1、第十一章第十一章 功和机械能功和机械能11.4 11.4 机械能及其转化机械能及其转化你会害怕吗？你会害怕吗？用绳子把一个铁锁悬挂起来。用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁向前后松手，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？离你的鼻子很远吗？在这个实验里，铁锁的动能和势能在不断转化。在转在这个实验里，铁锁的动能和势能在不断转化。在转化过程中，机械能的总量有什么变化吗？化过程中，机械能的总量有什么变化吗？1知识点知识点动能和势能的转化动能和势能的
2、转化为什么滚摆在松手后能够不停的上下运动呢为什么滚摆在松手后能够不停的上下运动呢?滚摆实验滚摆实验2. 滚摆下降时，速度滚摆下降时，速度_，_能减小，能减小， _能增大，能增大，_能转化为能转化为_能；能； 滚摆上升时，速度滚摆上升时，速度_，_能减小，能减小， _能增大，能增大，_能转化为能转化为_能。能。结论：结论：实验表明，物体的动能和重力势能是可以相互实验表明，物体的动能和重力势能是可以相互 转化的，动能可以转化为重力势能，重力势能转化的，动能可以转化为重力势能，重力势能 也可以转化为动能。也可以转化为动能。分析滚摆的分析滚摆的能量转化能量转化变大变大重力势重力势动动重力势重力势动动变
3、小变小动动重力势重力势动动重力势重力势观察单摆的运动观察单摆的运动分析单摆的分析单摆的能量转化能量转化1. 单摆下降时，单摆下降时，_能减小，能减小，_能增大。能增大。 在此过程中在此过程中_能转化为能转化为_能。能。 单摆上升时，单摆上升时，_能减小，能减小，_能增大。能增大。 在此过程中在此过程中_能转化为能转化为_能。能。重力势重力势动动重力势重力势动动动动重力势重力势动动重力势重力势动能和弹性势能的转化动能和弹性势能的转化在拉开的弓把箭射出去的过程中，在拉开的弓把箭射出去的过程中，弓的弓的弹性势能减小弹性势能减小，箭的，箭的动能增动能增大大，弓的，弓的弹性势能转化为箭的动弹性势能转化为
4、箭的动能能。在生活中，你还能举哪些例子在生活中，你还能举哪些例子呢？呢？铁球压缩弹簧过程中，铁球的铁球压缩弹簧过程中，铁球的动能减小动能减小，弹簧的，弹簧的弹性弹性势能增大势能增大，动能转化为弹性势能动能转化为弹性势能。弹簧恢复过程中，弹簧的弹簧恢复过程中，弹簧的弹性势能减小弹性势能减小，铁球的，铁球的动能动能增大增大，弹性势能转化为动能弹性势能转化为动能。【例【例1】如图所示，拴在细线下的小球在竖直平面内如图所示，拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动，小球在由最低点摆到最高点来回摆动，小球在由最低点摆到最高点A的过程中发的过程中发生的能量转化是生的能量转化是_；到达；到达A点点时，小球处于时
5、，小球处于_(填填“平衡平衡”或或“非平衡非平衡”)状状态，你判断的依据是态，你判断的依据是_。动能转化为重力势能动能转化为重力势能非平衡非平衡此时，它受到的力不平衡此时，它受到的力不平衡【解析解析】小球由最低点小球由最低点B摆向摆向A的过程中，速度减小，动能减的过程中，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大。小球的动能转化为重小；高度增大，重力势能增大。小球的动能转化为重力势能。力势能。小球在小球在A点时，只受到重力和绳子拉力的作用，这两点时，只受到重力和绳子拉力的作用，这两个力不在一条直线上，不是一对平衡力，此时的小球个力不在一条直线上，不是一对平衡力，此时的小球处于非平衡状态。处于非
6、平衡状态。总总 结结本题考查了学生对动能和势能大小变化的分析，抓住本题考查了学生对动能和势能大小变化的分析，抓住影响动能和势能大小的因素是解题的关键。影响动能和势能大小的因素是解题的关键。1 (2016南宁南宁)骑自行车下坡时，人不蹬车，车速也骑自行车下坡时，人不蹬车，车速也会加快，这是因为会加快，这是因为()A人与车的动能保持不变人与车的动能保持不变B人与车的重力势能不断增大人与车的重力势能不断增大C人与车的机械能不断增大人与车的机械能不断增大D人与车的重力势能转化为动能人与车的重力势能转化为动能2(2015盘锦盘锦)随着我国经济的发展，城市建筑越建随着我国经济的发展，城市建筑越建越高，越高
7、，“高空坠物伤人高空坠物伤人”事件时有发生。原因是事件时有发生。原因是高处不稳固的物体坠落时，重力势能转化为高处不稳固的物体坠落时，重力势能转化为_，而且高度越高，物体落到地面时的，而且高度越高，物体落到地面时的做功本领就做功本领就_(填填“越小越小”或或“越大越大”)。2知识点知识点机械能及其守恒机械能及其守恒机械能：机械能：动能、势能统称为机械能。动能、势能统称为机械能。机械能守恒：机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动如果只有动能和势能相互转化，尽管动 能和势能大小会变化，但机械能的总和能和势能大小会变化，但机械能的总和 不变，或者说机械能是守恒的。不变，或者说机械能是守恒的。说
8、明：说明：1. 机械能守恒是有条件的，只有重力或弹力做功时，机械能守恒是有条件的，只有重力或弹力做功时， 机械能是守恒的。机械能是守恒的。2. 在动能和势能相互转化中，若受摩擦等阻力，则机在动能和势能相互转化中，若受摩擦等阻力，则机 械能的总和减少。械能的总和减少。3.“在光滑面上在光滑面上”、“不计空气阻力不计空气阻力”等文字，表示等文字，表示 没有摩擦等阻力没有摩擦等阻力,此时机械能总和可看作是不变的。此时机械能总和可看作是不变的。【例【例2】(娄底，易错题娄底，易错题)玩玩“过山车过山车”是一项非常惊险是一项非常惊险刺激的娱乐活动。如图所示，过山车时而从轨道的最刺激的娱乐活动。如图所示，
9、过山车时而从轨道的最低点低点D上升到最高点上升到最高点A，时而从最高点，时而从最高点A飞驰而下。过飞驰而下。过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化。下列说法正确的是能的相互转化。下列说法正确的是()AA点机械能小于点机械能小于B点机械能点机械能BD点动能最大，点动能最大，A点势能最大点势能最大CD点动能最大，点动能最大，A点机械能最大点机械能最大DA点势能最大，机械能最大点势能最大，机械能最大B在不计能量损失，只有动能和势能的相互转化时，机在不计能量损失，只有动能和势能的相互转化时，机械能是守恒的。错解的原因是对机械能守恒的条
10、件不械能是守恒的。错解的原因是对机械能守恒的条件不理解。理解。【错解错解】 C【错解解析错解解析】总总 结结分析机械能是否守恒，运用分析机械能是否守恒，运用要点条件分析法要点条件分析法，当题目，当题目条件中有条件中有“不计能量损失不计能量损失”或或“不计空气阻力不计空气阻力”等要等要点提示时，表明此时物体的机械能守恒。点提示时，表明此时物体的机械能守恒。1 如图所示，小球沿轨道由静止从如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到处运动到D处处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化。则势能互相转化。则()A小球在小球在A处的动能等于在处的动能等
11、于在D处的动能处的动能B小球在小球在A处的动能大于在处的动能大于在D处的动能处的动能C小球在小球在B处的机械能小于在处的机械能小于在C处的机械能处的机械能D小球在小球在B处的机械能等于在处的机械能等于在C处的机械能处的机械能2 (2016广州广州)玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动，如图所示，香蕉度转动，如图所示，香蕉(看成点看成点)从最高位置从最高位置1转到最低位置转到最低位置2的过程中，其动能的过程中，其动能_、重力势能重力势能_、机械能、机械能_。(均填均填“增增大大”“”“不变不变”或或“变小变小”)3知识点知识点水能和风能的利用水能和风能的利用水能
12、和风能水能和风能在地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔流。有时微风在地球上，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。流水和风都是具有大量机械能的天然资源。水能：水能：自然界的瀑布、湍流、急速的河水和海浪都具自然界的瀑布、湍流、急速的河水和海浪都具 有能量。有能量。水磨水磨三峡电站总装机容量达三峡电站总装机容量达1820万千瓦，建万千瓦，建成后是世界第一大水电站成后是世界第一大水电站水力发电水力发电三峡水电站三峡水电站水的势能水的势能水的动能水的动能电能电能水流量越大，落差水
13、流量越大，落差(上下游水位差上下游水位差)越大，水流能越大越大，水流能越大水力发电站水力发电站水力发电的原理水力发电的原理水力发电的原理水力发电的原理风能：风能：风是流动的空气，风把风筝吹到天空，也就是风是流动的空气，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。小风车做功。所以，风具有机械能。1. 风能是指空气的动能。风能是指空气的动能。2. 风能的形成：风能的形成：地球表面接受太阳辐射能的不同，使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各地大气温度不同，造成大
14、气密度和气压的差别从 而形成风。所以风能是由太阳辐射能转化过来的。而形成风。所以风能是由太阳辐射能转化过来的。3. 风能的特点：风能的特点：不会枯竭，利用比较简单，不污染环不会枯竭，利用比较简单，不污染环 境境(优点优点)；单机容量小，不稳定，变化大；单机容量小，不稳定，变化大(缺点缺点)。风筝风筝风车风车风力发电风力发电1. 动能与势能统称为机械能动能与势能统称为机械能2. 动能和重力势能可以相互转化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动能和弹性势能可以相互转化3. 机械能守恒：机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，机械如果只有动能和势能相互转化，机械 能的总和不变能的总
15、和不变4. 水能和风能的利用水能和风能的利用动能和势能可动能和势能可以相互转化以相互转化分析章首图的过山车在运动过程中的能量转化情分析章首图的过山车在运动过程中的能量转化情况。况。怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来拋球的位置？说明这种抛法拋球的位置？说明这种抛法 的理由。的理由。122011年蹦床世锦赛中我国运动员以优异成绩夺得年蹦床世锦赛中我国运动员以优异成绩夺得金牌和奖牌总数第一。设想有一个重物从蹦床上金牌和奖牌总数第一。设想有一个重物从蹦床上方某点下落，经蹦床反弹后上升。请你说说这个方某点下落，经蹦床反弹后上升。请你说说这个过程中机械能是
16、如何转化的。过程中机械能是如何转化的。3在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定洞用竹签固定(如图所示如图所示)。做好后将它从不太陡的。做好后将它从不太陡的斜面滚下。观察有什么出人意料的现象。怎样解释斜面滚下。观察有什么出人意料的现象。怎样解释看到的现象？看到的现象？4(2016成都成都)火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星，下列叙述正确的是卫星，下列叙述正确的是()A卫星的机械能总量不变卫星的机械能总量不变B卫
17、星的机械能总量增加卫星的机械能总量增加C卫星的动能增加，重力势能不变卫星的动能增加，重力势能不变D卫星的动能不变，重力势能增加卫星的动能不变，重力势能增加5(2015通辽通辽)如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动过程中球运行，当卫星从远地点向近地点运动过程中(不计不计空气阻力空气阻力)，下列说法正确的是，下列说法正确的是()A动能逐渐增大，机械能增大动能逐渐增大，机械能增大B势能逐渐减小，机械能减小势能逐渐减小，机械能减小C动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变D动能逐渐增大，势能逐渐减小，
18、机械能减小动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小6(2016临沂临沂)山东沂蒙抽水蓄能电站已于山东沂蒙抽水蓄能电站已于2015年年7月月19日在临沂市境内开工建设。抽水蓄能电站原理示意日在临沂市境内开工建设。抽水蓄能电站原理示意图如图所示，它通过上下两个水库将水循环利用，图如图所示，它通过上下两个水库将水循环利用，不仅能像常规水电站一样发电，还能像水泵站那样不仅能像常规水电站一样发电，还能像水泵站那样抽水蓄能。抽水蓄能电站实现了抽水蓄能。抽水蓄能电站实现了_能和能和_能之间的相互转化。能之间的相互转化。61有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。2一
19、个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。3生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。4读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。5最聪明的人是最不愿浪费时间的人。最聪明的人是最不愿浪费时间的人。6不要因为怕被玫瑰的刺伤到你，就不敢去摘玫瑰。不要因为怕被玫瑰的刺伤到你，就不敢去摘玫瑰。7大多数人想要改造这个世界，但却罕有人想改造自己。大多数人想要改造这个世界，但却罕有人想改造自己。8命运把人抛入最低谷时，往往是人生转折的最佳期。谁命运把人抛入最低谷时，往往是人生转折的最佳期。谁若自怨自艾，必会坐失良机！若自怨自艾，必会坐失良机！
