初中物理公开课——机械能及其转化.ppt
四 机械能及其转化,人教版新教材同步教学课件第十一章 功和机械能,1. 理解动能和势能的 相互转化2、能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象.3.了解什么是机械能.机械能守恒规律.,学习目标,能量的分类,为什么溜溜球在松手后能够不停的上下运动呢?,滚摆实验,观察实验，分小组讨论以下问题：,滚摆在最高点静止，它具有_能。,摆轮下降过程中，重力势能变_, 动能变_。,摆轮下降到最低点时，转速如何，动能如何，高度如何，重力势能如何？,实验1：滚摆实验,重力势能,动能,摆轮在下降过程中能量如何转化？,重力势能,动能,摆轮在上升过程中能量又如何转化？,阳光展示，秀出精彩！分组抢答下列问题 学生观察滚摆实验.抢答：（1）滚摆在最高点时，高度最_，速度最_，此时，滚摆的重力势能_，动能_；（2）下落过程中，高度变_，重力势能变_，速度变_，动能变_，_能转化_能；（3）滚摆在最低点时，高度最_，速度最_，此时，滚摆的重力势能_，动能_；（4）上升过程中，高度变_，重力势能变_，速度变_，动能变_,_能转化_能；,学情展示,1、上升：速度 ，高度 ， 动 能 ，重力势能 ， 能转 化为 能。2、下降：速度 ，高度 ，动 能 ，重力势 能 ， 能 转化为 能。,变慢,变高,变小,变大,动,动,重力势,重力势,变快,变低,变大,变小,结论:动能和重力势能可以相互转化.,2、学生观察单摆实验.分组抢答：从最高点到最低点的过程中，_能转化_能.从最低点到最高点的过程中，_能转化_能.,学情展示,分析A、B、C三点间的能量转化过程。,A,B,C,实验2：单摆实验,分小组做单摆实验，自己通过实验来研究动能和势能的转化。,单摆,小球从A到B：速度加大，动能增加；高度减少，势能减少。从B到C：速度减少，动能减少；高度增加，势能增加。,通过滚摆和单摆实验，我们可以得出什么结论？,结论：重力势能和动能是可以相互转化的。,思考：列举日常生活中关于动能与重力势能相互转化的事例。,发生弹性形变的玻璃钢杆能够把这位运动员高高弹起，说明了什么？,动能和弹性势能可以相互转化吗？,事例：竖直悬挂的弹簧下端挂有一个重物，松手后，重力作用下重物向下运动，弹簧伸长一定长度后又反弹。分析能的转化过程。,结论：,动能和重力势能可以相互转化,动能和弹性势能可以相互转化,动能和势能可以相互转化,动能和势能相互转化：（1）动能的增减变化要以速度的增减来判断。（2）重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化来判断。（3）弹性势能的增减要根据形变大小的变化来判断。（4）动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自变化，而且一定是此增彼减。,只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变,机械能守恒定律：,能量的单位焦耳,由于能量和做功联系很紧密，做功的过程就是能量转换的过程，物体做功越多，说明一种能量转换成另一种能量就越多，所以能的单位和功的单位是一样的，也是焦耳。而且能量是不可能凭空产生或者凭空消失的，只是由一种形式的能量转换成了另一种形式的能量。,机械能的转换,观察粉笔的下落情况,粉笔下落时，速度越来越大，高度却越来越低。这说明了粉笔下落时它的动能越来越大，重力势能却越来越小。也就是说，动能在增大，重力势能在减小，减小的重力势能就转换成为了动能。,滚摆,蹦蹦杆（跳跳棒）,开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时，它的高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降；而且越转越快，它的动能越来越大。摆到最低点时，转动最快，动能最大；它的高度最低，重力势能最小。也就是说，摆轮下降的时候重力势能转换为了动能；反之，上升时，动能转换为了重力势能。,蹦蹦杆在使用的时候也涉及到了能量的转换例如，人在蹦蹦杆上，往下运动时，高度下降，速度减慢，弹簧的形变增大，这说明了整个过程中，重力势能减少，动能减少，弹性势能增大，也就是动能和重力势能转换为了弹性势能反之，蹦蹦杆向上运动的时候，就是弹性势能转换为了动能和重力势能,想想做做,1.铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？这其中是否有其他能量的转化？,2.假设没有阻力,会怎么样呢?,机械能守恒,如果只有动能和势能的互相转化，机械能的总和就不变，也就是说，机械能是守恒的。或者说，机械能守恒的条件是，不计任何阻力。（即只有重力对物体做功）,同学们独立、认真阅读课本P72水能和风能的利用及科学世界内容思考：（1）建水电站为什么要修拦河坝？（2）风吹动风车转动，发生了怎样的能量转化？（3）人造卫星从远地点向近地点运动时动能、势能如何变化？（4）人造卫星从近地点向远地点运动时动能、势能如何变化？请同学们先自学，然后小组互学，再分组展示；,学习指导,人造地球卫星运行过程中动能与势能的转化,远地点,近地点,3、人造地球卫星,1、卫星绕地运行时，同时具有动能和重力势能。2、运行轨道是椭圆，存在近地点和远地点3、卫星在运行过程中，机械能守恒。4、在远地点时，重力势能最大，动能最小；在近地点时，重力势能最小，动能最大。,乒乓落地又弹起，你发现了什么？,现象分析：,静止时，具有重力势能下落过程中，既具有重力势能，又具有动能，落地瞬间，动能转化为弹性势能，球被反弹回去上升过程中，动能转化为重力势能整个过程中，机械能总量保持不变,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 。,大,小,小,大,4、水电站,古代木制的水轮：流水冲击水轮，用来磨粉、碾谷等。,流水的动能转化成水轮的动能。,4、水轮机带动发电机转动，水轮机动能转化成电能，被输送到运方。,1、拦河坝，提高上游水位，增加水的重力势能。,3、流水冲击水轮机转动，流水动能转化成水轮机的动能。,2、水流流过导管，水的重力势能转化成水的动能。,重力势能水的动能水轮机动能电能,5、潮汐发电站,涨潮时，海水冲击水轮，水轮带动发电机转动。（海水动能水轮机动能电能）,退潮时，海水冲击水轮机转动，水轮机再带动发电机转动。（海水动能水轮机动能电能）,6、风力发电站,风车安装在高铁架上端的水平轴上，轴可以随风转动。风吹动风车转动，带动发电机或其他机器工作。风能风车动能电能,巩固提升,练习,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。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。 （3）演员从高处下落在蹦床上，又被弹起。 （4）方形木块将弹簧紧压在墙壁上，松开手后，木块被弹出的过程。,
