物理沪科版第六节 合理利用机械能背景图ppt课件

这是一份物理沪科版第六节 合理利用机械能背景图ppt课件，共50页。PPT课件主要包含了情景引入，探究新知，典型例题，动能和势能，实验方法，实验探究，实验步骤，不同质量，运动速度，实验结论等内容，欢迎下载使用。

请同学们阅读下面的事例：
想一想：小小飞鸟为什么对飞行中的飞机造成如此大的危害呢?
鸟撞飞机即鸟和飞行的飞机相撞。血肉之躯的小鸟与钢铁飞机在天空相撞，犹如以卵击石——卵破而石头无恙，然而事实并非如此，飞机与飞鸟在空中相撞，轻者飞机不能正常飞行，往往被迫紧急降落，重者机毁人亡。目前鸟撞飞机是威胁航空安全的重要因素之一，自1988年以来，由于鸟击引起的坠机事故已造成219人死亡。
为什么小小的物品能够把人击伤？
①一个20克的麻将从20楼飞下可致人骨折
学习了今天的知识，你就明白了。
请同学们观察一组实验数据——《高空抛物的伤害程度》
1.一个物体能够做功，我们就说它具有能量.
2.一个物体能够做的功越多，这个物体的能量就越大。
3.单位 : 焦耳 简称焦,符号是 J
例题1. 关于功和能的关系的说法中，下列说法中正确的是（ ）A.一个物体没有做功，它一定不具有能量B.一个物体能够做的功越多，其动能一定越大C.一个物体具有能量，说明它正在做功D.一个物体能够做功，说明它具有能量
呼啸的海浪有时会冲坏海堤、推到房子；弹出去的玻璃球能把静止的球弹的远远的……这些现象说明了运动的物体有对其他物体做功的能力，也就是说运动的物体具有能量。
1.定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。
一切运动的物体都具有动能。
小鸟和飞机迎面相撞时，能量大到足以击落飞机，那么物体的动能大小跟哪些因素有关呢？
猜想：汽车速度越大，出事故时破坏就越严重；一辆汽车以同一速度运动，重载比空载时出事故更严重，因此动能的大小可能与物体的速度、质量等因素有关。
物体动能的大小跟那些因素有关
(2)转化法：小球动能的大小不能直接显示,可以通过木块被撞击后移动距离的远近来反映,木块被推得越远,说明钢球对木块做的功越多,钢球的动能越说明小球的动能越大 。
(1)探究动能大小与质量的关系
让 的钢球，先后从 高度滚下，观察钢球推动木块的距离。
结论： 物体的动能与物体的 有关， 越大，物体的动能越大。
让 钢球A，先后从斜面 高度滚下，观察钢球将木块推动的距离。
(2)探究动能大小与速度的关系
结论：物体的动能与物体的 有关， 越大，物体的动能越大。
运动物体的质量越大，速度越大，动能就越大。
质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
用物理学的术语解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不同？
机动车的行驶速度越大,动能就越大,越不容易刹车,所以要对车辆的速度加以限制,以免发生交通事故.
不同车型的车, 速度相同,质量越大,动能越大,越不容易刹车,所以大型客车的限制速度比小型客车更小.
物体的质量和它的速度都能影响物体的动能。请你研究小资料的数据，能不能看出：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？
分析：对比行走的牛和飞行的子弹的动能，可见：物体的速度对动能的影响更大。
例题2. 司机开车上坡前，往往加大油门以提高车速，这是为了增大汽车的　 能。清扫路面垃圾的清洁车，能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中，清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能将　　　    (选填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
1.重力势能：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能．
如图所示：(1)让同一重物从不同的高度降落砸在小桌子上;(2)让质量不同的重物从相同的高度降落砸在小桌子上;观察桌子腿陷入沙中的深度,来比较重物重力势能的大小。
重力势能的大小跟物体被举高度和物体质量有关。
转换法：通过小桌陷入沙子的深度来反映重力势能的大小。
在质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大。在高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。
2.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫作弹性势能。
发生弹性形变的物体产生的弹力可以做功，具有能量。
3.势能：重力势能和弹性势能统称为势能．
一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能。
弹性势能的大小与弹性物体的弹性以及形变的程度有关；同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大。
例题3. 下列物体中: ①卷紧的钟表发条；②扔在空中的橡皮；③被适当拉伸的弹簧；④充满气的气球。具有弹性势能的是 （ ）A. ①②③④　　　　     B. ①③④C. 只有①　　　　     D. 只有①③
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，如飞行中的飞机因为它在运动而具有动能，又因为它处于高空而具有势能，把这两种能量加在一起，就是它的机械能。大量的事实说明,动能和势能可以相互转化.
二.动能和势能的相互转化。1.动能和重力势能的相互转化
观察滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和重力势能是如何变化的？
2.滚摆旋转向上运动过程中，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能。
1.滚摆旋转向下运动过程中，速度变大，动能增大；高度降低，重力势能减小。重力势能转化为动能
理想情况下,每次应上升到原来的高度, 因空气阻力,每次上升的高度都比上次低。
结论:动能和重力势能可以相互转化.
摆球的动能和重力势能的转化
如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，将小球从位置B拉倒位置A，松开手释放小球，观察它在A→B→过程中高度和速度的变化，分析这一运动过程中动能和重力势能之间的转化。
将你的分析填入以下表格中
说明：理想情况下，A、C等高。但实际情况下，每次上升的高度都比上次要低。
(原因是存在空气阻力)
用绳子把一个铁锁悬挂起来.把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手,头不要动.铁锁向前摆去又摆回来.铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？会距离你的鼻子很远吗？
不会打到鼻子.因为铁锁拉到一定高度,具有的重力势能是一定的, 来回摆动的过程中,铁锁的动能和势能相互转化,在转化的过程中,铁锁的机械能的总量不会增加,铁锁上升的高度不会超过原来的高度,打不到鼻子上.
铁锁最终会停下来，铁锁的机械能去哪了？
物体的动能和重力势能相互转化是生活中常见的过程。 请你分析以下过程，你的动能和重力势能的相互转化.
例题4.小明从光滑的滑梯上下滑过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力）（ ） A、重力势能减小，动能增加，机械能不变。 B、重力势能增加，动能减小，机械能不变。 C、重力势能增加，动能不变，机械能增加。 D、重力势能减小，动能不变，机械能减小。
2.动能和弹性势能的相互转化。
(1)弓的弹性势能哪里去了？
拉开的弓把箭射出去 ,弓的弹性势能减小,箭的动能增大,弓的弹性势能转化为箭的动能.
(2) 弹簧门在推开以后为什么能自己关闭？
推开弹簧门的过程,动能转化为弹簧的弹性势能;弹簧门自动关闭的过程,弹簧的弹性势能转化为门的动能.
3.动能、重力势能、弹性势能的相互转化
(1)动能和势能的相互转化，使撑杆跳高的运动员完成了助跑、撑杆、跨杆、落地的过程。
运动员助跑尽量增大动能,在起跳瞬间,使撑杆发生弹性形变,把自身的动能转化为撑杆的弹性势能.在撑杆恢复原状的过程中,撑杆的弹性势能转化成运动员的动能,动能又不断地转化为运动员的重力势能.在下落的过程中高度逐渐降低,速度越来越大,重力势能转化为动能。
动能与势能之间转化例子很多
弯曲的跳板把人弹至高处
请分析上面运动过程物体的动能与势能之间是如何转化的
蹦床运动员从高处落下,随着高度降低,重力势能转化为动能,在与蹦床将要接触时,具有动能最大,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.当反弹时，蹦床的弹性势能转化为运动员的动能,随着高度上升,动能转化为重力势能.
（2）试分析蹦床运动中，能量的转化情况。
在地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔流。有时微风拂面，有时狂风劲吹。从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。
早在1900多年前，我们的祖先就制造了木质的水轮，让流水冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、碾谷。
自然界中的瀑布、湍急的河水和海浪都具有能量。
（1）.古代对水能的利用
通过水轮机带动发电机，可以将水的机械能转化为电能，再通过输电线送到用电地区。
修筑拦河坝就是为了提高水位,增加水的重力势能,更多的转化为动能,转化为更多的电能.
风是流动的空气,风把风筝吹到天空,也就是对风筝做功;风能使你做的小风车飞转,即对小风车做功.所以,风具有机械能.
风能的形成：地球表面接受太阳辐射能的不同，使各地大气温度不同，造成大气密度和气压的差别从而形成风。
我国早在2000多年前就开始利用风来驱动帆船航行。至少1700多年前已开始利用风来推动风车做功。
(1).古代对风能的利用
其中立轴式大风车，是中国古代一项杰出的发明，主要应用于我国沿海地区及长江流域，用来带动龙骨水车等提取海水制盐或提水灌溉水田。
风力发电的原理：利用风吹动风车叶片旋转，将风能转化为风车叶片的动能，再通过发电机或其他机器将动能转化为电能.
中国新能源战略已经把发展风力发电作为重点项目
1.关于重力势能，下列说法正确的是（ ）A．大铁锤的重力势能一定比小铁球的重力势能大B．大铁锤的重力势能可能比小铁球的重力势能小C．大铁锤的重力势能不可能为零D．小铁球的质量如果较小，它就不具有重力势能
2.如图所示，一颗子弹快速击穿纸牌瞬间的照片，子弹之所以能快速击穿纸版，是因为子弹具有较大的( )A．功 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能
3.某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（ ）A．动能变大，重力势能变大 B．动能不变，重力势能不变 C．动能变小，重力势能变大 D．弹性势能
4.在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图2所示三个实验，将小球沿着同一斜面由静止释放，并与同一水平面上的同一木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止。请回答下列问题：（1）实验中所探究的“物体的动能”是指________（选填“小球”或“木块”）在_______（选填“A”、“B”或“C”）位置的动能；（2）由实验_______和实验_______（选填“甲”、“乙”或“丙”）可知：物体的动能大小与物体的速度大小有关。
5.在下列过程中，物体的动能转化为重力势能的有( )A．从水坝上流下来的水 B．汽车沿斜坡匀速向上行驶C．匀速下降的跳伞运动员 D．向上抛出的垒球，当它在上升阶段时
6.滑板运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上，若不计空气阻力，则运动员在下落过程中（ ）A．重力势能转化为动能，机械能增大B．重力势能转化为动能，机械能不变C．动能转化为重力势能，机械能增大D．动能转化为重力势能，机械能减小
7.如图所示，滑板运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上，若不计空气阻力，则运动员在下落过程中（ ）A．重力势能转化为动能，机械能增大B．重力势能转化为动能，机械能不变C．动能转化为重力势能，机械能增大D．动能转化为重力势能，机械能减小
8.怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来抛球的位置？
答:用力向下将球抛出，使乒乓球下落的初速度不为零。
如果乒乓球从某高度自由下落到地面，然后弹起所能达到的最大高度只能达到原来的高度，因为在这个过程中机械能不会增加，要想使乒乓球弹跳到高于原来的抛球处，小球最初的机械能要大于此处小球的重力势能，所以，只要给小球一个向下的初速度，小球弹跳到原抛出点后仍具有动能，所以，仍可向上运动，便能弹跳到高于原来的抛球处的位置。