1、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。,回顾,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,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
2、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
3、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,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
4、,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,科学世界,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,学习目标回顾,3能说出功的原理,知道使用任何机械都不省功。,开心练习,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
5、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
6、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。,8如图所示,将一物体分别沿着光滑斜面AO和BO匀速拉到顶端O点,已知AOW2 CF1F2,W1W2 DF1F2,W1W2,再见,