初中物理動能+勢能+機械能（第2課時）（教學(xué)課件）+九年級物理上冊同步高效課堂（蘇科版）

江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社九年級物理上冊

義務(wù)教育教科書第十二章機械能和內(nèi)能無論是玩具車還是汽車，都深深地吸引著我們.為什么有的玩具車不使用電池，它也能向前跑？為什么汽車要加注燃料后才能行駛？為什么要向汽車發(fā)動機的水箱中加水？…………這其中的奧秘是什么呢？致老師、同學(xué)說明ppt使用高質(zhì)量視頻，資源比較大，本ppt約100MB.

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本ppt使用PowerPoint制作，建議使用PowerPoint播放.視頻資源①視頻引入—《過山車》②視頻演示—《滾擺實驗》③動畫講解—《擺球動能和勢能的轉(zhuǎn)化》④動畫講解—《機械能守恒》⑤課堂總結(jié)—《機械能》免責(zé)聲明ppt中的部分視頻來源于自有媒體，其版權(quán)歸原作者所有，如涉及版權(quán)問題，請及時聯(lián)系我們刪除。導(dǎo)入新課（1）想想做做

你會害怕嗎？用繩子把一個鐵鎖懸掛起來，把鐵鎖拉動自己的鼻子附近，穩(wěn)定后松手，頭不要動。鐵鎖向前擺去又擺回來。鐵鎖擺回時會碰到你的鼻子嗎？在這個實驗里，鐵鎖的動能和勢能是怎樣發(fā)生轉(zhuǎn)化的呢？在轉(zhuǎn)化過程中，機械能的總量有什么變化嗎？導(dǎo)入新課第一節(jié)動能勢能機械能（2）觀看視頻思考：圖中的過山車具有什么能？過山車為什么能夠不斷地翻滾？動能和勢能發(fā)生變化嗎？學(xué)習(xí)目標1

知道動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。

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通過實驗探究，知道機械能的轉(zhuǎn)化，并能解釋與機械能相關(guān)的一些現(xiàn)象。實踐與練習(xí)03學(xué)習(xí)新課01課堂總結(jié)02綜合提升訓(xùn)練04目錄導(dǎo)航

01學(xué)習(xí)新課第一節(jié)動能勢能機械能知識一機械能1.機械能（1）機械能動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。機械能是和物體的運動緊密聯(lián)系的能量。機械能的單位是焦耳（J）。（2）機械能大小的決定因素質(zhì)量、速度、高度、彈性形變量等。飛行中的飛機想一想：高空飛行中的飛機具有什么能量？飛行中的飛機因為它在運動而具有動能，又因為它處于高空而具有重力勢能，一個物體可以既有動能，又有勢能，把這兩種能量加在一起，就是它的機械能。知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化1.動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。下面以單擺和滾擺的運動為例分析。（1）單擺實驗【實驗】如圖所示，擺球在豎直平面內(nèi)擺動，在A、C點時最高，在B點時最低，所以擺球的運動可分為下降段和上升段。其能量轉(zhuǎn)化情況見下表。運動過程高度重力勢能速度動能能的轉(zhuǎn)化A→B降低減小變大增大B→C升高增大變小減小C→B降低減小變大增大

B→A升高增大變小減小

《觀察單擺的運動》重力勢能轉(zhuǎn)化為動能重力勢能轉(zhuǎn)化為動能動能轉(zhuǎn)化為重力勢能動能轉(zhuǎn)化為重力勢能知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化【結(jié)論】單擺在擺動過程中，動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化（2）滾擺實驗如圖所示，將滾擺掛起來，捻動滾擺，使懸線纏繞在軸上，當(dāng)滾擺上升到最高點后，放開手，滾擺會下降和上升，能量變化的分析過程如下表所示。運動過程高度重力勢能速度動能能的轉(zhuǎn)化下降降低減小變大增大

上升升高增大變小減小

下降最高點上升重力勢能轉(zhuǎn)化為動能動能轉(zhuǎn)化為重力勢能知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化【結(jié)論】滾擺在擺動過程中，動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化?！队^察滾擺的運動》知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化如圖所示，一個木球從高處滾下來，撞到彈簧上。分析其能量轉(zhuǎn)化的情況。丙彈簧恢復(fù)原狀把木球彈回甲木球剛剛接觸彈簧乙木球進一步把彈簧壓縮2.動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化研究的過程球的速度球的動能彈簧的形變程度彈簧的彈性勢能能的轉(zhuǎn)化乙木球壓縮彈簧

【結(jié)論】動能和彈性勢能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化逐漸減小直至為零逐漸減小直至為零由小變大逐漸增大由零逐漸增大由零逐漸增大丙彈簧把木球彈回由大變小逐漸減小直至為零3.歸納結(jié)論動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化4.注意：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化的條件（1）動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中，必定有動能和勢能各自的變化，而且一定是此增彼減。（2）動能的增減變化要以速度的變化來判斷；重力勢能的增減變化要以物體離地面高度的變化來判斷；彈性勢能的增減要根據(jù)形變大小的變化來判斷。知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化5.動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的實例（1）滑梯下滑：人從滑梯下滑時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。（2）拉弓射箭：拉弓射箭時拉開的弓把箭射出去的過程中，弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能。知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化①③②動能彈性勢能（跳桿）重力勢能動能①②③（3）撐桿跳高知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化投擲實心球時，實心球離開手后繼續(xù)上升，是因為實心球具有慣性，此時實心球不再受到手的作用力；實心球在上升過程中，質(zhì)量不變，速度減小，動能減小；高度增大，重力勢能增大。故C符合題意，ABD不符合題意。選項C正確。

【例題1】擲實心球是我市中考體測項目之一。不計空氣阻力，投擲后的實心球在上升過程中（）A．動能變大，重力勢能變大 B．動能變小，重力勢能變小C．動能變小，重力勢能變大 D．動能變大，重力勢能變小C知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化小球在A點時靜止，動能為零，從A點由靜止釋放，能達到與A點等高的B點，說明沒有能量損失，即機械能守恒。由于B點與A點等高，重力勢能相等，所以B點動能與A點相同也為0。擺球從A點運動到O點的過程中，擺球的質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能逐漸減小，速度變大，動能逐漸變大。此過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。

【例題2】如圖所示，將擺球從A點靜止釋放，經(jīng)過最低點O到達B點，A、B兩點等高，擺球到達B點時動能為_____J；擺球從A點到O點的過程中，_______能轉(zhuǎn)化為動能。整個過程中，擺球的機械能大小______（選填“不變”或“減小”）。

不變

知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化0重力勢撐桿起跳上升過程中，人的質(zhì)量不變，速度減小，動能減?。桓叨仍龃?，重力勢能增大，是由動能和彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能。下落過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能逐漸增大。

【例題3】撐桿跳高是一項技術(shù)性很強的體育運動，完整的過程可以簡化成如圖所示的三個階段：持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落，到達最高點的過程中是動能和_________（動/重力勢/彈性勢，下同）能轉(zhuǎn)化為______能，下落過程中______能逐漸增加。動

知識二動能和勢能的轉(zhuǎn)化彈性勢重力勢知識三機械能守恒動能、勢能的大小會變化，它們的和是否變化呢？物理學(xué)家經(jīng)過大量的實驗研究與理論推導(dǎo)，得出了如下規(guī)律：1.機械能守恒機械能守恒如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，盡管動能、勢能的大小會變化，但機械能的總和不變?；蛘哒f，機械能是守恒的。2.機械能守恒的條件只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，而沒有機械能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化?！炯春雎阅Σ亮υ斐傻哪芰繐p失，所以機械能守恒也是一種理想化的物理模型】在物理學(xué)中常常出現(xiàn)“光滑的表面”、“不計空氣阻力”、“不計摩擦”等文字描述，表示沒有摩擦阻力，機械能是守恒的。機械能守恒的情況知識三機械能守恒3.機械能不守恒的一些事例人騎自行車爬坡跳傘運動員勻速下落發(fā)射的航天器知識三機械能守恒4.用機械能守恒解釋現(xiàn)象（1）鐵鎖碰鼻子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。鐵鎖向前擺去又擺回來。鐵鎖擺回時會碰到你的鼻子嗎？分析：鐵鎖下降的過程是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，上升的過程是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。在上升和下降的過程中，鐵鎖和空氣之間存在摩擦，克服摩擦做功，一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能不守恒（減?。簿褪侵亓菽艿淖畲笾翟絹碓叫?，所以擺動的高度會越來越低，不會達到鼻尖的。知識三機械能守恒過山車運行過程中車與軌道之間有摩擦力，還受到空氣的阻力，機械能并不守恒，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，不給其他動力的情況下，過山車最終停下來。（2）分析過山車在運動過程中的能量轉(zhuǎn)化情況ABCD①A→B，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；②B→C，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；③C→D，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能.知識三機械能守恒（3）人造地球衛(wèi)星的機械能轉(zhuǎn)化

衛(wèi)星在遠地點時勢能最大，當(dāng)它從遠地點向近地點運動時，勢能減小，動能增大，速度也增大。

當(dāng)衛(wèi)星從近地點向遠地點運動時，它的動能減小，勢能增大，速度也減小。

許多人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行。離地球最近的一點叫近地點，最遠的一點叫遠地點。衛(wèi)星在大氣層外運行，不受空氣阻力，只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化，因此機械能守恒。人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖知識三機械能守恒小明從光滑的滑梯上下滑過程中，不計空氣阻力，機械能是守恒的。因為高度減小，速度增大，所以重力勢能減小，動能增加。選項A正確。

【例題4】小明從光滑的滑梯下滑過程中，下列說法正確的是（不計空氣阻力）（）

A.重力勢能減小，動能增加，機械能不變。

B.重力勢能增加，動能減小，機械能不變。

C.重力勢能增加，動能不變，機械能增加。

D.重力勢能減小，動能不變，機械能減小。A知識三機械能守恒她在a點處的機械能_______她在c點處的機械能；c點的機械能______d點的機械能（選填“大于”、“小于”或“等于”）?！纠}5】在溫哥華冬奧會上，來自黑龍江省的選手李妮娜在自由式滑雪比賽中獲得銀牌。她在比賽過程中運動的軌跡如圖所示，如果不計空氣阻力，則從a點向b點運動過程中，動能____（選填“增大”、“減小”或“不變”）；等于增大大于從a點下滑到b點過程中，高度減小，重力勢能減小，速度增大，動能增大；從a點運動到c點的過程中，由于要克服雪面摩擦力做功，會消耗一部分機械能，則在a點的機械能大于c點的機械能。運動員從c點到d點運動時騰空運動，d點是落地點，運動過程中與雪面沒有接觸，忽略空氣阻力，機械能不變，則c點的機械能與d點的機械能相等。知識三機械能守恒【例題6】小明用力斜向下將籃球擲向地面，籃球碰到地面后斜向上反彈，籃球在運動過程中經(jīng)過A、B兩點，如圖所示。從A到B的過程中，下列數(shù)據(jù)可能正確的是（）CA．a(chǎn)=40，b=0 B．a(chǎn)=60，b=0C．a(chǎn)=70，b=20 D．a(chǎn)=50，b=20籃球位置AB重力勢能/J60100動能/Jab知識三機械能守恒籃球在運動過程中受到空氣阻力作用，機械能逐漸減小，所以A點的機械能大于B點的機械能。A．若a=40，b=0，則A點的機械能為40J+60J=100JB點的機械能為100J，與事實不符，故A錯誤；B．若a=60，b=0，則A點的機械能為60J+60J=120JB點的機械能為0J+100J=100J但小球在B點時仍有一定速度，則動能不為0，與事實不符，故B錯誤；C．若a=70，b=20，則A點的機械能為70J+60J=130JB點的機械能為20J+100J=120J與事實相符，故C正確；D．若a=50，b=20，則A點的機械能為50J+60J=110JB點的機械能為20J+100J=120J與事實不符，故D錯誤。所以選C.

知識三機械能守恒知識四大海中的機械能大海中有著豐富的機械能，它可以通過不同的形式表現(xiàn)出來，如海浪、海流、潮汐等。（1）海浪能海洋中波濤洶涌，蘊藏著巨大能量。海浪能把幾十噸的石頭推走，能使萬噸巨輪顛簸搖晃。

海嘯——一種災(zāi)難性的海浪，能把輪船沖上陸地，甚至能沖毀岸上的建筑物。據(jù)科學(xué)家估測，在1km2的海面上，海浪能的功率可高達2.0×105kW，如果能有效地開發(fā)和利用，將可以獲得非常可觀的能量。知識四大海中的機械能（2）海流能海水受風(fēng)力、海底地形等影響，沿一定方向大規(guī)模流動，這種現(xiàn)象稱為海流。海流中蘊藏著巨大的動力資源?？茖W(xué)家們設(shè)想利用海流的動力推動水輪發(fā)電機發(fā)電——海流發(fā)電。據(jù)估測，如果世界大洋中的海流都被利用來發(fā)電，其發(fā)電功率可達5×109kW。知識四大海中的機械能（3）潮汐能由于太陽和月球的引力作用，地球上海洋水面出現(xiàn)周期性漲落的現(xiàn)象稱為海洋潮汐。海水一漲一落，水位的高度差可達十幾米。為了利用潮汐的機械能，人們在海灣或河口建筑攔水堤壩，形成水庫，并在壩下設(shè)置一些裝有水輪機的閘門。當(dāng)海水漲落時，海水流經(jīng)閘門，帶動水輪發(fā)電機發(fā)電。位于浙江省溫嶺市的江廈潮汐發(fā)電站，是我國最大的潮汐發(fā)電站，也是世界第四大潮汐發(fā)電站，如圖所示。江廈潮汐發(fā)電站

02課堂總結(jié)第一節(jié)動能勢能機械能課堂總結(jié)（1）

①機械能：動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能.②動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化；

動能和彈性勢能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化.③機械能守恒：如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，盡管動能、勢能的大小會變化，但機械能的總和不變?；蛘哒f，機械能是守恒的.大海中的機械能：海浪能、海流能、潮汐能.機械能及其轉(zhuǎn)化機械能及其轉(zhuǎn)化大海中的機械能課堂總結(jié)（2）

視頻總結(jié)——《機械能及其轉(zhuǎn)化》

03實踐與練習(xí)第一節(jié)動能勢能機械能實踐與練習(xí)2.圖是上海“明珠線”某輕軌車站的設(shè)計方案圖，與站臺連接的軌道有一定的坡度。請你從節(jié)能的角度分析這樣設(shè)計的優(yōu)點。一般情況下，列車在進站過程中要減速，而出站時要加速。利用這種設(shè)計方案可以使列車在進站時上坡，將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，速度減?。怀稣緯r下坡，將重力勢能化為動能，速度增大，從而節(jié)約能源。實踐與練習(xí)3.如圖所示，一個玩具彈簧放在斜面（傾角約30°）上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放觀察彈簧的運動情況，說說在彈簧運動的過程中，有哪些機械能發(fā)生了轉(zhuǎn)化?？梢杂^察到，彈簧圈的上端向下運動接觸到斜面，“帶動”一圈圈的彈簧逐漸從高處向低處運動；這個過程完成后，彈簧圈的另一端翹起，變成新的上端向低處運動……如此不斷彎曲、翻滾。在此過程中重力勢能、彈簧的彈性勢能和動能之間發(fā)生了轉(zhuǎn)化。實踐與練習(xí)4.在水平地面上鋪一張紙，將皮球表面涂黑，使其分別從不同高度處自由下落，在紙上留下黑色圓斑A、B，如圖所示。皮球從較高處下落形成的圓斑是圖中的哪一個?你判斷的依據(jù)是什么? 皮球從較高處下落形成的圓斑是圖中的B。球在較高處具有較大的重力勢能，下落過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，球在接觸地面前具有較大的動能，在和地面接觸過程中動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能就較大，因此球的彈性形變程度較大，在地面上形成的圓斑也就較大。實踐與練習(xí)5.做一個能自動回轉(zhuǎn)的“魔罐”。如圖所示，在金屬罐的蓋子和罐底各開兩個小孔，用細線將一個鉤碼系在橡皮筋的中部，并將橡皮筋的兩端分別穿過蓋子和罐底的小孔固定起來，這樣，一個“魔罐”就做成了。試一試，當(dāng)你將“魔罐”在水平地面上滾出后，它能自動滾回來嗎?仔細觀察“魔罐”的運動，想一想，在此過程中動能和勢能是如何轉(zhuǎn)化的?“魔罐”在開始滾動的時候，具有動能，滾動的過程中，橡皮筋的彈性形變程度增大，動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；當(dāng)動能為0時，彈性勢能最大，“魔罐”開始向回滾動，在“魔罐”滾回來的過程中彈性勢能減小，動能增大，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。“魔罐”不能滾回原來滾出點的位置，主要原因是“魔罐”克服摩擦做功消耗了一部分機械能，使機械能總量減小。實踐與練習(xí)6.如圖所示，將一張卡片（約9cmx5cm）對折，在開口的一邊剪兩個小豁口，然后套上橡皮筋，就做成了一個會跳的卡片。將卡片反過來，用手把它在桌面上壓平，使橡皮筋伸長，迅速松開手，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?在此過程中，彈性勢能、動能、重力勢能是如何轉(zhuǎn)化的?本題是一個取材簡單的小制作，實驗中將卡片在桌面上壓平，迅速松開手，會看到卡片跳起來。在此過程中橡皮筋的彈性勢能轉(zhuǎn)化為卡片的動能，跳起來的卡片的動能又轉(zhuǎn)化為重力勢能。視頻播放

04綜合提升訓(xùn)練第一節(jié)動能勢能機械能綜合提升訓(xùn)練滾擺從上到下運動的過程中，高度減小，重力勢能減小，速度增加，動能增加，因此是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。滾擺每次上升的高度逐漸減小，運動過程中需要克服阻力做功，因此機械能減小。1.某科技興趣小組用兩個輸液用的葡萄糖瓶子，從瓶口以下約處截斷，將截斷處用膠水黏合在一起，再從瓶口的橡膠塞中心穿一根長約的細木棒，用兩條懸線拴住木棒的兩端，將懸線固定在支架上，就構(gòu)成了如圖所示的滾擺。當(dāng)滾擺從上到下運動的過程中重力勢能主要轉(zhuǎn)化為_______能；滾擺每次上升的高度逐漸減小，說明滾擺的機械能_______（選填“變大”“變小”或“不變”）。變小動綜合提升訓(xùn)練2.如圖，在2022年北京冬奧會開幕式上，質(zhì)量約為3t的奧運五環(huán)緩緩升起。若將升起過程看成勻速直線運動，則該過程中奧運五環(huán)的（）A．重力勢能不變 B．動能增大C．機械能不變 D．機械能增大A．重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，被提升的過程中，質(zhì)量不變，高度增大，所以重力勢能增大，故A不符合題意；B．動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，物體勻速提升，質(zhì)量不變，速度不變，所以動能不變，故B不符合題意；CD．物體動能不變，重力勢能增大，所以機械能增大，故C不符合題意，D符合題意.D所以選D.綜合提升訓(xùn)練擺球從左側(cè)A點擺到右側(cè)最高點B的過程圖，克服空氣的阻力做功，一部分機械能轉(zhuǎn)為內(nèi)能，所以在該過程中，擺球的機械能逐漸減小。所以在A點的機械能是最大的，應(yīng)標注“1”；擺球運動到B點時，擺球的質(zhì)量不變，速度最小，動能最小，應(yīng)標注“2”。3.如圖為一擺球從左側(cè)A點擺到右側(cè)最高點B的過程圖，請在圖中三個位置的擺球上用“1”和“2”分別標注出機械能最大位置和動能最小位置。綜合提升訓(xùn)練4.2022年2月北京冬奧會，中國代表團共收獲9金4銀2銅共15枚獎牌，金牌數(shù)和獎牌數(shù)均創(chuàng)歷史新高。如圖為高速攝影機記錄的單板滑雪男子大跳臺金牌得主蘇翊鳴在比賽中，從跳臺起跳到落地過程的情景。下列關(guān)于這一過程說法正確的是（）AA．他從起跳到最高點的過程中，動能逐漸轉(zhuǎn)化成重力勢能B．他起跳后到達最高點時，機械能最大C．他從空中下落過程中，重力做功越來越慢D．他從起跳到落地的整個過程中，機械能是守恒的綜合提升訓(xùn)練A．他從起跳到最高點的過程中，質(zhì)量