第4節(jié)-機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化公開課教案教學(xué)設(shè)計(jì)課件

第十一章功和機(jī)械能第4節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化機(jī)械能及其守恒水能和風(fēng)能的利用課后作業(yè)逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)當(dāng)堂檢測你會(huì)害怕嗎？用繩子把一個(gè)鐵鎖懸掛起來。把鐵鎖拿近自己的鼻子，穩(wěn)定后松手，頭不要?jiǎng)?。鐵鎖向前擺去又?jǐn)[回來。鐵鎖擺回時(shí)會(huì)碰到你的鼻子嗎？會(huì)距離你的鼻子很遠(yuǎn)嗎？在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里，鐵鎖的動(dòng)能和勢能在不斷轉(zhuǎn)化。在轉(zhuǎn)化過程中，機(jī)械能的總量有什么變化嗎？1知識(shí)點(diǎn)動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化為什么滾擺在松手后能夠不停的上下運(yùn)動(dòng)呢?滾擺實(shí)驗(yàn)2.滾擺下降時(shí)，速度_____，________能減小，_____能增大，_______能轉(zhuǎn)化為______能；

滾擺上升時(shí)，速度______，______能減小，_______能增大，_______能轉(zhuǎn)化為_______能。結(jié)論：實(shí)驗(yàn)表明，物體的動(dòng)能和重力勢能是可以相互

轉(zhuǎn)化的，動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為重力勢能，重力勢能

也可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。分析滾擺的能量轉(zhuǎn)化變大重力勢動(dòng)重力勢動(dòng)變小動(dòng)重力勢動(dòng)重力勢2.滾擺下降時(shí)，速度_____，________能減小，_____能增大，_______能轉(zhuǎn)化為______能；

滾擺上升時(shí)，速度______，______能減小，_______能增大，_______能轉(zhuǎn)化為_______能。結(jié)論：實(shí)驗(yàn)表明，物體的動(dòng)能和重力勢能是可以相互

轉(zhuǎn)化的，動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為重力勢能，重力勢能

也可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。分析滾擺的能量轉(zhuǎn)化變大重力勢動(dòng)重力勢動(dòng)變小動(dòng)重力勢動(dòng)重力勢觀察單擺的運(yùn)動(dòng)hABC分析單擺的能量轉(zhuǎn)化1.單擺下降時(shí)，________能減小，_______能增大。在此過程中________能轉(zhuǎn)化為_______能。單擺上升時(shí)，_______能減小，_______能增大。在此過程中_______能轉(zhuǎn)化為_______能。重力勢動(dòng)重力勢動(dòng)動(dòng)重力勢動(dòng)重力勢動(dòng)能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化在拉開的弓把箭射出去的過程中，弓的彈性勢能減小，箭的動(dòng)能增大，弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能。在生活中，你還能舉哪些例子呢？鐵球壓縮彈簧過程中，鐵球的動(dòng)能減小，彈簧的彈性勢能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。彈簧恢復(fù)過程中，彈簧的彈性勢能減小，鐵球的動(dòng)能增大，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能?！纠?】如圖所示，拴在細(xì)線下的小球在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動(dòng)，小球在由最低點(diǎn)擺到最高點(diǎn)A的過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是_____________________；到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，小球處于________(填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)，你判斷的依據(jù)是________________________。動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能非平衡此時(shí)，它受到的力不平衡【例1】如圖所示，拴在細(xì)線下的小球在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動(dòng)，小球在由最低點(diǎn)擺到最高點(diǎn)A的過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是_____________________；到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，小球處于________(填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)，你判斷的依據(jù)是________________________。動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能非平衡此時(shí)，它受到的力不平衡【解析】小球由最低點(diǎn)B擺向A的過程中，速度減小，動(dòng)能減?。桓叨仍龃?，重力勢能增大。小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能。小球在A點(diǎn)時(shí)，只受到重力和繩子拉力的作用，這兩個(gè)力不在一條直線上，不是一對(duì)平衡力，此時(shí)的小球處于非平衡狀態(tài)。本題考查了學(xué)生對(duì)動(dòng)能和勢能大小變化的分析，抓住影響動(dòng)能和勢能大小的因素是解題的關(guān)鍵。1

(南寧)騎自行車下坡時(shí)，人不蹬車，車速也會(huì)加快，這是因?yàn)?

)A．人與車的動(dòng)能保持不變B．人與車的重力勢能不斷增大C．人與車的機(jī)械能不斷增大D．人與車的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能2隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建筑越建越高，“高空墜物傷人”事件時(shí)有發(fā)生。原因是高處不穩(wěn)固的物體墜落時(shí)，重力勢能轉(zhuǎn)化為__________，而且高度越高，物體落到地面時(shí)的做功本領(lǐng)就________(填“越小”或“越大”)。2知識(shí)點(diǎn)機(jī)械能及其守恒機(jī)械能：動(dòng)能、勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。機(jī)械能守恒：如果只有動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化，盡管動(dòng)

能和勢能大小會(huì)變化，但機(jī)械能的總和

不變，或者說機(jī)械能是守恒的。2知識(shí)點(diǎn)機(jī)械能及其守恒機(jī)械能：動(dòng)能、勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。機(jī)械能守恒：如果只有動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化，盡管動(dòng)

能和勢能大小會(huì)變化，但機(jī)械能的總和

不變，或者說機(jī)械能是守恒的。說明：1.機(jī)械能守恒是有條件的，只有重力或彈力做功時(shí)，機(jī)械能是守恒的。2.在動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化中，若受摩擦等阻力，則機(jī)

械能的總和減少。3.“在光滑面上”、“不計(jì)空氣阻力”等文字，表示

沒有摩擦等阻力,此時(shí)機(jī)械能總和可看作是不變的。【例2】(婁底，易錯(cuò)題)玩“過山車”是一項(xiàng)非常驚險(xiǎn)刺激的娛樂活動(dòng)。如圖所示，過山車時(shí)而從軌道的最低點(diǎn)D上升到最高點(diǎn)A，時(shí)而從最高點(diǎn)A飛馳而下。過山車在運(yùn)動(dòng)過程中，若不計(jì)能量損失，只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。下列說法正確的是(

)A．A點(diǎn)機(jī)械能小于B點(diǎn)機(jī)械能B．D點(diǎn)動(dòng)能最大，A點(diǎn)勢能最大C．D點(diǎn)動(dòng)能最大，A點(diǎn)機(jī)械能最大D．A點(diǎn)勢能最大，機(jī)械能最大B在不計(jì)能量損失，只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，機(jī)械能是守恒的。錯(cuò)解的原因是對(duì)機(jī)械能守恒的條件不理解。【錯(cuò)解】C【錯(cuò)解解析】分析機(jī)械能是否守恒，運(yùn)用要點(diǎn)條件分析法，當(dāng)題目條件中有“不計(jì)能量損失”或“不計(jì)空氣阻力”等要點(diǎn)提示時(shí)，表明此時(shí)物體的機(jī)械能守恒。1如圖所示，小球沿軌道由靜止從A處運(yùn)動(dòng)到D處的過程中，忽略空氣阻力和摩擦力，僅有動(dòng)能和勢能互相轉(zhuǎn)化。則(

)A．小球在A處的動(dòng)能等于在D處的動(dòng)能B．小球在A處的動(dòng)能大于在D處的動(dòng)能C．小球在B處的機(jī)械能小于在C處的機(jī)械能D．小球在B處的機(jī)械能等于在C處的機(jī)械能1如圖所示，小球沿軌道由靜止從A處運(yùn)動(dòng)到D處的過程中，忽略空氣阻力和摩擦力，僅有動(dòng)能和勢能互相轉(zhuǎn)化。則(

)A．小球在A處的動(dòng)能等于在D處的動(dòng)能B．小球在A處的動(dòng)能大于在D處的動(dòng)能C．小球在B處的機(jī)械能小于在C處的機(jī)械能D．小球在B處的機(jī)械能等于在C處的機(jī)械能2玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，香蕉(看成點(diǎn))從最高位置1轉(zhuǎn)到最低位置2的過程中，其動(dòng)能__________、重力勢能______、機(jī)械能______。(均填“增大”“不變”或“變小”)3知識(shí)點(diǎn)水能和風(fēng)能的利用水能和風(fēng)能在地球上，海水朝夕漲落，江河日夜奔流。有時(shí)微風(fēng)拂面，有時(shí)狂風(fēng)勁吹。從能量的角度來看，自然界的流水和風(fēng)都是具有大量機(jī)械能的天然資源。水能：自然界的瀑布、湍流、急速的河水和海浪都具

有能量。水磨三峽電站總裝機(jī)容量達(dá)1820萬千瓦，建成后是世界第一大水電站水力發(fā)電三峽水電站水的勢能水的動(dòng)能電能水流量越大，落差(上下游水位差)越大，水流能越大水力發(fā)電站水力發(fā)電的原理水力發(fā)電站水力發(fā)電的原理水力發(fā)電的原理風(fēng)能：風(fēng)是流動(dòng)的空氣，風(fēng)把風(fēng)箏吹到天空，也就是

對(duì)風(fēng)箏做功；風(fēng)能使你做的小風(fēng)車飛轉(zhuǎn)，即對(duì)

小風(fēng)車做功。所以，風(fēng)具有機(jī)械能。1.風(fēng)能是指空氣的動(dòng)能。2.風(fēng)能的形成：地球表面接受太陽輻射能的不同，使

各地大氣溫度不同，造成大氣密度和氣壓的差別從

而形成風(fēng)。所以風(fēng)能是由太陽輻射能轉(zhuǎn)化過來的。3.風(fēng)能的特點(diǎn)：不會(huì)枯竭，利用比較簡單，不污染環(huán)

境(優(yōu)點(diǎn))；單機(jī)容量小，不穩(wěn)定，變化大(缺點(diǎn))。風(fēng)箏風(fēng)車風(fēng)力發(fā)電1.動(dòng)能與勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能2.動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化3.機(jī)械能守恒：如果只有動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械

能的總和不變4.水能和風(fēng)能的利用動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化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。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？說明這種拋法的理由。1（來自教材）2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。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？說明這種拋法的理由。1（來自教材）22011年蹦床世錦賽中我國運(yùn)動(dòng)員以優(yōu)異成績奪得金牌和獎(jiǎng)牌總數(shù)第一。設(shè)想有一個(gè)重物從蹦床上方某點(diǎn)下落，經(jīng)蹦床反彈后上升。請你說說這個(gè)過程中機(jī)械能是如何轉(zhuǎn)化的。3（來自教材）在一個(gè)罐子的蓋和底各開兩個(gè)小洞。將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定(如圖所示)。做好后將它從不太陡的斜面滾下。觀察有什么出人意料的現(xiàn)象。怎樣解釋看到的現(xiàn)象？4（來自教材）火箭加速升空過程中，對(duì)于火箭搭載的衛(wèi)星，下列敘述正確的是(

)A．衛(wèi)星的機(jī)械能總量不變B．衛(wèi)星的機(jī)械能總量增加C．衛(wèi)星的動(dòng)能增加，重力勢能不變D．衛(wèi)星的動(dòng)能不變，重力勢能增加5如圖所示，人造衛(wèi)星沿橢圓形軌道繞地球運(yùn)行，當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中(不計(jì)空氣阻力)，下列說法正確的是(

)A．動(dòng)能逐漸增大，機(jī)械能增大B．勢能逐漸減小，機(jī)械能減小C．動(dòng)能逐漸增大，勢能逐漸減小，機(jī)械能不變D．動(dòng)能逐漸增大，勢能逐漸減小，機(jī)械能減小6(臨沂)山東沂蒙抽水蓄能電站已于2015年7月19日在臨沂市境內(nèi)開工建設(shè)。抽水蓄能電站原理示意圖如圖所示，它通過上下兩個(gè)水庫將水循環(huán)利用，不僅能像常規(guī)水電站一樣發(fā)電，還能像水泵站那樣抽水蓄能。抽水蓄能電站實(shí)現(xiàn)