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第 4 节机械能及其转 化. 复习提问. 1. 什么叫动能 ? 其大小由哪些因素决定 ?. 物体由于运动而具有的能叫动能,其大小由物体的质量和运动速度决定 。. 2. 什么叫重力势能 ? 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。. 3. 什么叫弹性势能 ? 其大小由哪些因素决定 ?. 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。. 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。. 思 考:.
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复习提问 1.什么叫动能?其大小由哪些因素决定? 物体由于运动而具有的能叫动能,其大小由物体的质量和运动速度决定。 2.什么叫重力势能?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。 3.什么叫弹性势能?其大小由哪些因素决定? 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。
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。
思 考: 我们在初二的时候就已经学习过关于能量的转化,请回答,电灯工作的时候,能量是怎么转化的?风力发电机工作的时候,能量是怎么转化的? 电动机工作的时候,能量是怎么转化的? 电灯: 电能—光能 风能—电能 风力发电机: 电能—动能 电动机: 不同形式的能量之间是可以相互转化的,那么动能和势能之间能否相互转化呢? 以上说明:
A O: O B: 动能和重力势能可以相互转化吗? 受力分析: (不计阻力,物体受重力和绳子拉力作用,只有重力做功) 重力势能减少,动能增加 重力势能转化成动能 重力势能增加,动能减少 动能转化为重力势能 B A 势能最大 动能为零 O 势能最大 动能为零 动能最大 势能最小
1 观察滚摆的运动,滚摆的运动过程中动能与势能是如何变化的。 参考面 最小 零 最大 最大 最大 最大 零 零
动能和重力势能可以相互转化吗? 上升过程: 动能转化为重力势能 (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 下落过程:重力做功, 重力势能转化为动能
动能和弹性势能的转化 动能和弹性势能可以相互转化 动能和势能可以相互转化
2. 分析皮球在下落过程中,物体动能、势能的转化。 (1)皮球下落: 高度减小 速度增大 动能增大 重力势能减小 转 化
(2)皮球接触地面: 形变增大 弹性势能增大 动能减小 速度减小 转 化
(3)皮球在恢复原状的过程中: 速度增大 动能增大 弹性势能减小 形变减小 转 化
(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: 重力势能 动能 弹性势能
练一练 分析皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的转化。 皮球落向地面时,能转化为能;撞击地板时,能转化为能,恢复形变(未离开地面)向上弹起时,转化为能,离开地面向上弹跳时,能转化为能。 动 重力势 弹性势 动 弹性势能 动 动 重力势
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。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
思考: 1.当卫星从远地点向近地点运动时,它的势能,动能,速度如何变化?当卫星从近地点向远地点运动时,它的势能,动能,速度又如何变化? 2.卫星在近地点的动能最,势能最;在远地点的动能最,势能最。
想想做做 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? 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?
小 结 • 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
练一练 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
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
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
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。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
d a 5、学生在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在d点,b点是橡皮筋系小石块自然下垂时下端所在的位置,c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块由a点到c点运动的过程中,以下说法正确的是() A、小石块动能一直在增加 B、小石块减少的重力势能全部 转化为动能 C、小石块经过b点时,橡皮筋具 有弹性势能 D、小石块到达C点时,动能为零 D
6.小老虎撑杆跳高时,它助跑时的______能转化成杆的________能,杆在恢复原状的过程中,_______能又将其转化成小老虎的_______能,这时,小老虎被举高过杆。6.小老虎撑杆跳高时,它助跑时的______能转化成杆的________能,杆在恢复原状的过程中,_______能又将其转化成小老虎的_______能,这时,小老虎被举高过杆。 动 弹性势 弹性势 重力势