第四节 机械能及其转化
11_4 机械能及其转化(导学案)【学生版】(人教版)
第4节机械能及其转化（导学案）【学习目标】1. 知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
2. 能通过实验或实例，认识物体的动能和势能可以相互转化，能解释与机械能转化有关的现象。
3. 通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。
通过水能和风能的利用知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决实际问题。
提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识。
【学习重点】动能和势能之间的转化。
【学习难点】机械能守恒。
【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1．机械能：能、能和能统称为机械能。
机械能是动能和势能之。
2．机械能及其转化：动能和势能之间 (选填“可以”或“不可以”)相互转化。
3．机械能守恒：如果只有能和能的相互转化，尽管动能和势能的大小会变化，但机械能的不变，或者说，机械能是的。
4.水能和风能的利用：自然界中的流水和风都具有大量的能，可以用来发电。
【合作探究】探究一、机械能及其转化【想一想】高空飞行中的飞机具有什么能量？【分析】高空飞行中的飞机因为它在运动而具有能，又因为它处于高空而具有能，一个物体可以既有动能，又有势能，把这两种能量加在一起，就是它的机械能。
1. 机械能能、能和能统称为机械能。
一个物体具有的机械能是动能和势能之和。
如果飞行中的飞机的动能是4×108J，重力势能为5×108J，那么总的机械能为：动能+势能= J。
（1）分析篮球下落、上升过程中动能和势能的转化【分析】篮球下落时，高度，速度，重力势能，动能（以上均选填“增大”或“减小”），能转化为能。
篮球上升时，速度，高度，动能，重力势能（以上均选填“增大”或“减小”），能转化为能。
（2）分析蹦床运动员在蹦床过程动能和势能的转化蹦床运动员从高处落下，在与蹦床面将要接触时，具有动能，与蹦床面接触后，床面发生，运动员的能转化成蹦床的能。
蹦床在恢复原状时，蹦床的能转化为运动员的能，运动员被弹起，从而上升。
第4节机械能及其转化
第4节 机械能及其转化
动能、重力势能 和弹性势能统称 为机械能。
飞行中的飞机
机械能=动能+势能
机械能及其转化
弓的弹性势能转化成箭的动能
蹦床运动员从高处落下， 运动员的重力势能转化为 运动员的动能；与蹦床接 触后，床面发生弹性形变 ，运动员的动能转化成蹦 床的弹性势能。
机械能及其转化
观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势 能是如何变化的？ 滚摆 初始态
最低点
最高点
分析单摆小球在
A
BC
如果机械只能有=动动能能+和势能势能相 互转化，尽管动能、势 能的大小会发生变化， 但机械能的总和不变， 或者说，机械能守恒。
分析皮球在下落过程中，物体动能、势能的转化。
（1）皮球下落：
重力势能减小
动能增大
速度增大
高度减小
转化
皮球接触地面： 开始发生弹性形变，弹性势能逐渐增大。
向下的速度变小，动能减小。这时是动能转化 为弹性势能。
动能减小
速度减小
形 变 增 大
转化
弹性势能增大
皮球在恢复原状的过程中： 弹性形变程度变小，向上的速度变大。
弹性势能减小
形 变 减 小
转化
速度增大
动能增大
皮球上升时：
动能减小
重力势能增大
高度增大
速度减小
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
撑杆跳高过程中的能量转化情况? 皮球落地后又弹起过程中的能量转化情况?
动能和势能可 运动员上升过程中，撑杆的
弹性势能转化成运动员的重
以力势相能。互转化.
水能和风能的利用 水能和风能都是机械能.
第4节 机械能及其转化
7. 将一只铁罐沿不太陡的斜面滚下。会有什么 出人意料的现象发生吗？怎样解释看到的现象？
解：铁罐从斜面滚下后又返回.铁罐从斜面滚 下时重力势能转化为动能及橡皮筋的弹性势 能，而后弹性势能又转化成动能和重力势能.
8.分析人造地球卫星的机械能转化情况. 卫星从远地点向近地点运动的 过程中，重力势能转化为动能； 卫星从近地点向远地点运动过 程中，动能转化为重力势能.
正确理解机械能守恒
动能和势能的转化
首先分析决定动能大小的因素（质量和速度）、决
定重力势能大小的因素（质量和高度）或弹性势能
大小的因素（弹性形变）如何变化，再看动能和重
力势能（或弹性势能）如何变化。
判断机械能是否守恒的方法 （1）在能量转化过程中，判断是否只有动能和势能的 相互转化，若有其他形式的能参与了转化，则机械能
D）
27.甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s 匀速下行的自动扶梯上，甲、乙两人质量相等，甲上行 中动能 不变（选填“增加”、不变“或“减少”）.某 时刻他们的位置如图所示，该时刻 甲的重力势能 等于 乙的重力势能 甲的机械能 小于乙的机械能. （选填“大于”、“等于”或“小于”） 28.如图是某轻轨车站的设计示意图，与站台连接的轨道 都有一个小的斜坡，试从能量转化的角度说明这种设计 的好处. 答：进站时将动能转化为重力势能“储藏”起来； 出站时将重力势能转化为动能“释放”出来，从 而达到节能的目的.
A
CD
31.如图所示，使单摆偏离原来静止位置到A1，当摆球 从A1向下摆动时，它的速度越来越快，动能逐渐 增大 ， 势能逐渐 减小 ；当摆球到最低点O1时，它的动能最 大 势能最 小，在此过程中，摆球的势能逐渐转变成 动 能，此后，摆球又向B1的位置运动，随着摆球的上升， 它的速度越来越 小 ，动能逐渐变成 势 能；当摆球 到最高点B1时，它的动能为 0 ，势能最 大 .小球摆 动起来后，它在O1处的机械能比在O2处的机械能 大 . （选填“大”、“小”或“相等”）
八年级下册物理教学课件第4节 机械能及其转化
1. 滚摆下降时，速度_变__大__，_重__力__势___能减小，
__动___能增大，_重__力__势__能转化为___动___能；
滚摆上升时，速度_变__小___，__动____能减小，
_重__力__势__能增大，___动____能转化为_重__力__势__能。
结论：实验表明，物体的动能和重力势能是可以相互
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2．动能和弹性势能之间的转化 想想议议
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分析小球从斜面上滚下到最后挤压弹簧过 程中动能和势能是怎样相互转化的。
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小球从斜面上滚下来，高度变小，重力势能 减小，速度变快，动能增大，所以此过程是重力 势能转化为动能;在小球与弹簧碰撞后，小球速度 减小，动能变小，但此时弹簧受到小球的挤压作 用，发生弹性形变，因而弹性势能变大，所以这 个过程为动能转化为弹性势能.
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知识点 2 机械能守恒
1．动能和势能能够相互转化。
2．机械能守恒 当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。
机械能 = 动能 + 势能
保持不变
势能 + 动能
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3．判断机械能是否变化的方法
在此过程中_重__力__势___能转化为___动____能。
单摆上升时，___动____能减小，_重__力__势__能增大。
第4节 机械能及其转化
练习 3.(2021·中山期末)为了 驳斥力是维持物体运
动的原因的观点，伽
利略设计了如图所示
的实验：让一个小球沿斜面从高 h 处由静止滚下，小球将 “冲”上另一个斜面，小球从高 h 处到达最低点过程中， _重重力力势势__能转化为动能，实验过程中发现小球“冲”上另一 个斜面却达不到原来的高度，这是因为在运动过程中，小 球的机械能总量__变变小小__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
知识点二 动能和势能的转化 (1)动能和势能之间可以相互转转化 化。动能和重力势能之间的相
互转化一般发生在只受重重力 力作用下的运动过程中。
(2)机械能的转化实例分析
实例
能量转化分析
上升：动动 能转化成重重力力势势 能； 滚摆 下降：重重力力势势能转化为动动 能。
装置图
单摆
左→中间：重重力力势势能转化为动动 能； 中间→右：动动 能转化为重重力力势势能。
第 4 节 机械能及其转化
1、理解机械能的概念，理解各种机械能之间的相互转化，知道机 械能守恒的条件。
2、了解水能、风能以及人类对它们的开发利用。 3、能用机械能之间的相互转化解释日常生活中的一些现象。
1、机械能的定义。 2、机械能的转化、守恒条件。
知识点一 机械能的概念 动能、重力势能和弹性势能统称为机机1械23能械能。即机械能＝
下列说法正确的是
( A)
A.在 a 到 b 的过程中，铅球的动能减小
B.在 a 到 b 的过程中，铅球的重力势能减小
C.在 a 到 c 的过程中，铅球的重力势能一直增大
D.在 a 到 c 的过程中，铅球的动能转化为重力势能
知识点三 机械能守恒 机械能守恒：只有动能和势能的相互转化，机械能的总和保
人教版八年级下册第11章第4节《机械能及其转化》教案
教案：人教版八年级下册第11章第4节《机械能及其转化》一、教学内容1. 机械能的概念：机械能是指物体由于其位置或速度而具有的能量。
2. 动能和势能：物体由于运动而具有的能量称为动能，物体由于位置而具有的能量称为势能。
3. 机械能的转化：动能和势能可以相互转化，例如物体下落时，势能转化为动能；物体被抬高时，动能转化为势能。
4. 机械能守恒定律：在没有外力做功的情况下，一个封闭系统的总机械能保持不变。
二、教学目标1. 让学生了解机械能的概念，理解动能和势能的定义及它们之间的关系。
2. 通过实验和例题，让学生掌握机械能的转化原理，并能应用于实际问题中。
3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的科学思维能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点：机械能的转化原理及机械能守恒定律的应用。
2. 教学重点：动能和势能的概念及其转化关系。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、实验器材（如小车、斜面、重物等）。
2. 学具：课本、笔记本、彩色笔。
五、教学过程1. 引入：通过一个简单的例子，如一个球从高处落下，引出机械能的概念，并提出问题：“球在下落过程中，能量是如何转化的？”2. 讲解：讲解动能和势能的定义，并通过示例和图示，让学生理解它们之间的关系。
3. 实验：安排学生进行实验，观察和记录实验现象，引导学生运用科学知识解释实验结果。
4. 练习：给出一些实际问题，让学生运用机械能转化的知识解决，巩固所学内容。
六、板书设计板书设计如下：机械能及其转化1. 机械能：物体由于其位置或速度而具有的能量。
2. 动能：物体由于运动而具有的能量。
3. 势能：物体由于位置而具有的能量。
4. 机械能转化：动能和势能可以相互转化。
5. 机械能守恒定律：在没有外力做功的情况下，一个封闭系统的总机械能保持不变。
七、作业设计1. 题目：一个物体从高处自由落下，求物体落地时的动能和势能。
答案：物体落地时的动能为 mgh，势能为 0。
2. 题目：一个物体在水平面上做匀速直线运动，求物体的动能和势能。
人教版物理八年级下册 第十一章第四节机械能及其转化(共37张PPT)
动能
思考——新问题
1.把一个铁锁悬挂起来， 将铁锁拉到鼻子附近， 稳定后松手，铁锁摆回 时，会碰到你的鼻子吗？ 这其中是否有其它能量 的转化？
铁锁会打到鼻子吗？
2、设没有阻力,会怎么 样呢?
二、机械能的转化及守恒
1．动能和势能能够相互转化。
2．机械能守恒 当只有动能和势能互相转化时，机械能总
量不变。
动能
机械能
重力势能
势能 弹性势能
2．物体具有机械能的总量等于动能、势能两 种能量之和。
怎样判断一个物体动能、势能的变化 ？
同一 物体
速度变化 ——动能变化
被举的高度变化 ——重力势能变化
弹性形变量变化 ——弹性势能变化
想想议议 判断机械能变化情况
举高的球释放后，重力势能 减怎小么，变是化不？是能量消失了？
机械能 = 动能 + 势能
保持不变
势能 + 动能
三、风能和水能
1．水能和风能是机械能
水能和风能的破坏性释放会造 成灾害
风能和水能的利用
水流冲击水轮转动，可以用来汲水，磨粉等 船利用风力航行
2．在水（风）力发电站，水（风）的机械能转化 为电能。
水力发电 水的势能
三峡水电站
水的动能
电能 水流量越大，落差（上下游水 位差）越大，水流能越大
3、物体由于被举高而具有的势能叫 重力势能 。
物体的 质量越大,被举得越 高,它具有的 重力势能就 越大。
4、物体由于发生 弹性形变而具有的能叫弹性势能。
空中飞行的飞机具有什动么能能和？重力势能 飞行中的飞机
添加跳标题水内运容 动员
添加标发题内生容形变时的蹦床
一、机械能
1．动能、势能统称为机械能。
人教版物理八年级下册第11章第4节 机械能及其转化
第十一章功和机械能第4节机械能及其转化基础过关全练知识点1机械能及其转化1.2022年5月31日,我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功。
返航时,飞机在减速下降过程中()A.动能增大,重力势能减小B.动能减小,机械能不变C.动能增大,重力势能增大D.动能减小,机械能减小2.【学科素养·科学思维】滚摆从如图的位置1静止释放,下降经过位置2,继续下降,再上升到达最高点3,在整个运动过程中的机械能情况是()A.滚摆动能最大的是位置3B.滚摆重力势能最大的是位置2C.滚摆动能为零的位置只有1D.滚摆下落后不能回到位置1是因为机械能不守恒3.【新独家原创】如图所示,当熟透的苹果落向地面时,苹果的重力势能,动能(选填“增大”“减小”或“不变”),若空气阻力不能忽略,则该过程中,苹果的能(选填“全部”或“部分”)转化为苹果的能。
4.(2022广东海珠一模)如图所示,有一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置,小球压缩弹簧至A位置,然后由静止释放小球,小球向右运动,经过B点时速度为v1,继续运动到最远处的C点,已知AO>OC。
(1)小球经过O点时,有没有受到弹簧的弹力?答:。
(2)小球从A到C的运动过程中,小球的动能和弹簧的弹性势能之间是如何转化的?(3)到达C点后,小球向左运动,再次经过B点时的速度为v2。
则:①v1v2(选填“<”“=”或“>”);②小球前后两次经过B点时,弹簧弹力的方向(选填“相同”或“相反”)。
知识点2水能和风能的利用5.从19世纪末世界上建成第一座水电站以来,水力发电站就成了水能利用的主要形式。
如图是水力发电站的原理图,关于水力发电下列说法正确的一组是()①上游的水向下沿着导管运动到下游的过程中,水的机械能保持不变;②运动的水流冲击水轮机使水轮机转动,水流的一部分动能转移为水轮机的动能;③水轮机带动发电机发电将电能转化为动能;④要加大水力发电的功率,可以采用“增大落水差”的方法。
第4节 机械能及其转化
恒”或“不守恒”)。
图3
第4节 机械能及其转化
知识点 水能和风能的利用
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例5 自然界存在着大量机械能。如图4－甲所示，风能发电清洁、 无污染。风能是指空气流动产生的_____动_____能，风速越大，风能越 ___大_____；水力发电是通过增大水的__重__力__势____能来发更多的电，因此
图6
第4节 机械能及其转化
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4 ． ( 传 统 文 化 )“ 风 吹 草 低 见 牛 羊 ” 生 动 形 象 地 说 明 了 风 具 有 _____动_____ 能 ； “ 飞 流 直 下 三 千 尺 ” 所 揭 示 的 能 量 转 化 关 系 是 ___重__力__势___能转化为_____动_____能。
C．重力势能转化为动能
D．重力势能逐渐增大
图5
第4节 机械能及其转化
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3．(科技前沿)如图6所示，2022年11月12日，搭载“天舟五号”货 运飞船的长征七号遥六运载火箭发射升空。在火箭加速升空阶段，其搭 载的“天舟五号”货运飞船的重力势能__变__大____，动能___变__大___，机械 能__变__大____。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
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图7
第4节 机械能及其转化
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6．如图8所示，b、d两点等高，小球由静止沿粗糙曲面从a点运动
到 d 点 的 过 程 中 ， 在 ______a____ 点 的 机 械 能 最 大 ； 在 b 点 的 机 械 能 ____大__于____(选填“大于”“小于”或“等于”)在d点的机械能；小球的 机械能__不__守__恒____(选填“守恒”或“不守恒”)。
第4节 机械能及其转化
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第四节-机械能及其转化ppt课件
动能转化为重力势能
B
A
势能最大 动能为零
动能最大 势能最小
O
势能最大 动能为零
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
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吗？
• 玩具弹簧枪将“子弹”射出去；弹性势能-----动能
A.小孩荡秋千 动能和重力势能的相互转化
3．如图所示，小球先后从倾角为30°和60°的光
滑斜面由静止开始从顶端滑到底端，它滑到底端时
的速度大小分别为v1和v2，则下列关系式中正确的
是( B )
A．v1＞v2
B．v1＝v2
C．v1＜v2
D．无法确定
小结：
本节课你学到了哪些知识? 有哪些收获？
巩固练习 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
1.小老虎撑杆跳高时，它助跑时的__动____能转化 成杆的_弹__性__势___能,杆在恢复原状的过程中， _弹__性__势__能又将其转化成小老虎的_重__力__势__能，这
时，小老虎被举高过杆。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2.说明下列过程中机械能的转化： • 雪橇从山坡上滑下；重力势能-----动能
• 炮弹从炮口斜向上射出又下落的过程中； 动能-----重力势能-----动能
卫星在运行过程中，也发生动能和势能的相互转化
第4节机械能及其转化(20201109175939)
第十一章功和机械能第4节机械能及其转化教学过程阴新课导入新课导入:多媒体展示过山车的动画过程.画面上岀现：过山车从很高的轨道一侧的顶端释放,不断地加速向下运动越过圆环轨道的最高点，最后冲上轨道的另一侧在学生观看过山车的同时，教师提醒学生分析过山车在运行过程中动能和势能的变化情况思考:过山车为什么要从很高的轨道一侧的顶端释放?说明:教师不对学生的回答做评判，只告诉学生，要回答这个问题，需要学习本节课的内容.引岀本节课的课题:机械能及其转化新知构建、机械能及其转化思路给岀机械能的概念，重力势能、弹性势能统称为势能，动能、势能统称为机械能.物体具有的机械能等于动能、势能两种能量之和.［知识拓展］能量的种类很多，如太阳能、电能、原子能等，而机械能是与物体的机械运动情况有关的一种能量，单位跟其他形式的能量单位相同，都是焦耳J).之所以把动能、势能统称为机械能，是因为动能和势能可以相互转化，滚摆和单摆是动能和势能可以相互转化的常见实例.下面通过实验分析实例中动能和势能是如何相互转化的1. 探究活动一：如图所示，将滚摆卷起后释放，让学生观察分析：① 滚摆在最高处时具有什么能 ？② 释放后观察滚摆的高度、速度、质量的变化，分别分析滚摆下降和上升过程中动能、 势能的变化情况③ 动能和重力势能之间是否可以相互转化 ？学生进行实验并回答问题：① 重力势能.② 下降时：质量不变、高度变小、速度变大、重力势能变小、动能变大 ，减小的重力势能变成了动能.上升时：质量不变、高度变大、速度变小、重力势能变大、动能变小 .减小的动能变成了重力势能.③ 动能和重力势能之间可以相互转化 .［设计意图］让学生参与实验探究.在实验中获取知识，增长本领.2. 探究活动二：如图所示，将单摆的摆球置于 A 处，然后释放.摆球就可以在 A ，C 之间来回摆动.① 摆球在哪些位置高度最高 ？② 摆球在哪些位置速度最大？③分析摆球从A~B运动过程中，动能、势能的变化情况④分析摆球从B~C运动过程中，动能、势能的变化情况.学生进行实验并回答问题：①摆球在A,C处高度最高，具有的重力势能最大.②摆球在B处速度最大，具有的动能最大.③摆球从A~B运动过程中，重力势能不断减小，动能不断变大，是重力势能不断转化为动能.④摆球从B~C运动过程中，重力势能不断增大，动能不断减小，是动能不断转化为重力势能.总结:动能和重力势能可以相互转化.3. 探究活动三：(1) 手持着木球将弹簧片推弯，而后突然释放木球，观察到什么现象？在此过程中，涉及哪些能量的转化？(2) 按下图进行实验：让木球从斜槽上端滚下，观察木球碰击弹簧的过程.分析图中，木球从甲-乙图和乙-丙图能量转化的过学生进行实验并回答问题(1) 观察到木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动•在此过程中，弹簧片的弹性势能转化为木球的动能(2) 从甲-乙图中，木球的动能转化为弹簧的弹性势能.从乙-丙图中，弹簧的弹性势能转化为木球的动能这说明动能和弹性势能可以相互转化.［设计意图］通过精心设计的问题，激活学生的思维，提高学生参与课堂教学的积极性和有效性.4. 回顾滚摆实验后思考：①滚摆上下运动的过程中机械能总量有什么变化，为什么？②滚摆机械能总量减小的原因是什么？如果没有摩擦和空气阻力，机械能的总量还会不会变化？学生讨论回答：①滚摆上升的最大高度越来越小，说明滚摆具有的机械能总量不断减小.②滚摆机械能总量减小的原因是摩擦和空气阻力.如果没有摩擦和空气阻力，机械能的总量不会变化.总结:在动能和势能相互转化的过程中，如果没有摩擦和空气阻力则机械能的总量保持不变，这就是机械能守恒定律.思考:乒乓球落地后又弹起来，为什么达不到原来的高度，能量是怎么转化的？介绍人造地球卫星在运行过程中发生动能和势能的相互转化思考:①卫星运行过程中机械能是否守恒？②卫星从近地点向远地点运动时重力势能、动能、速度分别怎么变化？③卫星在什么时候动能最大？什么时候重力势能最大？学生思考后回答：①守恒，因为卫星在太空运行，没有空气阻力，只有动能和势能之间的相互转化.②重力势能增大，动能减小，速度减小.③在近地点时动能最大，在远地点时重力势能最大.［设计意图］人造地球卫星涉及机械能的转化和守恒，可以拓宽学生视野.思路二1. 机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.一个物体可以既有动能，又有势能.多媒体展示：从高处下落的苹果，速度越来越快，用频闪摄像机摄下它下落的过程，如图所示.提出问题：被举高的苹果具不具有能量？为什么？学生活动：学生回答提问后，再引导学生分析苹果下落的过程.首先提岀，当苹果下落到某一点时，苹果具有什么能量?（此时既有重力势能，又有动能）继而让学生比较在该位置和起始位置，苹果的重力势能和动能各有什么变化?（重力势能减少，动能增加）在苹果下落的过程，重力势能和动能都有变化，自然界中动能和势能变化的事例很多，下面我们共同观察滚摆的运动，并思考动能和势能的变化.2. 动能与重力势能的相互转化实验1:用细线把小球系好，吊在天花板上，做成如图甲所示的单摆.将单摆拉至A点处，松手，让单摆自由摆动.发现单摆从A点运动到B点的过程中，速度越来越大，从B点运动到C点的过程中，速度越来越小.实验2:把一个滚摆悬挂起来，如图乙所示，用手捻动滚摆使悬线缠在轴上，滚摆升高到最高点，松手，发现滚摆下落的过程中，速度越来越快，滚摆上升的过程中速度越来越慢.问题研讨问题1:单摆从A点运动到B点，C点的过程中，动能和重力势能是如何变化的？又是如何转化的呢？答: _____________________ .问题2:滚摆在下落、上升的过程中，动能和重力势能是如何变化的？又是如何转化的呢？答: _____________________ .学生活动：交流讨论，思考回答.(1)单摆从A点运动到B点的过程中，动能变大，重力势能变小，重力势能转化为动能；单摆从B点运动到C点的过程中，动能变小，重力势能变大，动能转化为重力势能.(2)滚摆在下落的过程中，动能变大，重力势能变小，重力势能转化为动能；滚摆上升的过程中，动能变小，重力势能变大，动能转化为重力势能.知识归纳：在一定的条件下，物体所具有的动能和重力势能可以相互转化友情提示：在动能和势能的相互转化过程中，一种形式的能减少，另一种形式的能增加，减少的那种形式的能转化为增加的那种形式的能.3. 动能与弹性势能的相互转化实验3:如图所示，在水平槽里竖立一个弹簧片，让木球从斜槽滚入水平槽，撞击弹簧片.观察到木球接触、碰撞弹簧片的过程中，木球的速度越来越慢，弹簧片弯曲程度越来越大；木球被弹簧片弹回的过程中，木球的速度越来越快，弹簧片弯曲程度越来越小甲乙丙问题研讨问题1:，动能和弹性势能是如何变化的？又是如何转化的呢？答: _____________________ .问题2:由上面的实验，你能得出什么结论？学生活动：交流讨论，思考回答.在木球与弹簧片接触、碰撞和被反弹的过程中(1) 在木球与弹簧片接触、碰撞的过程中，木球的动能减小，弹簧片的弹性势能增大，木球的动能转化为弹簧片的弹性势能.被反弹的过程中，弹簧片的弹性势能减小，木球的动能增大，弹簧片的弹性势能转化为木球的动能.(2) 动能和弹性势能能够相互转化.实验4:用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化./I mil #学生活动：观察演示实验，思考问题，选岀代表发表见解.问题:这个实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个实验说明了什么？小球在往复运动过程中，竖直方向上受重力和杆的支持力作用，水平方向上受弹力作用•重力、支持力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有弹簧的弹力对小球做功.实验表明，小球在往复运动过程中总能回到原来的位置，小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化.知识归纳：在一定的条件下，物体所具有的动能和弹性势能可以相互转化.友情提示：动能和重力势能可以相互转化，动能和弹性势能也可以相互转化；不同形式的机械能都可以相互转化.［知识拓展］各种形式的能量都可以相互转化，如电能可以转化为光能，太阳能可以转化为电能等，动能和势能的相互转化只是能量转化中的一种形式，能量转化过程中总是一种能量减少，另一种能量增加.、水能和风能的利用请学生观看图片或者视频，认识自然界存在的机械能.指出：水能和风能是水或者空气因为运动或者位置高而具有的机械能.修筑拦河坝可以提高坝前上游的水位，水位越高，水的重力势能就越大.这样水从坝上落下时转化成的动能就越大，水推动坝下方的水轮机转动，水轮机又带动发电机发电，水能最终转化为电能.利用风能做功主要是靠风车，也可以用风车的转动带动发电机发电.利用风能不会有环境污染，但风能不稳定，不像拦河坝那样能把“风能”储存起来.展示图片或者视频，表现自然界的机械能有利也有弊在水（风）力发电站，将水（风）的机械能转化为电能［设计意图］通过水能和风能的利用，知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决实际问题.提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识课堂小结：通过今天的学习，同学们有哪些收获？在实验探究中又存在哪些问题？还有什么想探究的问学生可以个别回答，或相互交流，在交流的基础上进行学习小结［设计意图］加强知识的巩固掌握.提高学生的交流表达能力3课堂小结（j动能机械』诲能卩5恥机械能机療聘「鬥弾性势能展其我化V I劫能和身能之间的相互转化机械能守恒I水能和凤陡的利用阿检测反愦1. 如图所示，已知某人造地球卫星沿椭圆轨道运行，其近地点距离地面高439 km,远地点距离地面高2384 km,卫星在近地点时动能__________ ，在远地点时势能_______ （前两空选填“最大”或“最小从近地点向远地点运动过程中，_________ 转化为 ________ （后两空选填“动能”或“势解析:本题主要考查动能和势能的相互转化.卫星环绕地球运动过程中，其动能和重力势能相互转化.卫星从近地点向远地点运动的过程中，高度增大，重力势能增加，增加的重力势能由动能转化而来，则动能减小；卫星从远地点向近地点运动的过程中，高度减小，重力势能减小，减小的重力势能转化为动能，则动能增加.在近地点时，卫星的动能最大；在远地点时，卫星的势能最大.【答案】最大最大动能势能2. 在一次军事演习中，一架飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资，在此过程中飞机的动能_ （填“变大”“变小”或“不物资在加速下落过程中，动能和重力势能之间的转化情况是 ________ .解析:本题考查动能和势能之间的转化.飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资，在此过程中飞机的速度不变，质量变小，所以动能变小；物资在加速下落过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，但速度越来越快，动能越来越大，所以,重力势能转化为动能.【答案】变小重力势能转化为动能3. 如图所示是某建筑工地用起重机起吊货物的情景.货物在钢绳的拉力作用下先沿竖直方向匀速上升再水平移动到卸货地点.若不计摩擦和空气阻力，则货物在匀速上升过程中（）B. 重力势能增加，机械能增加C. 动能不变，机械能增加D. 动能减少，机械能减少解析:质量越大,速度越大，物体的动能就越大；质量越大，高度越高，物体的重力势能就越大.本题中，货物的质量不变，在匀速上升过程中，货物的速度不变，所以动能不变，而高度增加，所以货物的重力势能在增加，又因为机械能为动能和重力势能之和，所以机械能增加，故B，C选项正确.故选BC.4. 如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化.则（）A. 小球在A处的动能等于在D处的动能B. 小球在A处的动能大于在D处的动能C. 小球在B处的机械能小于在C处的机械能D. 小球在B处的机械能等于在C处的机械能解析:对于AB选项:根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小.观察图像，发现小球在A处比在D处所处的高度较高，具有的重力势能较大，所以小球在A 处具有的动能较小，故AB选项都不正确.对于CD选项:根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化”，所以在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和即机械能是不会减少的，小球在各处的机械能都是相等的，故D符合题意,C不符合题意.故选D.5. 如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片.根据此图，以下分析正确的是（）A. 小球在下落时，它的重力势能减小，动能不变B. 小球在上升时，它的重力势能减小，动能减小C. 小球在弹跳过程中，它的高度下降，机械能减小D. 小球在弹跳过程中，它的高度下降，机械能不变解析:小球在下落时，其质量不变，高度变小，所以重力势能减小，下落速度越来越快，所以动能增大，A说法错误;小球上升过程中，质量不变，高度增大，所以重力势能增大，速度越来越慢，所以动能减小，B说法错误；在弹跳过程中，由于克服阻力做功，部分机械能转化为内能消耗掉，所以高度越来越小，机械能减小，所以C正确，D 错误.故选C.阪板书设计1. 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.2. —个物体的势能和动能之和，就是物体的总的机械能.3. 机械能=动能+势能.4. 动能和势能可以相互转化.5. 机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化时，（不计摩擦）机械能的总和保持不变即物体的机械能守恒.6布賈作业、教材作业必做题】教材第74 页动手动脑学物理的选做题】教材第74 页动手动脑学物理的2,3 题. 1,4 题.。
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课题：机械能及其转化
姓名班级
●学习目标：
知识与能力：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、弹性势能之间相互转化的简
单物理现象。
过程与方法：通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。
情感态度价值观：1、经过观察、实验及探究活动，培养实事求是的科学态度。
2、通过亲身体验，获得机械能相互转化的感性认识，为深入
学习能量转化和守恒定律打基础。
●学习重点、难点
学习重点：动能和势能之间的转化
学习难点：能解释一些能之间转化的物理现象
●学习方法：观察实验法、自主学习法、合作探究法
●学习过程
一、解读目标
二、自主学习
【任务一】机械能及其转化
1、机械能
、和的统称。
2、机械能的转化及守恒
（1）转化：和可以相互转化。
（2）机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和。
【任务二】水能和风能的利用
（1）流水和风具有大量的能。
（2）利用：利用风能和水能等。
三、合作探究
【探究点一】动能和势能的相互转化
1、做一做
A、探究滚摆实验
实验时要观察：滚摆在下降过程中速度如何变化；上升阶段速度如何变化。
注意分析的问题：到最高点时，高度、速度；说明了；到最低点时，高度、速度；说明了；在下降过程中，高度逐渐、速度逐渐，说明了；在上升过程中，高度逐渐、速度逐渐，说明了。
实验结论：。
B、探究单摆实验
实验时要注意观察：单摆在左摆过程中速度如何变化；右摆速度如何变化；左右摆幅怎样。
注意分析的问题：小球摆到最高点时，高度，速度，说明；小球摆到最低点时，高度，速度，说明。
实验结论：。
C、人造地球卫星的机械能转化
阅读课本P73的科学世界
(1)人造地球卫星近地点处动能最_ _ __，势能最___ _ __；远地点动能最_____，势能最____ _。
(2)人造地球卫星从近地点向远地点运动时，______能减小，_____能增大，________能转化为_________能；人造地球卫星从远地点向近地点运动时________能转化为________能。
2、归纳提升
（1）动能和势能之间可以相互转化：
①和可以相互转化；
②和也可以相互转化。
（2）在发生能量转化时，减少的能量转化为的能量。
3、针对训练
下列现象中，属于势能转化为动能的是（）
A、斜向上射出去的炮弹在上升过程中
B、跳伞运动员在空中匀速下降
C、滚摆旋转着下降，越转越快
D、火箭发射
【探究点二】机械能守恒
1、做一做
阅读课本P72的想想做做的实验,回答下列问题:
（1）铁锁的动能和势能是怎样转化的?
（2）铁锁回不到原来的位置,为什么?
（3）在什么情况下机械能的总量保持不变？
2、归纳提升
机械能守恒的条件是：。
若受到阻力或其他力（除重力外）的作用，则机械能不守恒。
3、针对训练
过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动。
过山
车时而从轨道的最低端上升到最高端，时而从最高端
飞驰而下。
不计能量损失，下列说法正确的是（）
A、a点机械能小于b点机械能
B、d点动能最大，b点势能最大，c点机械能最大
C、由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变
D、由b到c的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大
【探究点三】水能和风能的利用
1、做一做
（1）水能发电中人们修筑拦河坝的目的是什么？为什么这样能发越多的电？（2）风能发电中能量是如何进行转化的？
2、归纳提升
（1）流水和风具有大量的能。
（2）利用：利用风能和水能等。
3、针对训练
关于水能的利用，以下说法错误的是（）
A、水轮机是利用水流的动能转动起来的
B、水的动能越多，水轮机能做的功越多
C、河流上游的水位越高，水的势能越大，势能转化成的动能也越大
D、水轮机应安装在水坝前的上游处
四、交流指导
师生互动生生互动
五、巩固提升
小宇在国庆假期和爸爸骑自行车旅行。
爸爸跟他说骑自行车上坡前，要快蹬几下，增加速度，这样有利于上坡。
请你给小宇解释其中的道理。
六、测评达标
1、把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过
程中玩具车能量的变化情况是：（）
A、弹性势能减小，动能增大
B、弹性势能减小，动能减小
C、弹性势能增大，动能增大
D、弹性势能增大，动能减小
2、下列现象中，由动能转化为重力势能的是（）
3、如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力
势能为65 J，则滑到底端的动能是（）
A、35J
B、50J
C、55J
D、65J
4、人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动
能____，卫星的势能__________。
(“增大”“减小”或“不变”）
5、如图是德州开发区使用的“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，
“肩扛”光电池板，“腰挎”明灯，“脚踩”蓄电池。
下列解释合理的是（）
A、光电池板是将电能转化为光能
B、照明灯是将内能转化为电能
C、小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
D、蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能。