机械能和势能相互转换
势能与机械能的转化
势能与机械能的转化在物理学中，势能和机械能是两个重要的概念。
势能指的是物体由于其位置或状态所具有的能量，而机械能则是物体的动能和势能的总和。
势能和机械能之间存在着转化的关系，这种转化在许多物理现象和工程应用中都发挥着重要作用。
本文将从理论和实际应用两个方面来探讨势能与机械能的转化。
一、势能的概念与分类势能是描述物体由于其位置或状态所具有的能量。
一般来说，势能可以分为多种类型，比如重力势能、弹性势能、化学势能等。
重力势能是指物体由于其位置较高而具有的能量，可以通过公式Ep=mgh来计算，其中m是物体的质量，g是地球的重力加速度，h是物体相对于某一参考点的高度差。
弹性势能则是指物体由于其形变而具有的能量，可以通过公式Ep=1/2kx²来计算，其中k是弹簧的弹性系数，x是弹簧的形变量。
二、机械能的概念与计算机械能是指物体的动能和势能的总和，可以用公式Em=Ek+Ep来表示，其中Ek是物体的动能，Ep是物体的势能。
动能是指物体由于其运动而具有的能量，可以通过公式Ek=1/2mv²来计算，其中m是物体的质量，v是物体的速度。
机械能的计算可以通过将物体的动能和势能相加得到。
三、势能与机械能的转化势能和机械能之间存在着转化的关系。
当物体从一个位置运动到另一个位置时，它的势能和机械能会发生变化。
例如，如果一个物体从较高的位置下落到较低的位置，它的重力势能会减小，而动能会增加，从而使机械能保持不变。
同样地，如果一个物体由于外力作用被抬升到较高的位置，它的重力势能会增加，而动能会减小，从而使机械能保持不变。
四、势能与机械能的应用势能与机械能的转化在许多实际应用中都发挥着重要作用。
例如，重力势能与机械能的转化被广泛应用于水电站、起重机等工程项目中。
通过将流动的水从较高位置引到较低位置，可以使水的重力势能转化为机械能，驱动水轮机带动发电机发电。
此外，势能与机械能的转化也可应用于弹簧振子、摆钟等物理实验以及汽车、火车等交通工具的设计中。
机械能和电势能的关系
机械能和电势能的关系机械能包括动能和势能两部分。
动能是由于物体的运动而具有的能量，它与物体的质量和速度有关，可以用公式K=1/2mv^2表示，其中K代表动能，m代表物体的质量，v代表物体的速度。
势能则是由于物体所处的位置而具有的能量，它与物体的高度和位置有关，可以用公式U=mgh表示，其中U代表势能，m代表物体的质量，g代表重力加速度，h代表物体的高度。
在物体运动的过程中，机械能是守恒的，即机械能的总量在运动过程中不会发生改变。
这是因为在一个封闭的系统中，机械能只能通过动能和势能之间的相互转化来改变。
当物体运动时，它的动能会随着速度的增加而增加，而势能会随着高度的增加而增加。
因此，在物体下落的过程中，动能会逐渐增加，而势能会逐渐减少，但机械能的总量保持不变。
在物体运动的过程中，机械能和电势能之间也存在着一定的关系。
当物体为带电体时，它具有电势能。
物体的电势能可以用公式Ep=qV表示，其中Ep代表电势能，q代表带电体的电荷量，V代表物体所处位置的电势。
物体的电势能与电荷量和电势的乘积成正比，而与带电体的位置无关。
当物体带电体和具有机械能时，可以通过带电体在电场中运动的方式来把电势能转化为机械能。
当带电体受到电场力作用而运动时，它具有动能和势能，其中动能由电场力对带电体做功而产生，而势能则由带电体在电场中的位置而产生。
因此，带电体在电场中运动时，机械能和电势能之间存在相互转化的关系。
在物体运动的过程中，机械能和电势能之间的转化是非常重要的。
通过机械能和电势能之间的相互转化，可以解释许多物体运动的现象，例如地球上物体的自由落体运动、电场中带电体的运动等。
同时，研究机械能和电势能之间的关系也有助于深入理解物质的运动规律和相互作用机制。
总的来说，机械能和电势能是物理学中非常重要的概念，它们之间存在着密切的关系。
通过研究机械能和电势能之间的相互转化，可以深入理解物体运动的规律和机制，为解释许多自然现象提供理论基础。
弹性势能和机械能的转化
弹性势能与机械能转化的关系：当弹簧被压缩或拉伸时，弹性势能转化为机械能；当弹簧恢复定义
机械能是物体由于其状态和位 置而具有的能量
机械能包括动能和势能
动能是物体由于其运动状态而 具有的能量
弹簧伸长：弹簧被伸长时，弹 力做负功，将动能转化为弹性 势能
机械能守恒定律：在弹性势能 与机械能转化过程中，机械能 守恒
弹性势能与重力势能转化
重力势能：物体由于重力作 用而具有的能量
转化过程：弹簧被压缩或拉伸 时，弹性势能转化为重力势能
弹簧的弹性势能：弹簧被压 缩或拉伸时储存的能量
实例：弹簧秤、蹦床、跳板 等
形变量的大小
形变量越小，弹性势能越小
形变量越大，弹性势能越大
形变量的大小决定了机械能 转化的效率
形变量的大小会影响机械能 转化的方向和速度
温度和环境因素
温度对弹性势 能的影响：温 度升高，分子 热运动加剧， 弹性势能增加
温度对机械能 的影响：温度 升高，机械能 转化为热能，
机械能减少
环境因素对弹性 势能的影响：环 境湿度、气压等 影响材料的弹性， 从而影响弹性势
势能是物体由于其位置和状态 而具有的能量，如重力势能、 弹性势能等
转化原理
机械能：物体由于位置和速 度而具有的能量
弹性势能：物体由于发生形 变而储存的能量
转化过程：当物体发生形变时， 其弹性势能转化为机械能
转化条件：物体必须发生形 变，且形变要符合胡克定律
弹性势能与机械 能转化的实例
弹簧振荡实验
垂 b. 用刻度尺测量 弹簧的自然长度 c. 用秒表记录弹
簧振荡的时间 d. 计算弹簧振荡 过程中的能量变
探究机械能和势能的转换
探究机械能和势能的转换机械能和势能的转换是物理学中一个重要的概念。
在自然界中，物体的运动能够通过机械能和势能之间的相互转换来实现。
本文将深入探究机械能和势能的转换，以及这一过程在现实生活中的应用。
一、机械能和势能的概念机械能是指物体由于位置、形状或运动状态而具有的能力或能量。
根据物理学的定义，机械能包括动能和势能两部分。
动能是由物体的质量和速度共同决定的，它表示物体由于运动而具有的能量。
动能的大小与物体的质量成正比，与速度的平方成正比。
动能可以用公式E_k=1/2mv^2表示，其中E_k表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
势能是由物体的位置决定的，它表示物体由于所处位置而具有的能量。
常见的势能有重力势能、弹性势能和化学势能等。
重力势能是指物体受重力作用而存储的能量，它与物体的质量、高度以及重力加速度有关。
弹性势能是指物体由于形变而存储的能量，它与物体的弹性系数和形变量有关。
化学势能是指物体由于化学反应而具有的能量，它与物质的组成和化学反应的进行程度有关。
二、机械能和势能的转换过程机械能和势能之间的转换是一个相互转化的过程，在物体运动过程中不断进行。
当物体发生运动时，动能和势能会相互转换，守恒总能量不变。
1. 势能转化为动能当物体从较高位置下落时，重力势能会逐渐转化为动能。
这是因为物体下落过程中，重力对物体做功，将势能转化为动能。
例如一个自由下落的物体，当从高处掉落到地面时，其重力势能逐渐减小，而动能逐渐增加。
2. 动能转化为势能当物体被施加一个与速度方向相反的力时，物体的动能会逐渐转化为势能。
这是因为力对物体做负功，将动能转化为势能。
例如一个被拉伸的弹簧，当释放时，弹簧将会向原来的状态回复，动能逐渐减小，而势能逐渐增加。
三、机械能和势能转换的应用机械能和势能的转换在现实生活中有着广泛的应用。
1. 水力发电水力发电是利用水能转换为电能的一种方式。
当水流下落时，重力势能会转化为动能，这时候可以利用水轮机等设备将水流的动能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
机械能守恒定律：机械能=动能 重力势能 弹性势能(条件系统只有内部的重力或弹力做功)
机械能守恒定律：机械能=动能+重力势能+弹性势能(条件:系统只有内部的重力或弹力做功). 守恒条件：(功角度)只有重力,弹力做功；(能转化角度)只发生动能与势能之间的相互转化。
“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。
在该过程中，物体可以受其它力的作用，只要这些力不做功，或所做功的代数和为零，就可以认为是“只有重力做功”。
列式形式：E 1=E 2(先要确定零势面) P 减(或增)=E 增(或减) E A 减(或增)=E B 增(或减)mgh 1 +121212222mV mgh mV =+ 或者 ∆E p 减 = ∆E k 增5. 如图所示在一根细棒的中点C 和端点B ，分别固定两个质量、体积完全相同的小球，棒可以绕另一端A 在竖直平面内无摩擦地转动. 若从水平位置由静止释放，求两球到达最低位置时线速度的大小. 小球的质量为m ，棒的质量不计. 某同学对此题的解法是:设AB=L ，AC=L2，到最低位置时B 球和C 球的速度大小分别为v 1、v 2.运动过程中只有重力对小球做功，所以每个球的机械能都守恒.：C 球有21122Lmv mg =，1v (m/s) B 球有 2212m v m g L =,2v =(m/s) 你同意上述解法吗？若不同意，请简述理由并求出你认为正确的结果. 5. (10分)解： 不同意，因为在此过程中，细棒分别对小球做功，所以每个小球的机械能不守恒. 说出“不同意”得3分，说出理由得2分 但对棒、小球组成的系统，机械能守恒：mgL+mg L 2=12m 2C v +12m 2B v （2分） 又v B =2vC , （1分）可解得： v C =15gL 5, v B =215gL5（2分） 17．质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m 和2m 的小球A 和B 。
支架的两直角边长度分别为2l 和l ，支架可绕固定轴O 在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。
开始时OA 边处于水平位置，由静止释放，则 （ ） A ．A 球的最大速度为gl )12(632- B ．A 球的速度最大时，两小球的总重力势能为零C ．A 球的速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45°D ．A 、B 两球的最大速度之比v 1∶v 2=2∶116．质量不计的轻质弹性杆P 插在桌面上，杆端套有一个质量为m 的小球，今使小球沿水平方向做半径为R 的匀速圆周运动，角速度为ω，如图所示，则杆的上端受到的作用力大小为（C ）A. R m 2ωB. 24222R m g m ω-C.24222R m g m ω+D ．不能确定22．如图所示，轻杆长为3L ，在杆的A 、B 两端分别固定质量均为m 的球A 和球B ，杆上距球A 为L 处的点O 装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球B 运动到最高点时，球B 对杆恰好无作用力．求：(1)球B 在最高点时，杆对水平轴的作用力大小．(2）球B 转到最低点时，球A 和球B 对杆的作用力分别是多大？方向如何？ 解：(1)球B 在最高点时速度为v 0，有Lvm mg 220=，得gL v 20=.此时球A 的速度为gL v 221210=，设此时杆对球A 的作用力为F A ，则 ,5.1,)2/(20mg F Lv mmg F A A ==-, A 球对杆的作用力为,5.1mg F A ='.水平轴对杆的作用力与A 球对杆的作用力平衡，再据牛顿第三定律知，杆对水平轴的作用力大小为F 0=1. 5 mg.(2)设球B 在最低点时的速度为B v ，取O 点为参考平面，据机械能守恒定律有222020)2(21212)2(21212B B v m m g L m v L m g v m m gL m v L m g +++⋅-=+-+⋅解得gL v B 526=。
电势能与机械能的换算与转化
电势能与机械能的换算与转化自然界中的物体常常具有能量，而能量可分为多种形式，其中电势能和机械能是常见的两种形式。
本文将探讨电势能与机械能的换算和转化关系，并以实际案例加以说明。
一、电势能的概念与计算电势能是指所带电体由于在电场中位置的不同而具有的能量。
在一个电场中，带电物体所受的电力是与电场中的电势有关的。
根据电场力与电势的关系可得知，电势能与电荷的电位移和电场强度有关。
电势能的计算公式为Ep = qΔV，其中Ep表示电势能，q表示电荷的大小，ΔV表示电位差。
通过该公式可以计算出带电体所具有的电势能。
然而，电势能并不仅限于电荷在电场中的能量转化，还可通过其他能量形式的转化获得。
这就引出了电势能与机械能的转化问题。
二、电势能与机械能的转化关系电势能和机械能之间存在着紧密的联系和转化关系。
在某些情况下，电势能可以转化为机械能，而机械能也可以转化为电势能。
1. 电势能转换为机械能当带电体在电场力的作用下，发生运动时，电势能可以转化为机械能。
例如，当一个带电粒子从一个电势高的位置向低能电势位置运动时，其电势能将转化为其运动过程中的动能。
以水坝为例，水坝上积存了大量的水，其上部水位较高，具有较大的重力势能。
而在水坝下游，蓄水的高度低，重力势能相对较小。
当打开水闸时，水从高处向低处流动，其重力势能转换为了水流的动能。
这就是电势能转化为机械能的例子。
2. 机械能转化为电势能机械能同样也可以转化为电势能。
例如，风力发电机利用风的机械能转换为电能。
风力发电机通过叶片受到风力推动，转动发电机，由机械能转化为电能。
这是机械能转化为电势能的一个实例。
三、实际应用案例以上所述只是电势能和机械能转化的简单示例，实际应用中存在更加复杂和多元的情况。
下面将以地球上的重力场为例，说明电势能和机械能转化的相关性。
地球上的物体在重力场中具有重力势能。
例如，一个物体高空中的位置具有较高的重力势能，而移到离地面较近的位置后，其重力势能相对较小。
电势能与机械能转换
电势能与机械能转换能量是物理学中的重要概念，在自然界的各种现象和过程中都扮演着重要角色。
其中，电势能和机械能是两种常见的能量形式。
本文将以电势能与机械能之间的相互转换为主题，探讨它们的特点和转换过程。
一、电势能的基本概念与特点电势能是指带电物体由于所处的位置而具有的能量。
在电磁场中，带电物体由于静电相互作用而具有电势能。
其计算公式为：Ep = q × V，其中Ep表示电势能，q表示电荷量，V表示电势。
电势能与电荷量和电势之间呈正比关系，电势能的大小与物体所带电荷量成正比，并且与其所处的电势大小成正比。
电势能的单位是焦耳（J）。
二、机械能的基本概念与特点机械能是指整个物体在运动过程中所具有的能量，包括动能和势能两部分。
动能是由于物体的运动而产生的能量，势能是由于物体所处位置而具有的能量。
机械能的计算公式为：Em = Ep + Ek，其中，Em表示机械能，Ep表示势能，Ek表示动能。
机械能是守恒的，即在物体没有受到外力或摩擦的情况下，机械能的总量保持不变。
这是由于势能和动能之间具有相互转换的关系。
三、电势能向机械能的转换过程电势能和机械能之间的转换是通过物体的运动实现的。
当一个带电物体在电场中沿电势差方向移动时，电势能将会转化为动能。
例如，当一个电荷在电场中由高电势区域移动到低电势区域时，它将会失去一部分电势能，同时增加相应的动能。
反过来，当一个运动带电物体沿电势差方向移动时，动能将会转化为电势能。
例如，当一个电荷在电场中由低电势区域移动到高电势区域时，它将会失去一部分动能，同时增加相应的电势能。
这种电势能与机械能的相互转换过程在很多自然现象和技术应用中都能够观察到。
例如，水通过水电站的涡轮机转动时，机械能被转化为电势能，最终输出为电能。
结语电势能与机械能之间的转换是能量守恒定律在电磁场中的具体应用。
通过研究电势能与机械能的转换，可以更好地理解自然界中能量的转移和利用，对于能源的开发和利用具有重要的指导意义。
动能势能机械能之间的关系
动能势能机械能之间的关系
机械能是物体运动时所具有的全部能量，由动能和势能组成。
动
能是由于物体运动而具有的能量，其大小与物体的速度成正比，与物
体的质量成正比的平方。
势能是由于物体的位置而具有的能量，如重
力势能和弹性势能等。
在物理学中，动能和势能是两种基本概念，它们有着密切的关系。
动能可以通过物体的速度转化为势能，而势能可以通过物体位置的变
化转化为动能。
例如，将一个弹簧挤压到位，就有了弹性势能；而当
弹簧松开时，势能就转化为了动能。
同样地，抛出一个物体，其重力
势能就转化为了动能；当物体到达最高点时，动能转化为了重力势能。
机械能的守恒是物理学中的重要定律之一。
在一个封闭系统中，
机械能守恒，即机械能的总量不会改变。
这意味着，当一个物体的动
能增加时，它的势能会相应地减少，反之亦然。
这个定律为我们解决
物理问题提供了有力的工具，例如在分析受力情况下物体的加速度和
速度时，可以利用机械能守恒定律来计算物体运动时的能量变化。
在日常生活中，我们也可以应用机械能的相关知识。
例如，我们
可以比较不同物体进行运动时的机械能大小，从而评估它们的运动状
态和效率。
另外，当我们需要进行能量传递和转化时，也需要考虑动
能和势能之间的转化关系，以便更加有效地利用能源。
总的来说，动能和势能是机械能的两个重要组成部分，它们之间有着密切的联系和转化关系。
掌握这些知识，我们可以更好地理解物体的运动规律，解决物理问题，并在生活中更加有效地利用能源。
机械能之间的相互转化
2、机械能可以在各种形式之间相互 转化
• 思考138页：想想做做 • 生物能——内能 • 太阳能——内能 • 太阳能——电能 • 机械能——电能
A
C
B
机械能守恒定律
守恒条件
只有动能和势能相互转化时，物体的 机械能总和保持不变，即物体的机械 能守恒。
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 能总和是不变的。
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。
风能—风车动能— 电能
2、动能、重力势能和弹性势能之间的 相互转化
•（1）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， 重力势 能转化为 动 能； 撞击地板时， 动能转化为 弹性势能 ，恢复 形变（未离开地面）向上弹起时， 弹性势能 转 化为 动 能，离开地面向上弹跳时， 动 能 转化为 重力势能能。
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。
1、拦河坝，提高 上游水位，增加 水的重力势能。
2、水流流过导管， 水的重力势能转化 成水的动能。
3、流水冲击水轮 机转动，流水动 能转化成水轮机 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。
机械能之间的 相互转化
一、动能和重力势能之 间的相互转化
1、滚摆： 上升过程中，速度减少，动能 减少；高度增加，势能增加。 下降过程中，速度增加，动能 增加；高度减少，势能减少。
动能机械能重力势能关系
动能机械能重力势能关系
动能机械能重力势能关系
动能机械能重力势能关系是物理学中一项基本原理。
即动能机械能重力势能可以通过其它类型的能量而相互转化。
在物理学中，动能是一种能量，由物体拥有的运动量决定，即一个物体它的运动量越大，它拥有的动能就越多，从而其动能也越多。
机械能是由物理学定义的有关物体运动引起的可转移的能量，可以由动能来计算。
对于重力势能，它是根据重力场的大小而定的能量，它是一个可以衡量物体不同位置之间能量差别的参数。
重力势能与物体所处位置有着千丝万缕的联系。
这三种能量互相转化，可以通过物理定律来描述，即动能机械能重力势能的转化关系可以表示如下:
EK = mgh
其中，EK是动能，m是物体的质量，g是重力加速度，h表示物体垂直于重力场的高度。
这里的关系是比较容易理解的，也就是说，一个物体垂直于重力场处在一定高度的情况下，它拥有的动能与它的质量和高度有关，它的机械能也是如此，势能即根据物体处于不同位置能量差异而定。
总之，物理学中的动能机械能重力势能关系是物理学中一项基本原理，描述他们之间可以相互转化的关系。
因此，学习动能机械能重力势能关系，对理解物理学中其他性质有重要意义。
机械能与相互转化的实例分析
机械能与相互转化的实例分析一、机械能的概念1.动能：物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和速度有关。
2.势能：物体由于位置或状态而具有的能量，包括重力势能和弹性势能。
二、机械能的转化1.动能与势能的转化：物体在不同高度或速度下，动能和势能相互转换。
2.弹性势能与动能的转化：弹簧等弹性物体在形变过程中，弹性势能与动能相互转换。
3.摩擦力与机械能的转化：摩擦力做功时，机械能转化为内能。
三、实例分析1.滚摆上升和下降过程：滚摆在上升过程中，动能转化为重力势能；在下降过程中，重力势能转化为动能。
2.抛物线运动：抛出的物体在上升过程中，动能转化为重力势能；在下降过程中，重力势能转化为动能。
3.汽车刹车过程：汽车刹车时，动能转化为内能。
4.弹簧振子运动：弹簧振子在压缩和拉伸过程中，弹性势能与动能相互转换。
四、机械能守恒定律1.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总能量保持不变。
2.应用：判断物体在运动过程中机械能是否守恒，可以通过观察物体受到的力和能量转化情况。
五、能量损失与效率1.能量损失：在实际过程中，由于摩擦力、空气阻力等因素，机械能会转化为内能，导致能量损失。
2.效率：表示能量转换的效率，常用公式为：效率 = 输出能量 / 输入能量。
六、生活中的应用1.节能减排：了解机械能转化原理，可以设计节能设备，减少能源浪费。
2.运动器材：了解机械能转化原理，可以优化运动器材的设计，提高使用效果。
综上所述，机械能与相互转化的实例分析涉及动能、势能的转化，弹性势能与动能的转化，摩擦力与机械能的转化等方面。
通过学习这些知识点，可以更好地理解机械能的本质和应用，为生活中的节能减排和运动器材设计提供理论支持。
习题及方法：1.习题：一个质量为2kg的物体，以10m/s的速度在水平地面上运动，求物体的动能。
方法：使用动能的计算公式，E_k = 1/2 * m * v^2。
初中物理复习 机械能—动能、势能、机械能及其相互转化
机械能—动能、势能、机械能及其转化模块一动能和势能【一、知识点】1．能量(1)定义：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
（物体对外做功本领越强，能量就越大）注意：物体具有能，并不是说它一定做了功，而是指能够、可以做功或者正在对外做功。
如：运动的子弹、流动的水、流动的空气(风)；高山上的石头、头顶的吊扇；被压缩的弹簧、被拉开的弓箭都具有能量。
(2)单位：能量的单位是焦耳（J）。
2．动能(1)定义：物体由于运动而具有的能称为动能。
流动的水具有能量(2)决定因素：物体的质量和速度。
(3)比较大小的方法：相同质量时比较速度，相同速度时比较质量。
3．重力势能(1)定义：物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能。
山上的石头具有重力势能(2)决定因素：物体的质量和被举的高度。
物体的质量越大，被举的高度越高，物体所具有的重力势能越大。
4．弹性势能(1)定义：物体由于弹性形变而具有的能量，叫弹性势能。
拉开的弓弦具有弹性势能(2)决定因素：弹性形变的大小和弹性大小。
物体弯曲的程度越大，弹性越大，物体所具有的的弹性势能越大。
动能重力势能弹性势能定义 物体由于运动而具有的能量 物体由于被举高而具有的能量物体由于弹性形变而具有的能量影响大小因素 质量、速度质量、被举高的高度 形变量、物体的弹性计算式 21=2E mv 动=E mgh 重21=2E kx 弹【二、例题精讲】【例1】★关于动能和势能，下列说法正确的是（ ） A ． 物体没有做功，它一定不具有能 B ． 位置高的物体，它的势能一定大 C ． 质量大、速度大的物体动能一定大 D ． 弹簧一定具有弹性势能 考点： 动能大小的比较；势能大小的比较．解析： A 、物体只要能够做功，它就具有能量，并不一定正在做功，故A 错误；【测试题】下列关于动能的说法，正确的是（）A．运动的物体具有的能，叫动能B．物体由于运动具有的能，叫动能C．速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D．运动物体质量越大，所具有的动能一定越多【例2】★“跳远”是一项常见的体育运动．跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做是为了（）A．增大了跳远运动员的惯性B．减小了跳远运动员的惯性C．增大了跳远运动员的动能D．减小了跳远运动员的动能【测试题】下列关于动能的说法，正确的是（）A．运动的物体具有的能，叫动能B．物体由于运动具有的能，叫动能C．速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D．运动物体质量越大，所具有的动能一定越多【拓展题】关于动能的概念，下列说法中正确的是（）A．速度大的物体具有的动能一定大B．质量大的物体具有的动能一定大C．运动物体只具有动能D．一切运动的物体都具有动能【例3】★★老鹰和麻雀都在空中飞行，如果他们具有的动能相等，那么（）A．老鹰比麻雀飞得快B．麻雀比老鹰飞得快C．老鹰比麻雀飞得高D．麻雀比老鹰飞得高【测试题】如果汽车、摩托车与列车三种车辆的速度相等，那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是（）A．汽车、摩托车、列车B．列车、汽车、摩托车C．摩托车、汽车、列车D．汽车、列车、摩托车解析：汽车、摩托车和列车的质量，列车的质量最大、汽车的质量次之、摩托车的质量最小；因为三者的速度相同，所以三者的动能从大到小的顺序：列车、汽车、摩托车．答案：B【拓展题】我们曾听到鸟与飞机相撞而引起机毁人亡的报道，空中飞翔的鸟对飞机构成了巨大威胁，鸟与飞机相撞引起机毁的原因是（）A．鸟飞行的速度很大B．鸟飞行的速度很小C．以飞机为参照物，鸟的速度很小D．以飞机为参照物，鸟的速度很大考点：运动和静止的相对性；参照物及其选择；动能的影响因素．解析：以相向而行的飞机为参照物，相同的时间内，鸟和飞机之间的距离变化很大，以飞机为参照物，鸟的速度很大．小鸟的速度越大，它的动能越大，所以鸟与飞机相撞引起机毁．答案：D【测试题】小丽从学校回家过程中如图示是她的s﹣t图象，则小丽动能最大的时间段是（）A．在0﹣t1时间内B．在t1﹣t2时间内C．在t2﹣t3时间内D．无法确定考点：动能大小的比较．解析：当运动物体确定了，就是物体的质量是确定的．影响因素就只有速度了．在题中S-t图像曲线中，0- t1曲线最陡，动能最大答案：A【测试题】下列说法正确的是（）A．甲物体比乙物体所处的位置高，则甲的势能比乙的势能大B．甲物体比乙物体的速度大，则甲的动能比乙的动能大C．一个物体能够做功，说明它具有能D．一个物体具有能，说明它正在做功考点：能；动能大小的比较；势能大小的比较．解析：A、重力势能除了与高度有关之外还与质量有关，甲和乙的物体质量不确定，所以势能的大小也是不确定的．B、动能除了与速度有关之外，还与物体的质量有关，甲和乙的物体质量不确定，所以动能的大小也是不确定的．C、一个物体能够做功，这个物体就具有能．D、一个物体具有能，说明它有做功的能力，但它不一定做功．答案：C【例4】★★在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验．让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止．（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用两图；实验中应保证___________相同．（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是．（3）该实验是通过观察来比较铁球动能的大小，从而得出结论的．考点：探究影响物体动能大小的因素．解析：（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，因此要选择甲、乙两图；（2）由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲将纸盒推动得更远，说明动能更大，可得质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；（3）该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法．答案：（1）甲、乙；铁球到达水平面的速度；（2）质量相同的物体，运动的速度越大，它具有的动能就越大；（3）纸盒被推动距离的大小．【测试题】为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示）让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离．关于该实验的说法中，不正确的是（）A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等C．在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素D．实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度考点：探究影响物体动能大小的因素．解析：A、球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故该选项说法正确；B、球的动能与质量和速度都有关系，根据控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等；故该选项说法正确；C、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在实验器材的选择时，考虑斜面的光滑程度，木块的质量和软硬等因素，故该选项说法不正确；D、让球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关，同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度，故该选项说法正确．答案：C【拓展题】在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关．（1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩（相同/不同）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较，从而比较弹性势能的大小；（2）为验证猜想二，需选用的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩（相同/不同）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；（3）若水平面绝对光滑，本实验将（能/不能）达到探究目的；（4）小明根据实验现象认为：小球和木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了，你认为小明的观点是（正确/不正确）的，理由是．考点：探究影响物体势能大小的因素．解析：（1）此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小．（2）为验证猜想二，需选用长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若木块被推动的距离不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；（3）若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的．（4）小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，而不是机械能消失了．故小明的观点是错误的．答案：（1）不同；被推动距离的远近；（2）长度和粗细相同，材料不同；相同；木块被推动的距离不相等；（3）不能；（4）不正确；机械能转化为内能．模块二机械能及其转化【一、知识点】1．机械能及其转化(1)概念：动能和势能统称为机械能。
重力势能和机械能的关系
重力势能和机械能的关系引言：重力是自然界中普遍存在的一种力，而重力势能是物体在重力作用下所具有的能量。
机械能是物体在运动过程中所具有的能量的总和，它包括了物体的动能和势能。
本文将探讨重力势能和机械能之间的关系。
一、重力势能的定义与计算公式重力势能是指物体在重力场中由于位置的高低而具有的能量。
当物体在重力场中上升或下降时，其重力势能会相应地增加或减少。
重力势能的计算公式为：Ep = m * g * h其中，Ep为物体的重力势能，m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度。
二、机械能的定义与计算公式机械能是指物体在运动过程中所具有的能量的总和，包括了物体的动能和势能。
物体的动能计算公式为：Ek = 1/2 * m * v^2其中，Ek为物体的动能，m为物体的质量，v为物体的速度。
将重力势能和动能相加，即可得到物体的机械能：Em = Ep + Ek三、重力势能和机械能之间的关系从上述的计算公式中可以看出，重力势能和机械能之间存在一定的关系。
1. 改变高度对重力势能和机械能的影响：当物体的高度增加时，重力势能也会随之增加，因为重力势能与高度成正比。
而机械能则由于重力势能的增加而增加。
举个例子，我们可以想象一个自由落体的物体。
当物体从高处自由下落时，其重力势能会逐渐转化为动能，而机械能保持不变。
当物体到达最低点时，其重力势能为零，而机械能完全转化为动能。
当物体再次上升时，动能会逐渐转化为重力势能，而机械能保持不变。
2. 质量对重力势能和机械能的影响：重力势能的计算公式中包含了物体的质量，因此质量的增加会导致重力势能的增加。
而机械能的计算公式中也包含了物体的质量，因此质量的增加会导致机械能的增加。
举个例子，我们可以考虑两个质量不同的物体从相同高度自由下落。
由于质量的增加，重力势能和机械能都会增加，但是相同高度下，重力势能和机械能的增加量是与质量成正比的。
结论：重力势能和机械能之间存在着密切的关系。
重力势能与物体的高度和质量成正比，而机械能则由重力势能和动能两部分组成。
机械能与势能的转换
机械能与势能的转换机械能是物体在运动过程中具有的能力，它是由物体的动能和势能组成。
势能是物体由于位置的不同而具有的能量，而动能则是物体由于速度的不同而具有的能量。
机械能与势能之间存在着一种相互转换的关系，这种转换在日常生活和科学领域都有着广泛的应用。
首先我们来看一下势能。
势能是物体由于位置的不同而具有的能量，它可以分为重力势能、弹性势能和化学势能等。
重力势能是物体由于处在地球表面附近而具有的能量，它与物体的高度有关。
当一个物体被抬高到较高的位置时，它的重力势能增加；当物体下降到较低的位置时，重力势能减少。
弹性势能是物体由于形变而具有的能量，它与物体的弹性系数和形变量有关。
当一个物体被压缩或拉伸时，它的弹性势能增加；当物体恢复到原状时，弹性势能减少。
化学势能是物体由于化学反应而具有的能量，它与物体的化学结构有关。
当一个物质发生化学反应时，它的化学势能会发生变化。
动能是物体由于速度的不同而具有的能量，它可以分为平动动能和转动动能两种。
平动动能是物体由于速度而具有的能量，它与物体的质量和速度的平方成正比。
当一个物体的质量增加或速度增加时，它的平动动能增加；当物体的质量或速度减少时，平动动能减少。
转动动能是物体由于转动而具有的能量，它与物体的质量和转动惯量的平方成正比。
当一个物体的质量或转动惯量增加时，它的转动动能增加；当物体的质量或转动惯量减小时，转动动能减少。
机械能是动能和势能的总和，它描述了物体在运动过程中具有的总能量。
当物体从一个位置移动到另一个位置时，它的机械能会发生变化。
当物体在下落过程中，它的势能减少，而动能增加；当物体在上升过程中，势能增加，动能减少。
因此，在一个封闭系统中，机械能的总量保持不变。
这就是著名的机械能守恒定律。
机械能与势能之间的转换在日常生活和科学领域都有着广泛的应用。
在日常生活中，我们常常可以观察到这种转换。
例如，当我们抬起一本书，我们消耗了自己的能量，将能量转化为书的重力势能；而当我们把书放下时，书的重力势能转化为动能，最终使书落在桌子上。
势能转换和机械能问题
势能转换和机械能问题一、势能的概念与分类1.1 势能的定义：物体由于其位置或状态而具有的能量。
1.2 势能的分类：1.2.1 重力势能：物体在重力场中由于位置的高低而具有的能量。
1.2.2 弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。
1.2.3 电势能：带电粒子在电场中由于位置的分布而具有的能量。
1.2.4 磁势能：磁性物质在磁场中由于磁性分布而具有的能量。
二、势能转换的原理2.1 势能转换是指物体在运动过程中，一种势能转化为另一种势能或动能的过程。
2.2 势能转换的条件：无非保守力做功。
2.3 势能转换的定量关系：在理想条件下，势能的减少等于动能的增加。
三、机械能的守恒定律3.1 机械能守恒定律的定义：在一个封闭系统中，物体的总机械能（势能加动能）保持恒定。
3.2 机械能守恒的条件：系统内无外力做功或外力做功为零。
3.3 机械能守恒的定量关系：系统的初机械能等于末机械能。
四、势能转换和机械能问题的实际应用4.1 物体自由下落：重力势能转化为动能。
4.2 弹簧振子的振动：弹性势能与动能的相互转换。
4.3 抛体运动：重力势能与动能的转换。
4.4 电磁场中的粒子运动：电势能与动能的转换。
5.1 势能转换和机械能问题是物理学中的重要内容，涉及多种势能的定义、转换原理和机械能守恒定律。
5.2 理解势能转换和机械能守恒定律对于解释和预测自然界中的许多现象具有重要意义。
习题及方法：1.习题：一个质量为2kg的物体从10m的高空自由落下，求物体落地时的速度和动能。
Step 1: 根据重力势能公式计算物体的重力势能 Ep = mgh = 2kg * 9.8m/s^2 *10m = 196JStep 2: 由于物体自由落下，没有非保守力做功，所以重力势能完全转化为动能。
Step 3: 根据动能公式计算物体的动能 Ek = 1/2 * mv^2Step 4: 由Ep = Ek得到 196J = 1/2 * 2kg * v^2，解得v = √(196J / 2kg) =√98J/kg = 9.9m/s答案：物体落地时的速度为9.9m/s，动能为196J。
电势能与机械能转换
电势能与机械能转换在物理学中，电势能是指由于电荷之间的相互作用而具有的能量。
而机械能则是物体由于位置和运动而具有的能量。
电势能与机械能之间存在着紧密的联系和转换关系，它们相互影响着物体的运动和稳定性。
一、电势能的定义和特点首先，让我们来了解电势能的定义和特点。
电势能是指带电粒子由于所处的电场中而具有的能量。
当带电粒子由一个位置移动到另一个位置时，由于电场对带电粒子所做的功，使其获得或失去能量，这个能量便是电势能。
电势能是一种相对概念，它与所选定的参考点有关，并且根据电荷的正负和电场的方向而有所不同。
电势能正比于电荷的大小和电场的强度，它与电荷和电场之间的关系通过电势差来体现。
二、机械能的定义和表达方式接下来，我们来了解一下机械能的定义和表达方式。
机械能是指物体由于具有位置和运动而具有的能量。
它可以分为两个部分，即动能和势能。
动能是指物体由于运动而具有的能量，它正比于物体的质量和速度的平方。
势能是指物体由于位置而具有的能量，它与物体在某一位置上的位置关系有关。
根据能量守恒定律，系统的机械能在没有外力做功的情况下保持不变。
三、电势能与机械能的转换有了电势能和机械能的基本概念，接下来我们探讨它们之间的转换关系。
在一些特定情况下，电势能可以转换为机械能，或者机械能可以转换为电势能。
首先，当一个带电粒子在电场中自由移动时，由于电场对它所做的功，导致带电粒子的电势能逐渐减小，而动能逐渐增加。
当电势能转化为动能时，带电粒子的速度也会增加。
这种转换关系可以通过电势能和动能的表达式来表示。
其次，当一个物体在重力场中运动时，它的机械能也会发生转换。
当物体从一个高处下落到一个低处时，它的势能逐渐减少，而动能逐渐增加。
当物体从低处上升到高处时，动能减小，而势能增加。
这种转换关系可以通过势能和动能的表达式来描述。
四、能量转换的实例电势能与机械能的转换在我们的日常生活中有着许多实例。
例如，当我们使用饭店的电梯时，电梯的电机将电能转换为机械能，以提供运动的动力。
机械能的转化动能和势能的相互转化
机械能的转化动能和势能的相互转化机械能的转化——动能和势能的相互转化机械能是物体在运动过程中所具有的能量，包括动能和势能两个方面。
动能是由于物体的运动造成的能量，而势能则是由于物体的位置或形状变化产生的能量。
这两种能量可以相互转化，共同作用于物体的运动过程中。
一、动能的转化动能是由于物体的运动而具有的能量。
在物体的运动过程中，动能可以随着速度的变化而发生转化。
当物体的速度增大时，动能也会相应增加；当物体的速度减小时，动能也会相应减少。
动能转化的一个典型例子是投掷运动中的物体。
当人将物体以一定的速度投掷出去时，物体具有一定的动能。
当物体在飞行过程中逐渐上升并达到最高点时，它的速度逐渐减小，动能也减少；而当物体下落并最终落地时，它的速度增加，动能也会相应增加。
二、势能的转化势能是由于物体的位置或形状变化所具有的能量。
在物体的位置或形状发生改变时，势能可以转化为动能或其他形式的能量。
重力势能是最常见的一种势能形式。
当物体被抬高时，它具有一定的重力势能；当物体下降时，重力势能逐渐减小，而动能则逐渐增加。
这是因为物体在下降的过程中，由于重力的作用，势能被转化为了动能。
弹性势能也是一种常见的势能形式。
当物体被压缩或形状发生变化时，其具有一定的弹性势能；当松开或形状恢复时，弹性势能被转化为动能。
除了重力势能和弹性势能，还有一些其他形式的势能，如化学势能、电势能等，它们在特定条件下也可以转化为动能，参与物体的运动过程。
三、机械能的守恒根据能量守恒定律，机械能在一个封闭系统内是守恒的。
在没有外力做功的情况下，机械能可以在动能和势能之间相互转化而保持不变。
这意味着物体在运动过程中，动能的增加必然伴随着势能的减少，反之亦然。
机械能的守恒对于许多物理现象都有重要的意义。
例如，在摩擦力不考虑的情况下，一个自由下落的物体在下降过程中会逐渐增加其动能，而减少其势能，保持总的机械能不变。
结语机械能的转化涉及动能和势能之间的相互转化。
机械能和动能,势能的关系
机械能和动能,势能的关系
物理学家对机械能、动能和势能有着深刻的认识。
它们是形成物理系统的基础组成部分，相互影响并存在于物理系统中。
本文将讨论它们之间的关系，从而推导出它们之间的关系式。
首先，机械能是指一个物体在受到力的作用下产生的能量。
物体的运动质量和运动速度的平方成正比，所以机械能可以写成
E=1/2mv2 。
m是物体的质量，v是物体的速度。
其次，动能是一种含有某种方向性的具有作用力的动力类型，其基本表达式为E=Fs，其中F是作用力，s是作用力的作用距离。
势能是物体运动的动力类型。
它是一种内能，是指物体随着运动的距离的增加而损失的能量。
与动能不同，势能的基本表达式为E=Fh，其中F是作用力，h是物体运动的距离。
三者之间的关系可以用一个式子来描述：E=1/2mv2=Fs=Fh。
其中，m是物体的质量，v是物体的速度，F是作用力，s是作用力的作用距离，h是物体运动的距离。
以上推导表明，机械能、动能和势能之间是有联系的，它们可以互相转换。
以上三种能量都是物理系统中的重要组成部分，只有理解它们之间的关系，我们才能进一步研究和推导物理系统中的各种关系。
综上所述，机械能、动能和势能之间是有关联的。
机械能、动能和势能是构成物理系统的基础组成部分，我们可以通过理解它们之间的关系，来更好地推导出物理系统中的各种关系。
- 1 -。
弹性势能和机械能的转化
弹性势能和机械能的关系
弹性势能
由弹簧等弹性体产生 与弹簧劲度系数和伸长量相关
01
机械能
动能和势能的总和 在系统内保持不变的总能量
02
实际应用
弹簧振子中的原理 观察能量的转化和守恒
能量转化 04
弹性势能转化为动能
03
动能再转化为弹性势能
● 02
第2章 弹性势能和动能之间 的转化
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机械能的定义
01 动能
物体的运动能量
02 势能
物体的位置与状态能量
03 机械能守恒原理
系统内的机械能总和保持不变
弹性势能和机械能 转化的条件
外力作用 能量守恒
动能转化
将弹簧压缩或伸长 动能重新转化为弹性势能
弹性势能转化为动能
弹簧振子的应用
弹簧振子是一种常见的物理现象， 如弹簧秤、弹簧振动器等。通过 观察弹簧振子的运动过程，可以 清楚地看到弹性势能和机械能之 间的转化关系，从而加深对能量 转化的理解。
弹性碰撞中的能量 转化
动能转化 能量保存
碰撞中的动能部分转化为弹性势能 碰撞过程中总能量守恒
弹性碰撞定义
碰撞后动能总和不变，有弹性势能转化
弹簧的劲度系数对能量转化的影 响
弹簧的劲度系数是决定弹簧振子 弹性势能大小的重要参数。劲度 系数越大，弹簧的弹性势能就越 大，而动能就越小。通过改变弹 簧的劲度系数，可以调整动能和 弹性势能之间的转化过程，对振 子的运动轨迹和速度产生影响。
03
减少能量浪费，实现节能减排
致谢
感谢您的耐心阅读和倾听。通过 本章节的学习，我们对弹性势能 和机械能的转化有了更深入的了 解。希望未来能够进一步研究能 量转化的机理，并在实践中探索 更多新的应用领域。谢谢！
弹性势能与机械能的转化
弹性势能与机械能的转化
弹性势能是由物体受弹力时，产生的能量。
它是在物体被外力拉伸或压缩时，势能发生变化，由于物体受到拉力时，势能是涨跌两个变化过程，形成势能峰值。
机械能是由物体受到外力驱动时，由于力的作用，物体位置的变动而产生的能量。
这种能量在物体受到外力作用时，会发生变化，一些机械运动形式，例如摩擦、弯曲和转动等，会使该物体的机械能量发生变化。
弹性势能与机械能是完全不同的能量，它们相互转化的很多方法。
它们之间的转化，多以电力、化学能量或者机械能量为媒介，从而完成转化。
比如，在汽车发动机中，机械能被转变为弹性势能，用来推动汽车前进。
在高等教育中，许多实验课程会详细讨论弹性势能与机械能之间的转化。
比如，在物理实验课中，学生们可以体验高碳钢杆受到开环拉力的运动过程，以及由弹性势能转化成的机械能量。
在材料学课程中，学生们可以探讨钢板在受力时，它的弹力内蕴存储的弹性势能，以及它如何变形、产生机械能，以及产生断裂等。
本篇文章讨论了弹性势能与机械能之间的不同特性以及它们之间的转换形式，也提到了在高等教育中，许多实验实验课程的内容，探讨这些转化形式的机制与特点，以及如何借由此理解物质的性质和行为。
通过这些实验，学生们可以更加深入的了解这一实验的内涵。
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§12.１机械能势能(2)
执笔人：谢志成学校：冷遹中学
教学目标：
１．知识与技能：
（1）了解能量的初步概念。
（2）知道什么是动能及影响动能大小的因素。
（3）知道什么是势能及影响势能大小的因素。
（4）知道机械能和机械能是可以相互转换的。
2．方法与过程：
（1）通过观察和分析，知道机械能和势能的相互转换
（3）体验用类比方法，加深对物理概念理解的过程，学会迁移学习。
3．情感、态度、价值观：
（1）有应用科学原理解决实际问题的意识和积极性。
（2）通过探究，体验探究的过程，激发主动学习的兴趣。
（3）学会自己查找资料，培养自学的能力。
教学过程
1．复习提问
手持粉笔头高高举起。
以此事例提问：被举高的粉笔具不具有能量？为什么？2．引入新课
学生回答提问后，再引导学生分析粉笔头下落的过程。
首先提出当粉笔头下落路过某—点时，粉笔头具有什么能量？(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，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？(重力势能减少，动能增加)
3．进行新课
在粉笔头下落的过程，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。
实验1：滚摆实验
出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。
事先应
在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标
志，可以判断摆轮转动的快慢。
引导学生复述并分析实验中观
察到的现象。
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。
摆轮下降时其高度降低，重力势能
减少；摆轮旋转着下降，而且越，转越快，其动能越来越大。
摆轮到最低点时，转动最快，动能最大，其高度最低，重力势
能最小。
在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。
仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。
实验2：单摆实验
此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。
最好能挂在天花板上，使单摆在黑板前，平行于黑板振动，以便在黑板上记录摆球运动路线中左、右最高点和最低点的位置。
分析单摆实验时，摆球高度的变化比较直观．而判断摆球速度大小的变化比较困难，可以从摆球在最高点前后运动方向不同，分折摆球运动到最高点时的速度为零，作为这一难点的突破口。
顺便指出像单摆这种往复的运动，在物理学中叫做振动。
综述实验1、2，说明动能和重力势能是可以相互转化的。
实验3：弹性势能和动能的相互转化。
演示下图动能和弹性势能的转化实验。
实验可分两步做。
首先手持着木球将弹簧片推弯，而后突然释放木球，木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。
让学生分析在此过程中，弹性势能转化为动能。
第二步实验，让木球从斜槽上端滚下，让学生观察木球碰击弹簧片的过程。
然后，依据下图，甲→乙图和乙→丙图分析动能转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程。
得出：动能和弹性势能也是可以相互转化的。
自然界中动能和势能相互转化的事例很多。
其中有一些比较直观，例如：物体从高处落下、瀑布流水等这些事仍也可以让学生列举，说明动能和势能的相互转化。
有些事例比例复杂，例如：踢出去的足球在空中沿一条曲线(抛物线)运动过程中，动能和势能是如何相互转化的呢？
(在黑板上画出足球轨迹，依图分析)首先我们来分析足球离地面的高度的变化，这是判断足球重力势能变化的依据。
很明显，在上升过程中足球的重力势能增加，在下降过程中重力势能减少。
接着再分析足球的速度。
足球在最高点时不再上升，说明它向上不能再运动，所以，足球在上升过程中，速度逐渐变小，在下降过程中速度又逐渐变大。
通过以上分析，可以看到足球在上升阶段动能转化为重力势能，在下降阶段重力势能转化为动能。
人造地球卫星在运行过程中，也发生动能和势能的相互
转化。
人造地球卫星大家并不陌生，然而围绕人造卫星，同
学仍还有许多的谜没有揭开。
例如：人造卫星为什么能绕地
球运转而不落下来？在人造卫星内失重是怎么回事？等等，
这些问题还有待于同学们进一步学习，今天我们只讨论卫星
运行过程中，动能和重力势能的相互转化。
人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球有时
近、有时远。
(出示我国发射的第一颗人造卫星轨道图)现以
我国发射的第一颗人造卫星为例，它离地球最近时(此处叫
近地点)离地面439公里，离地球最远时(此处叫远地点)离
地面高度是2384公里，它绕地球一周的时间是114分钟。
它在近地点时，速度最大，动能最大，此时离地面最近，势
能最小。
卫星由近地点向远地点运行时动能减小，势能增大，动能向势能转化。
直到远地点时，动能最小，势能最大。
卫星由远地点向近地点运行时，势能向动能转化。
在卫星运行过程中，不断地有动能和势能的相互转化。
4．巩固新课
通过“想想议议”问题的讨论，进一步认识动能和势能的相互转化。
(1)在动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，而且是此增彼减。
(2)动能的增减变化，要以速度增减来判断。
(3)重力势能的增减变化，要以物体离地面高度的增减变化来判断。
(4)判断弹性势能的增减，要根据弹性形变大小的变化。
【板书设置】
动能和势能的转化
一、动能和重力势能是可以相互转化的。
二、弹性势能和动能是可以相互转化的。
三、机械能转化和守恒定律
在动能和势能相互转化的过程中，如果不考虑空气阻力，机械能的总量保持不变。
教材说明:
1．滚摆实验能直观地表现动能和势能的转化。
它的优点在于能量转化的过程比较缓慢，摆轮高度变化明显、直观，摆轮转动快慢变化也能直接现察。
实验中应充分发挥上述优点，为此要注意以下几点。
(1)摆轮的轴应相对细些，以减缓摆轮的升降速度。
固定摆绳时，应穿过轴的横孔，不宜用缠绕的方法固定，以防打滑。
(2)要在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，便于观察摆轮速度的变化。
(3)摆轮应当边缘厚重，以增大转动惯量。
2．关于人造卫星的知识，学生是非常感兴趣的，鉴于学生的知识基础，难以使学生揭开谜底，往往由此而损伤学生的求知欲。
本节课如有可能，也可通俗地介绍卫星为什么能绕地球运行。
讲法上可用想象推理的方法。
水平地抛出一个物体，由于地球的吸引，它会落回地面，但是抛出的物体速度越快，它飞行的距离越远。
人抛物体，抛出的距离不过几十米，但汽枪子弹能飞行几百米，步枪子弹能飞行几千米，而炮弹能飞行几十公里。
我仍可以设想，物体的速度足够大时，它就能水远不落回地面，围绕地球旋转。
这个速度大约是8公里／秒。
如果速度再大些，物体绕地球运行的轨道就由圆形变为椭圆形。
人造卫星就是根据这个道理发射的。