第2课时 机械能及其转化
学习目标
【学习目标】
1.理解动能、势能的相互转化。
2.能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之
间相互转化的简单物理现象。
【学习重点】
理解动能和势能的相互转化。
【学习难点】
机械能的相互转化。
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?
物体由于被举高而具有的能叫重力势能,
其大小由物体质量和被举高的高度决定。
物体由于运动而具有的能叫动能,其大
小 由物体的质量和速度决定
旧识回顾
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。
湍流的水推动水车,拉开的弹弓能将弹丸射
出。在这个过程中水、弹弓是否做了功?
生成问题
一、机 械 能
动能与势能统称为机械能。
动能是物体运动时具有的能量。
势能是存储着的能量。
新知探究
A
(不计阻力,物体受重力和绳子拉力作用,只有重力做功)
势能最大
动能为零
动能最大
势能最小
A O:
B
O B
:
重力势能增加,动能减少
动能转化为重力势能
势能最大
动能为零
O
重力势能减少,动能增加
重力势能转化成动能
二、机械能及其转化
1、动能和重力势能相互转化
动画演示:滚摆实验
上升过程:
(不计阻力,物体只受重力作用)
速度减小,高度增加。即物体
动能减小,重力势能增大。在
最高点处,物体速度减小到零,
而高度最大。即动能全部转化
为重力势能
动能转化为重力势能
重力做功,
重力势能转化为动能
能量转化过程分析
下落过程:
高
度
减
小
速
度
增
大
重力势能减小 动能增大
转 化
(1)皮球下落:
2、动能和弹性势能相互转化
(2)皮球接触地面:
动能减小 弹性势能增大
转 化
速
度
减
小
形
变
增
大
(3)皮球在恢复原状的过程中:
动能增大弹性势能减小
转 化
形
变
减
小
速
度
增
大
(4)皮球上升时:
高
度
增
大
速
度
减
小 重力势能增大动能减小
转 化
分析整个过程,皮球
能量的转化是:
动能
重力势能
弹性势能
如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和
不变,或者说,机械能是守恒的。
——机械能转化定律
新知探究
动画演示:卫星围绕地球转动
用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁
锁拿近自己的鼻子,稳定后松手,
头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。
铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗?会
距离你的鼻子很远吗?
想想做做
在这个实验里,铁锁的动能和势能在不断转化。在
转化过程中,机械能的总量有什么变化吗?
动能与势能统称为机械能。
动能是物体运动时具有的能量。
势能是存储着的能量。
物体的动能和势能可以相互转化,而且在转
化过程中,如果不受阻力,机械能的总量保
持不变。 ——机械能守恒定律
知识梳理
1、弹簧门在推开以后能自己关闭,从能的转化来说
明这一过程。
弹簧门被推开的过程,动能转化为弹性势能;
弹簧门自动关闭的过程,弹性势能转化为动
能
随堂练习
2、说明下列过程中机械能的转化:
(1)雪橇从山坡上滑下来
(2)炮弹从炮口斜向上射出,又落回到远处地上。
重力势能转化为动能
动能转化为重力势能再转化为动能
随堂练习
3、2003年10月16日,“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。当飞船减速
着陆后航天英雄杨利伟的 ( )
A. 动能增加,重力势能减少
B.动能减少,重力势能减小
C. 动能减少,重力势能不变
D.动能不变,重力势能减少
B
随堂练习
4、如图是某城市地铁的设计方案图,进站和出站的轨道都与站
台构成一个缓坡,为了充分利用能量,火车进站上坡前关闭发动
机,由于惯性冲上缓坡,则上坡时火车的动能逐渐 重力势
能逐渐 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
减小
增大
随堂练习
课堂小结
动
能
和
势
能
的
转
化
动能和重力势能可以相互转化
(物体的运动速度和高度位置发生改变)
动能和弹性势能可以相互转化
(物体的速度改变且发生弹性形变)
弹性势能和重力势能可以相互转化
(物体发生弹性形变和高度位置的变化)