第四節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化

1、在滑雪中，滑雪運(yùn)動員既具有動能，也具有重力勢能。在滑雪中，滑雪運(yùn)動員既具有動能，也具有重力勢能。導(dǎo)入新課導(dǎo)入新課機(jī)機(jī) 械械 能能動能與勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。動能與勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。動能是物體運(yùn)動時具有的能量。動能是物體運(yùn)動時具有的能量。勢能是存儲著的能量。勢能是存儲著的能量。 1. 知識與技能能用實(shí)例理解動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。能用實(shí)例理解動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。能解釋一些有關(guān)動能、重力勢能、彈性勢能之間能解釋一些有關(guān)動能、重力勢能、彈性勢能之間相互轉(zhuǎn)化的簡單物理現(xiàn)象。相互轉(zhuǎn)化的簡單物理現(xiàn)象。 2. 過程與方法通過觀察和實(shí)驗(yàn)認(rèn)識動能和勢能的轉(zhuǎn)化過程。通過觀察和實(shí)驗(yàn)認(rèn)識動能和勢能的轉(zhuǎn)化過程。教學(xué)目標(biāo) 1

2、. 觀察滾擺的運(yùn)動，滾擺觀察滾擺的運(yùn)動，滾擺的運(yùn)動過程中動能與勢能是如的運(yùn)動過程中動能與勢能是如何變化的。何變化的。想想做做想想做做高度重力勢能速度動能參考面最高點(diǎn)最大最大最小最小零零最大最大最大最大最大最大零零零零參考面 2. 分析皮球在下落過程中，物體動能、勢分析皮球在下落過程中，物體動能、勢能的轉(zhuǎn)化。能的轉(zhuǎn)化。高度減小高度減小速度增大重力勢能減小動能增大轉(zhuǎn) 化（1）皮球下落：）皮球下落： （2）皮球接觸地面：）皮球接觸地面： 開始發(fā)生彈性形變，彈性勢能逐漸增大。開始發(fā)生彈性形變，彈性勢能逐漸增大。向下的速度變小，動能減小。這時是動能轉(zhuǎn)化向下的速度變小，動能減小。這時是動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。

3、為彈性勢能。動能減小彈性勢能增大轉(zhuǎn) 化速度減小速度減小形變增大 （3）皮球在恢復(fù)原狀的過程中）皮球在恢復(fù)原狀的過程中：彈性形變程度變小，向上的速度變大。彈性形變程度變小，向上的速度變大。動能增大彈性勢能減小轉(zhuǎn) 化形形變變減減小小速度增大速度增大（4）皮球上升時：）皮球上升時：高度增大高度增大速度減小速度減小重力勢能增大動能減小轉(zhuǎn) 化練一練練一練分析皮球從手中落下又彈起的過程分析皮球從手中落下又彈起的過程中的能量的轉(zhuǎn)化。中的能量的轉(zhuǎn)化。皮球落向地面時，皮球落向地面時， 能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為 能；能；撞擊地板時，撞擊地板時， 能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為 能，恢能，恢復(fù)形變（未離開地面）向上彈起時，復(fù)形變（未離開

4、地面）向上彈起時， 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為化為 能，離開地面向上彈跳時，能，離開地面向上彈跳時， 能能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 能。能。動動動動動動彈性勢能彈性勢能彈性勢彈性勢重力勢重力勢動動重力勢重力勢 分析整個過程，分析整個過程，皮球能量的轉(zhuǎn)化是：皮球能量的轉(zhuǎn)化是：動能重力勢能彈性勢能物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而且物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化過程中，如果不受阻力，機(jī)械能的總在轉(zhuǎn)化過程中，如果不受阻力，機(jī)械能的總量保持不變。量保持不變。 機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒定律機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒定律 用繩子把一個鐵鎖懸掛起來。把鐵鎖拿近自用繩子把一個鐵鎖懸掛起來。把鐵鎖拿近自己的鼻子，穩(wěn)定后松手，頭不要動。鐵鎖向前擺去己的

5、鼻子，穩(wěn)定后松手，頭不要動。鐵鎖向前擺去又?jǐn)[回來。鐵鎖擺回時會碰到你的鼻子嗎？會距離又?jǐn)[回來。鐵鎖擺回時會碰到你的鼻子嗎？會距離你的鼻子很遠(yuǎn)嗎？你的鼻子很遠(yuǎn)嗎？想想做做想想做做 在這個實(shí)驗(yàn)里，鐵鎖的動能和勢能在不斷轉(zhuǎn)化。在這個實(shí)驗(yàn)里，鐵鎖的動能和勢能在不斷轉(zhuǎn)化。在轉(zhuǎn)化過程中，機(jī)械能的總量有什么變化嗎？在轉(zhuǎn)化過程中，機(jī)械能的總量有什么變化嗎？單擺單擺（動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)化）（動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)化）過山車過山車（動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)化）（動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)化）射箭射箭（彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能）（彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能） 腳踩滑板從高處滑下，為什么會越來越快腳踩滑板從高處滑下，為什么會越來越快

6、（勢能轉(zhuǎn)化為動能）（勢能轉(zhuǎn)化為動能）動能與勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。動能與勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。動能是物體運(yùn)動時具有的能量。動能是物體運(yùn)動時具有的能量。勢能是存儲著的能量。勢能是存儲著的能量。物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而且在物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化過程中，如果不受阻力，機(jī)械能的總量轉(zhuǎn)化過程中，如果不受阻力，機(jī)械能的總量保持不變。保持不變。 機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒定律機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒定律小小 結(jié)結(jié)1. 分析下列物體能量的轉(zhuǎn)化：分析下列物體能量的轉(zhuǎn)化：A.運(yùn)動的衛(wèi)星運(yùn)動的衛(wèi)星B.蕩著的秋千蕩著的秋千C.拉弓射箭運(yùn)動員拉弓射箭運(yùn)動員D.在蹦床上表演在蹦床上表演鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)撐桿跳高撐桿跳高（動能

7、轉(zhuǎn)化為勢能）（動能轉(zhuǎn)化為勢能） 1. 撐桿跳高運(yùn)動員起跳時，先把人的動能轉(zhuǎn)化撐桿跳高運(yùn)動員起跳時，先把人的動能轉(zhuǎn)化為桿的彈性勢能，隨后桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化為人的重為桿的彈性勢能，隨后桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化為人的重力勢能，使人升高。力勢能，使人升高。 2. 用力向下拋出乒乓球用力向下拋出乒乓球,使球拋出時具有一定的使球拋出時具有一定的動能動能,根據(jù)機(jī)械能守恒根據(jù)機(jī)械能守恒,球彈跳到最高點(diǎn)時的勢能等于球彈跳到最高點(diǎn)時的勢能等于拋出時的動能與勢能之和，這樣就能使球彈跳到高拋出時的動能與勢能之和，這樣就能使球彈跳到高于拋出時的位置。于拋出時的位置。 5. 這個小制作很有趣，可讓學(xué)生課后都做這個小制作很有趣，可讓

8、學(xué)生課后都做一做，并解釋觀察到的現(xiàn)象。一做，并解釋觀察到的現(xiàn)象。 4. 可用滾擺和汽車剎車等例子加以說明。可用滾擺和汽車剎車等例子加以說明。 3. 人把夯舉高使夯具有重力勢能。下落時夯人把夯舉高使夯具有重力勢能。下落時夯的速度越來越大，勢能轉(zhuǎn)化為動能，落地時動能的速度越來越大，勢能轉(zhuǎn)化為動能，落地時動能又轉(zhuǎn)化成內(nèi)能等其他形式的能。又轉(zhuǎn)化成內(nèi)能等其他形式的能。6、20032003年年1010月月1616日，日，“神舟五號神舟五號”載人飛船成功載人飛船成功返航，實(shí)現(xiàn)了中國人幾千年的飛天夢。當(dāng)飛船減返航，實(shí)現(xiàn)了中國人幾千年的飛天夢。當(dāng)飛船減速著陸后航天英雄楊利偉的速著陸后航天英雄楊利偉的 ( ()

9、)A A、動能增加，重力勢能減少、動能增加，重力勢能減少B B動能減少，重力勢能減小動能減少，重力勢能減小C C、動能減少，重力勢能不變、動能減少，重力勢能不變D D動能不變，重力勢能減少動能不變，重力勢能減少7、如圖是某城市地鐵的設(shè)計方案圖如圖是某城市地鐵的設(shè)計方案圖, ,進(jìn)站和出站的進(jìn)站和出站的軌道都與站臺構(gòu)成一個緩坡軌道都與站臺構(gòu)成一個緩坡, ,為了充分利用能量為了充分利用能量, ,火火車進(jìn)站上坡前關(guān)閉發(fā)動機(jī)車進(jìn)站上坡前關(guān)閉發(fā)動機(jī), ,由于慣性沖上緩坡由于慣性沖上緩坡, ,則上則上坡時火車的動能逐漸坡時火車的動能逐漸 重力勢能逐漸重力勢能逐漸 。( (選填選填“增大增大”“”“減小減小”

10、或或“不變不變”)”)減小減小增大增大8 8、學(xué)生在做模擬、學(xué)生在做模擬“蹦極蹦極”的小實(shí)驗(yàn)。一根橡皮筋一端的小實(shí)驗(yàn)。一根橡皮筋一端系一個小石塊，另一端固定在系一個小石塊，另一端固定在d d點(diǎn)，點(diǎn)，b b點(diǎn)是橡皮筋系小點(diǎn)是橡皮筋系小石塊自然下垂時下端所在的位置，石塊自然下垂時下端所在的位置，c c點(diǎn)是小石塊從點(diǎn)是小石塊從a a點(diǎn)點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)。在小石塊由自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)。在小石塊由a a點(diǎn)到點(diǎn)到c c點(diǎn)運(yùn)點(diǎn)運(yùn)動的過程中，以下說法正確的是動的過程中，以下說法正確的是( () )A A、小石塊動能一直在增加、小石塊動能一直在增加B B、小石塊減少的重力勢能全部、小石塊減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能轉(zhuǎn)化為動能C C、小石塊經(jīng)