第四节 机械能及其转化
学习目标
1.知道机械能包括动能和势能
2.能解释有关有关动能、重力势能和弹性势能之间相互转化的简单现象
学习过程
自主学习
(一)知识回顾
1.动能的定义及影响动能的因素。
2.重力势能的定义及影响重力势能的素。
3.弹性势能的定义及弹性势能与形变的关系。
4.机械能包括 能和 。
(二) 自学教材P71-P73的内容,我知道:
1.______、______和________统称为机械能.
2._______和________可以相互转化。
3. 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_________的总和不变,或者说,_________是守恒的。
4.水能和风能都属于________能。水力发电和风力发电都是把_________能转化为____能。
5.卫星在远地点时________最大,当它从远地点向近地点运动时,________减少,_____增大,______也增大,_________能转化为________能。
6. 卫星在近地点时________最大,当它从近地点向远地点运动时,________增大,_____减少,______也减少,_________能转化为________能。
二、合作探究
1.动能和重力势能的相互转化
(1)观察滚摆的运动情况
滚摆在最高处时________最大,当它从最高处向下运动时,_____减少,________增大, ______也增大,_________能转化为________能。
滚摆在最低处时________最大,当它从最低处向上运动时,_____增大,________减少, ______也减少,_________能转化为________能。
(2)观察单摆的运动情况。
小球由A向 B运动的过程中,速度逐渐 ,高度逐渐 ___ , 能转化成 能;小球由B向C运动的过程中,速度逐渐变 ,高度逐渐变 ,__________能转化成 能。
2.动能和弹性势能的相互转化
观察如图所示的演示实验。
在甲、乙两图中,小球接触弹簧片,速度越来越 ,最后静止,弹簧片的弹性形变越来越 ,小球的 能转化成弹簧片的 能;在乙、丙图中,静止的木块受弹簧片的作用,速度越来越 ,把小球弹回,弹簧片的 能转化成 能和______能。
牛刀小试
1.打篮球时,我们将篮球抛向空中,在上升过程中,篮球上升的速度逐渐 ,
能转化成 能;篮球到达最高点静止,此时动能为零,重力势能为最 ;篮球下降过程中,篮球下落的速度逐渐 , 能转化成
能;当篮球触地时,发生弹性形变,此时 能转化成 能;当篮球弹起时, 能转化成 能。
知识小结
通过认真学习,我知道:
1.动能和势能统称为机械能,动能和势能可以相互转化。
2. 如果只有动能和势能相互转化,则机械能守恒。
3.水能和风能都属于机械能。
达标检测
1.如图15.5—2人造卫星绕地运行时,在近地点时速度最快,远地点时速度最慢。卫星在近地点的动能最 ,势能最 ;在远地点动能最 ,势能最。卫星从近地点向远地点运行过程中, 能转化成 能;卫星从远地点向近地点运行过程中, 能转化成 能。
2.如图15.5—3所示,同一木块沿AB、AC、AD三个光滑的斜面(高度相同)滑下的过程中,重力势能都转化成动能,滑至底端时( )
A.沿AB滑下的木块速度较快,动能较大
B. 沿AC滑下的木块速度较快,动能较大
C. 沿AD滑下的木块速度较快,动能较大
D. 沿三个光滑斜面滑下的木块速度一样快,动能一样大
3.下列过程中属于动能转化成势能的是( )
A.钟表中的发条使指针转动
B.冰雹从空中落下
C.篮球从地上弹起后上升的过程
D.大型塔式起重机将货物匀速吊起
4.物体沿斜面匀速下滑时,它的( )
A.动能增大,重力势能减小,机械能不变
B.动能不变,重力势能不变,机械能不变
C.动能不变,重力势能减小,机械能减小
D.动能增大,重力势能减小,机械能减小
5.(选做题)美丽的黄果树瀑布高66m蕴藏着巨大的水力资源,每小时有1×103m3的水倾泻而下,在这过程中水的 能转化成 能。由此可知该瀑布的功率为多少?(g取10N/kg)
学习反思
乙.小球将弹簧片压弯
甲.小球刚刚接触弹簧片
丙.弹簧片恢复原状把小球弹回
图15.5—2