初中科学第2节 机械能一等奖ppt课件
展开4.能的转化与能量守恒
4.1 能的形式、转移与转化
②知道动能和势能可以相互转化,以及机械能守恒的含义。
描述动能和势能相互转化的过程;用能的转化原理解释相关现象。
动能和势能的转化过程中,若没有能量损失,则机械能守恒
游乐园中的过山车从高处滑下时,如图3-9所示,它的运动速度不断增大,然后它又冲上另一个斜坡,速度就减小下来。过山车运动的速度为什么会发生这样的变化?
被拉到高处的过山车具有重力势能,当它沿轨道飞驰而下时,将储存的重力势能释放出来,转化为动能,从而让人产生惊心动魄的感觉。
势能和动能是如何转化的?在转化时遵循什么规律?
游乐园中的过山车从高处滑下时,它的运动速度不断增大,然后它又冲上另一个斜坡,速度就减小下来。请你分析过山车运动的速度为什么会发生这样的变化?
过山车从高处滑下,下降过程中它的运动速度为什么会不断增大?
由于高度减小,过山车的重力势能减少,
减少的重力势能转化为过山车的动能,运动速度不断增大。
过山车冲上另一个斜坡,上升过程中它的运动速度为什么会减小?
由于高度增大,过山车的重力势能增大,
动能转化为重力势能,动能减小,速度减小。
1.如图 3-16 所示,用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤拉到某一高度后释放。在摆锤向下摆动的过程中,重力势能如何变化?动能如何变化?在摆锤摆过中点向上摆动的过程中,重力势能如何变化?动能如何变化?
摆锤上升时都能达到原来的高度吗?为什么?
高度越来越低,最后停在最低点。
如果没有空气摩擦阻力,摆锤的运动会如何?
摆锤每次都会上升到原来的高度。
2.如图所示,把一个滚摆悬挂起来。用手捻动滚摆,使悬线缠在轴上,将滚摆升高到最高点,然后放手。在滚摆下降的过程中,重力势能如何变化?动能如何变化?当滚摆上升的过程中,重力势能如何变化?动能如何变化?
滚摆上升时都能达到原来的高度吗?为什么?
如果没有空气摩擦阻力,滚摆的运动会如何?
滚摆每次都会上升到原来的高度。
3.如图所示,把金属小球放在A 处,然后让它沿轨道滚下,观察小球的滚动过程。小球在A、B、C、D 各点具有什么形式的能量?小球在滚动过程中能量如何转化?
A点具有 。
B点具有 。
D点具有 。
C点具有 、 。
实验表明:物体的动能和重力势能可以相互转化。
动能和弹性势能之间也可以相互转化。
当拉长橡皮筋时,橡皮筋就储存了 。
放手后橡皮筋就会飞出去而具有了 。
如图所示,把橡皮筋一端套在食指顶端,另一端用小指勾住。这时橡皮筋呈拉长状态。当小指放掉橡皮筋时,橡皮筋向前飞出。
橡皮筋前后过程中能量是如何转化的?
动能和势能之和称为机械能。
大量事实表明,动能和势能可以相互转化。
在上述活动中,摆锤和滚摆每次上升的高度都在减小,最后会停在最低点。那么,机械能为什么会减少呢?
摆锤和滚摆在上下摆动过程中与空气发生摩擦,不断消耗机械能。所以高度都在减小。
如果没有空气摩擦阻力,摆锤和滚摆会如何上升?
每次都会上升到原来的高度。
大量事实表明,动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变,或者说,机械能守恒。
“只有动能和势能的相互转化”→没有消耗机械能→机械能守恒。
动能和势能的相互转化有着广泛的应用。
(1)撑杆跳高:分阶段分析
在水力发电站,拦河大坝为什么要筑得高高的?发电时能量如何转化的?
被大坝拦住的上游水积蓄了大量的势能。
水向低处流动时,重力势能转化为动能。
流动的水冲击水轮机的叶轮
水轮机带动发电机发电,转化为电能。
如图为人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图。卫星离地球中心最近的点叫做近地点,离地球中心最远的点叫做远地点。卫星在近地点的速度较大,在远地点的速度较小,那么,卫星从近地点运动到远地点的过程中,它的动能和势能如何变化?
在近地点时:重力势能 ,动能 ;
在远地点时,重力势能 ,动能 。
卫星由近地点运动到远地点的过程中,高度增大,势能增加。远地点的速度较小,动能减小。
1.弹簧门在被推开以后能自动关闭,如图所示。试从能量转化的角度来说明这一现象。
手推门时,弹簧张紧,弹性势能增大。
放手后,弹性势能减小,转化为门的动能,使门关闭。
2.立定跳远时的动作分解图。从机械能的角度来分析,运动员在空中运动过程中,能量转化过程为 __________________。
立定跳远时的动作分解图。从机械能的角度来分析,请你画出运动员在空中运动过程中动能随时间变化的大致图像。
如果没有空气阻力,画出图像还会一样吗?并作出解释。
请把你的图像和解释写在纸上,与同学交流。
1.下列关于机械能的说法,正确的是 ( )A、骑车匀速下坡,机械能不变B、从空中射向球门的足球,势能减小,动能增加C.加速升空的运载火箭,机械能不断增大D.带动钟表转动的发条,将动能转化为势能
2.一架匀速上升的直升飞机,它的( ) A、动能增加,重力势能不变B、动能不变,重力势能增加C、动能和重力势能都增加D、动能和重力势能都不变
3.如图所示,铅球从出手到将要落地的过程中, 下列说法正确的是(不计空气阻力)-----( ) A、铅球由a →b时,动能逐渐增大 B、铅球在b点的机械能大于a点的机械能 C、铅球由b →c时,机械能逐渐减小 D、铅球在c点时动能最大
4.如图为学生在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在a点,b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块由a点到c点运动的过程中,以下说法正确的是( )A、小石块动能一直在增加B.小石块减少的重力势能全部转化为动能C、小石块经过b点时,橡皮筋具有弹性势能D.小石块到达c点时,动能为零
第2节 机械能(第2课时)
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