1、111.4 机械能及其转化有人说：“跳伞运动员在空中张开伞以后匀速下降，此时运动员和伞受到重力和空气阻力两个平衡力作用，所以体系机械能守恒”。按这种理解，机械能守恒的 条件是物体所受的合外力为零。其实这是一种误解，我们可从两方面来谈这个问题。首先，运动员在匀速下降过程中，体系的重力势能是逐渐减小的，而动能是不变的，故体系的机械能逐渐减少，不守恒；其次，运动员在下降过程中，受到空气阻力的作用，空气阻力是非保守力（耗散力），非保守力做功，体系的机械能是不守恒的。由于保守力做负功（阻力与位移方向相反），使得体系的机械能减少。体系机械能守恒 的条件是：在运动过程中只有保守力做功，非保守力不做功。我们所
2、讨论的这一问题不满足机械能守恒的条件。【学法指导】动能与势能转化问题的分析：首 先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失） ，则动能势能转化过程中机械能不变。题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失 机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失机械能不守恒。（4）水能、风能是自然界具有巨大机械能的天然资源。【温故知新】1物体的_越大，_越 大，其动能越大。2物体的_越大，_越大，其重力势能越大。3
3、物体的_ 越大，其弹性势能越大。4把一只粉笔向上抛出，粉笔在上升过程中，动能 ，重力势能 ；粉笔在下降过程中，动能 ，重力势能 。【探究新知】一、自主预习阅读课本的内容,回答下列问题:1滚摆下降时,高度逐渐 _,速度越来越_,重力势能逐渐_,动能逐渐_,_能转化为_能.2当滚摆处于 位置时动能最大，重力势能最小；当处于 位置时动能最小,重力势能最大。3_统称机械能.动能是物体 时具有的能量，势能是 的能量。动能和势能可以互相转化。4机械能守恒的条件是_。二、合作探究1机械能2概念：_和_统称为机械能， （做机械运动的物体具有的能） 。一个物体的动能是 70J，势能是 50J，这个物体的机械能是
4、_J。2动能与重力势能的相互转化：（1）观察课本 P71 图 11.4-1，有几次能量转化？你能分析蹦床运动过程能量的转化过程吗？（2）观察图 11-4-1 滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的。滚摆从高处松手下落过程中，动能_，重力势能_，_能转化为_能；下落至最低点后上升过程中，动能_，重力势能_，_能转化为_能；循环多次后，滚摆静止。整个过程中，滚摆的机械能（动能与重力势能的总和）_。 （3）课本 P71 想想做做 2，小球从 A 点运动到 B 点时,_能转化为_能；从 B 点运动到 C 点时,_能转化为_能；从 C 点运动到 B 点时,_能转化为_能；当小球运动到_位
5、置时,动能最大.3动能与弹性势能的相互转化：飞向网球拍的网球撞击球拍的过程中，球的速度 、动能_，球拍与球发生弹性形变，弹性势能_，_能转化为 _能；后来球拍将球弹飞，_能转化为_ _能。4机械能守恒大量研究表明，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，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。阅读课本 P72 页的想想做做,如图 11-4-2，回答下列问题: （1）铁锁的动能和势能是怎样转化的?（2） 铁锁回来时能比原来的位置高吗 ,为什么?（3）在此实验中,机械能的总量守恒吗?如果不守恒,它有什么变化 ?5水能和风能的利用人们对水能的利用，主要是通过 ，增加水的 能，水
6、流下时带动水轮机而带动发电机发电。风能发电是利用风的 能，吹动风车，带动发电机发电。6 科学世界人造地球卫星的机械能转化，如图 11-4-3。图 11-4-1图 11-4-2机械能动能势能重力势能弹性势能31970 年 4 月 24 日，中国成功发射了第一颗人造地球卫星，卫星轨道的近地点高度是 439km，远地点高度是 2384km， 卫星在大气层 _（内、外）沿椭圆轨道绕地球运行，_（受、不受）大气阻力，运行过程中机械能_（守恒、不守恒） 。卫星在近地 点的动能最_ ，势能最_；在远地点的动能最_，势能最_。卫星从近地点向远地点运行，_能转化为_能。【达标检测】见活页【学案整理】图 11-4-3
