第4節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化第十一章功和機(jī)械能

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解機(jī)械能的概念。2.知道動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化和守恒定律。3.能解釋一些能之間轉(zhuǎn)化的物理現(xiàn)象。學(xué)習(xí)內(nèi)容一：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)指導(dǎo)：閱讀課本P71至P72內(nèi)容?；靖拍?、定義用紅筆做上記號(hào)。

【自學(xué)檢測(cè)】1.動(dòng)能的大小跟物體的

和

有關(guān)。2.重力勢(shì)能的大小跟物體的

和

有關(guān)。3.動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。4.空中飛行的子彈由于速度很快具有很大的

能，又因?yàn)樗幱诳罩?，相?duì)于地面子彈又具有

能。動(dòng)重力勢(shì)質(zhì)量速度質(zhì)量所處的高度一、【演示】滾擺實(shí)驗(yàn)1.在擺輪下降的過程中，其

能逐漸轉(zhuǎn)化為

能。滾擺在下落過程中，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和高度分別是怎樣變化的？滾擺的動(dòng)能和勢(shì)能又是怎樣變化的？釋放擺輪時(shí)，擺輪在最高點(diǎn)處于

狀態(tài)，此時(shí)擺輪只具有

能，沒有

能。擺輪下降時(shí)其

降低，

能減少；擺輪旋轉(zhuǎn)著下降；而且越轉(zhuǎn)越快，其

能越來越大。靜止重力勢(shì)動(dòng)重力勢(shì)動(dòng)高度重力勢(shì)動(dòng)2.滾擺在哪個(gè)位置具有的動(dòng)能最大，你是如何判斷出動(dòng)能最大的？在哪個(gè)位置具有的重力勢(shì)能最大？如何判斷的？3.仿照擺輪下降的過程分析，得出擺輪上升過程中的動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況。擺輪到最低點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)最快，動(dòng)能最大；其高度最低，重力勢(shì)能最小。二、【實(shí)驗(yàn)】單擺實(shí)驗(yàn)1.將擺繩一端掛在黑板上邊，使單擺在黑板前，平行于黑板擺動(dòng)（不接觸黑板），在黑板上記錄擺球運(yùn)動(dòng)路線中左A、右最高點(diǎn)C和最低點(diǎn)B的位置。2.分析單擺實(shí)驗(yàn)：小球從A擺到B的過程中是

能轉(zhuǎn)化為

能，從B點(diǎn)擺到C點(diǎn)的過程中是

能轉(zhuǎn)化為

能，小球在

點(diǎn)動(dòng)能最大，在

點(diǎn)動(dòng)能最小，小球在

點(diǎn)重力勢(shì)能最大，在

點(diǎn)重力勢(shì)能最小。重力勢(shì)動(dòng)動(dòng)重力勢(shì)BA（或C）A（或C）B3.（接步驟1）在黑板上記錄小球由A到C再擺回到左邊的最高點(diǎn)A′點(diǎn)（只讓單擺運(yùn)動(dòng)一個(gè)來回），比較A、A′的位置關(guān)系，發(fā)現(xiàn)：

，分析：小球處在A點(diǎn)和A′點(diǎn)時(shí)具有的機(jī)械能大小有什么關(guān)系？A、A′幾乎在同一高度（因小球在A、A′時(shí)速度為零，沒有動(dòng)能，質(zhì)量和所處的高度相等，重力勢(shì)能相等，所以在動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化的過程中機(jī)械能的多少幾乎沒有變化，即機(jī)械能是守恒的）。4.讓單擺多擺動(dòng)幾次，記錄最后一次小球能擺回的高度A″。小球還能擺回到原來的高度嗎？分析：因?yàn)樾∏虺耸艿街亓屠σ酝?，還受到

。這個(gè)力越小，小球克服空氣阻力對(duì)外做功損失的能量越

（“多”或“少”），小球擺回的高度越高，如果空氣阻力為零，則小球

，機(jī)械能的總量不會(huì)改變。5.對(duì)比分析3、4后歸納機(jī)械能守恒定律：如果

，機(jī)械能的總和是不變的（守恒的）?？諝庾枇ι倌軘[回到原來的高度只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化三、課后P74第2、3兩題第2題：乒乓球很輕，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的影響很容易減速，怎樣向地板拋乒乓球，才能使它彈跳到高于原來拋球的位置?第3題蹦床：重物向下落的過程中，

勢(shì)能轉(zhuǎn)化為

能，接觸到蹦床后，

能轉(zhuǎn)化為蹦床的

能，向上彈起的過程中，

能轉(zhuǎn)化為人的

能，上升的過程中

能轉(zhuǎn)化為

能。用力向下拋乒乓球重力動(dòng)彈性勢(shì)彈性勢(shì)動(dòng)動(dòng)重力勢(shì)1.分析章首圖的過山車在運(yùn)動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。2.某選手在自由式滑雪比賽中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，如果不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（

）A.從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B.在a點(diǎn)和c點(diǎn)速度都為零，因此重力勢(shì)能相等C.從c點(diǎn)下落到d點(diǎn)過程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D.在a點(diǎn)和e點(diǎn)都處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此機(jī)械能相等C【自學(xué)檢測(cè)】自然界的流水和風(fēng)都具有大量的

能。學(xué)習(xí)內(nèi)容二：水能風(fēng)能的利用學(xué)習(xí)指導(dǎo)：課本P72至P73文字內(nèi)容，注意看懂插圖11.4.4水電站剖面圖。

機(jī)械1.水能形成的原因：

，我國(guó)的主要能源來自于水能，如長(zhǎng)江三峽水力發(fā)電站。風(fēng)能的形成原因：

。2.風(fēng)能的優(yōu)點(diǎn)：

。缺點(diǎn)：

。水的流動(dòng)空氣流動(dòng)無污染，取之不盡受自然條件限制，不穩(wěn)定由于物體的動(dòng)能大小決定于物體的質(zhì)量和速度，所以水輪應(yīng)安裝在水的流量大，流速大的地方，請(qǐng)大家考慮用什么方法可以得到更多的動(dòng)能？動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，要得到更大的動(dòng)能，也可以應(yīng)用這個(gè)道理.實(shí)際上，利用水流的動(dòng)能就是利用增大水的重力勢(shì)能的方法。如：在河流上選擇合適的地方修筑攔河壩提高上游水位，水位越高、水量越大，水具有的重力勢(shì)能也越大.當(dāng)水流下時(shí)轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能也越大。水通過進(jìn)水閘門和導(dǎo)管流下來帶動(dòng)水輪機(jī)工作，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。ABD下列現(xiàn)象中利用風(fēng)能或水能做功