第2节 机械能(第二课时)

第二课时动能和势能的转化能的形式概念影响因素动能势能重力势能弹性势能物体由于运动而具有的能物体由于被举高而具有的能物体由于发生弹性形变而具有的能物体的质量运动速度大小物体的质量物体的高度物体形变大小动能和势能之和称为机械能。做机械运动的物体都具有机械能。坐过游乐园中的过山车，会让人产生惊心动魄的感觉。你能分析一下过山车在这个过程中能的形式是怎样转化的吗？被拉到高处的过山车具有什么形式的能？具有重力势能。过山车从高处滑下时,它的运动速度不断增大，具有什么形式的能？具有动能。下降过程中它的运动速度为什么会不断增大？由于高度降低，过山车的重力势能不断减少。减少的重力势能转化为过山车的动能。三、动能和势能的转化1、动能和重力势能之间可以相互转化如图所示，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？ABCDA点具有。动能重力势能重力势能重力势能B点具有。D点具有。C点具有、。动能势能动能势能2、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？弹性势能动能机械手表的能量哪里来？发条弹性势能时针分针秒针的动能那么，势能和动能在转化时遵循什么规律？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？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。研究摆锤的运动用频闪照相技术拍摄的摆锤运动的情景。摆锤上升时都能达到原来的高度吗？为什么？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？研究滚摆的运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。滚摆上升时都能达到原来的高度吗？为什么？3、动能和势能的转化规律在上述活动中，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。所以高度都在减小。如果没有空气摩擦阻力，摆锤和滚摆会如何上升？每次都会上升到原来的高度。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，机械能的总量就保持不变，或者说，机械能守恒。你能例举出动能和势能之间转化的实例吗？4、动能和势能转化的应用（1）撑杆跳高运动员的动能运动员进行一段助跑起跳前起跳后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（2）蹦蹦床钢丝床的弹性势能小朋友的动能小朋友的重力势能1.人下落时的能量是怎么转化的？重力势能动能2.人上升时的能量又是怎么转化的？（3）水力发电站被大坝拦住的上游水积蓄了大量的势能。水向低处流动时，势能转化为动能。流动的水冲击水轮机的叶轮叶轮的动能传递给水轮机，进而带动发电机发电，再转化为电能。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？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。弹簧门在被推开以后能自动关闭，如图所示。试从能量转化的角度来说明这一现象。手推门时，弹簧张紧，弹性势能增大。放手后，弹性势能减小，转化为门的动能，使门关闭。立定跳远时的动作分解图。从机械能的角度来分析，运动员在空中运动过程中，能量转化过程为____________________________________。上升动能转化为势能；下降势能转化为动能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，机械能减速自行车下坡时，不踩踏脚板，速度却越来越大，为什么？下坡时，自行车与人的重力势能不断转化为动能，所以速度越来越大。A2、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D3、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D5.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4.从山坡上滚下的石头越滚越快，它具有的（）A、动能越来越小B、弹性势能越来越小C、重力势能越来越小D、机械能越来越大CC