住。这时橡皮筋呈拉长状态。当小指放掉橡皮筋时，橡皮筋向前飞出。
橡皮筋前后过程中能量是如何转化的？
弹性势能
动能
探究实践
动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总量就保持不变，或者说，机械能守恒。
大量事实表明:
机械能守恒定律。
动能和势能之和称为机械能。
探究实践
在上述活动中，摆锤和滚摆每次上升的高度都在减小，最后会停在最低点。那么，机械能为什么会减少呢？
摆锤和滚摆在上下摆动过程中与空气发生摩擦，不断消耗机械能。
思考与讨论
动能和势能的相互转化有着广泛的应用。
摆锤和滚摆在上下摆动过程中，机械能转化为热能。
没有消耗机械能→机械能守恒。
探究实践
（1）撑杆跳高:分阶段分析
运动员的动能
运动员进行一段助跑
运动员的重力势能
和撑杆的弹性势能
上升一定高度
动能减小到最小值
撑杆的弹性势能
运动员的重力势能
越过横杆下落：
运动员的重力势能
运动员的动能
起跳前:
增大动能
起跳后:
探究实践
（2）蹦蹦床
钢丝床的
弹性势能
人的动能
人的重力势能
①人下落时的能量是怎么转化的？
重力势能
动能
③人上升时的能量又是怎么转化的？
②人接触蹦床后的能量是怎么转化的？
人的动能
人的重力势能
钢丝床的
弹性势能
（人的机械能）
探究实践
在水力发电站，拦河大坝为什么要筑得高高的？发电时能量如何转化的？
被大坝拦住的上游水积蓄了大量的势能。
水向低处流动时，重力势能转化为动能。
流动的水冲击水轮机的叶轮
重力势能
动能
电能
水轮机带动发电机发电，转化为电能。
（3）水力发电站
探究实践
如图为人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图。卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。卫星在近地点的速度较大，在远地点的速度较小，那么，卫星从近地点运动到远地点的过程中，它的动能和势能如何变化？
在近地点时：重力势能 ，动能 ；
最小
最大
在远地点时，重力势能 ，动能 。
最小
最大
卫星由近地点运动到远地点的过程中，高度增大，势能增加。远地点的速度较小，动能减小。
机械能守恒。
人造地球卫星
思考与讨论
课堂小结
转化
转化
动能
只有动能和势能相互转化，机械能守恒
弹性势能
势能
重力势能
动能和势能之和称为机械能。
动能和势能之间可以相互转化。
迁移应用
1.如图是研究滚摆运动的实验，在滚摆向上运动的过程中，若不计阻力，下列说法中正确的是-------------（ ）
A.动能转化为重力势能，机械能不变
B.动能转化为重力势能，机械能增加
C.重力势能转化为动能，机械能不变
D.重力势能转化为动能，机械能减速
A
2.下面哪个过程是动能转化为重力势能（ ）
A.钟表由拧紧的发条带动齿轮转动
B.张开的弓把箭射出
C.被风吹动的帆船在前进的过程中
D.向上抛出的石头，在上升的过程中
D
探究实践
3.如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力）（ ）
A.铅球由a →b时，动能逐渐增大
B.铅球在b点的机械能大于a点的机械能
C.铅球由b →c时，机械能逐渐减小
D.铅球在c点时动能最大
D
4.下列关于机械能的说法,正确的是 ( )
A、骑车匀速下坡，机械能不变
B、从空中射向球门的足球,势能减小,动能增加
C．加速升空的运载火箭，机械能不断增大
D．带动钟表转动的发条，将动能转化为势能
C
迁移应用
4. 如图是跳水运动员跳水时的情景，运动员在离开跳板到落入水的过程中（不考虑空气阻力）（ ）
A. 运动员的动能一直增大，机械能不变
B. 运动员的重力势能一直减小，机械能减小
C. 运动员的动能先减小后增大，机械能不变
D. 运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大
C
迁移应用
4.如图为学生在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所
能到达的最低点。在小石块由a点到c点运动的
过程中，以下说法正确的是( )
A、小石块动能一直在增加
B．小石块减少的重力势能全部转化为动能
C、小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能
D．小石块到达c点时，动能为零
D
板书设计
第2节 机械能（第2课时）
机械能守恒
动能 势能
转化
转化
重力势能
弹性势能
谢谢
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