11、4机械能及其转化
教学目标：
1、理解动能和势能的相互转化。
2、能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。
3、通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。
4、经过观察、实验及探究活动，培养实事求是的科学态度。
5、通过亲身体验，获得机械能相互转化的感性认识，为深入学习能量转化和守恒定律打基础。
教学重难点：重点——动能和势能的转化．
难点——人造地球卫星在绕地球转动的过程中，分析能量的转化。
教学器材：单摆、滚摆、PPT课件。
教学方法：“疑、自、导”三环教学法。
教学时数：1教时。
教学过程：
一、基础训练
1、一个物体______，我们就说这个物体具有能
2、物体由于______而具有的能叫动能，物体动能的大小______和______有关。
3、物体由于______而具有的能叫重力势能，物体的重力势能的大小与______和有关。物体发生______具有的能叫弹性势能，物体弹性势能的大小与______有关。
4、下列物体具有哪种能：
　　(1)推出去的铅球，落地具有______；
　　(2)正在上坡的自行车，具有______；
　　(3)被拦河坝拦住的河水具有______；Xk b1 .Com
　　(4）在跳台上准备跳水的运动员，具有______；
　　(5)钟表里卷紧的发条具有______；
　　(6)从枪膛里射出的子弹具有______。
5、张军同学在探究“重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中，找来质量分别为50g、100g、200g的三个小钢球、刻度尺和装满松软细砂子的木箱，按图情景进行实验；先将木箱中的细砂抹平，再让小钢球从距地面H处由静止释放，小钢球砸进细砂并陷入其中，测出小钢球在细砂中下陷的深度d和释放前小球的高度H，下表是他5次实验的数据。




请回答下列问题：
（1）实验中他根据   判断物体重力势能的大小；
（2）分析表中序号1、2、3的实验数据，得出的结论是   ，实验中，他使小球的   保持不变；
（3）分析表中序号为2、4、5的实验数据，得出的结论是  ，实验中，他使小球  保持不变。
6.如图所示，在“研究物体动能和哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同9.某同学在探究：“物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验方案，并进行了以下三步实验操作 ：


步骤一：让铁球甲从斜面F点滚下，打到一个小木块上，推动木块使木块从位置A移动到位置B。
步骤二：让铁球甲从斜面E点滚下，打到相同的小木块上，推动木块使木块从位置A移动到位置C。
步骤三：换一铁球乙（
）从斜面上F点滚下，打到相同的小木块上，推动木块从位置A移动到位置D。
分析步骤一、二，得出的结论是：     。
分析步骤一、三，得出的结论是：    。
二、导入新课
物体所具有的动以与势能在一定条件下是可以转化的。
三、进行新课
1、探究滚摆实验
实验时要注意观察：滚摆在下降过程中速度如何变化；上升阶段速度如何变化．
注意分析的问题：到最高点时，高度 、速度 ；说明了 ；到最低点时，高度 、速度 ；说明了 ；在下降过程中，高度 、速度 ，说明了 ；在上升过程中，高度 、速度 ，说明了 ．
实验结论： 。
2.探究单摆实验：
实验时要注意观察：单摆在左摆过程中速度如何变化；右摆速度如何变化；左右摆幅怎样。
分析：小球摆到最高点时，高度 ，速度 ，说明 ；小球摆到最低点时，高度 ，速度 ，说明 ；
实验结论： 。
3.探究上紧发条的玩具：思考：上紧的发条具有什么能？松手后玩具运动具有什么能？
结论： 。
4.人造地球卫星在绕地球转动的过程中，分析能量的转化．思考：当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能、动能、速度如何变化？当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能、动能、速度如何变化？
卫星在近地点的动能最 ，势能最 ；卫星在远地点的动能最 ，势能最 ；
四、总结：（略）
五、综合练习
（一）选择题
1.下列过程中属于弹性势能转化为动能的是（    ）
A. 拉开弹簧门的过程 B. 用力拉弹弓橡皮条的过程
C. 弹簧枪将“子弹”射出去的过 D. 跳水运动员将跳板踏弯的过程
 2. 物体从光滑斜而的顶端滑至底端的过程中，如图所示，它的能量变化是（    ）
A. 动能转化重力势能 B. 重力势能转化为动能
C. 动能不变，机械能减少 D. 动能增加，机械能减少


3. 体积相同的实心铜球和木球在水平地面上以相同的速度做匀速直线运动，下列说法中正确的是（    ）
A. 铜球动能大，机械能小 B. 木球动能大，机械能小
C. 铜球动能大，机械能大 D. 木球动能大，机械能大
4. 一个沿竖直方向匀速上升的气球，它的（    ）
A. 动能不变，势能不变 B. 动能不变，势能增加
C. 动能增加，势能增加 D. 动能增加，势能不变
5. 为了使快速降落的“神舟五号”返回舱安全着陆，返回舱从距离地面几米处向下迅速喷高温高压气体。从开始喷气到安全着陆，返回舱的（    ）
A. 动能增大，重力势能减少，机械能不变
B. 动能不变，重力势能减少，机械能减小
C. 动能减小，重力势能增加，机械能不变
D. 动能减小，重力势能减少，机械能减少
6. 一只乒乓球由高处下落撞击地板后又上升，在这个过程中，乒乓球机械能转化情况是    （    ）
A. 势能→动能→势能 B. 动能→势能→动能
C. 动能→势能→动能→势能→动能 D. 势能→动能→势能→动能→势能
7. 蹦床运动是运动员从蹦床弹向空中表演技巧动作的一项体育活动。当运动员离开蹦床弹向空中的过程中，运动员具有的（    ） 
A. 动能增加，势能减少    B. 动能增加，势能增加
C. 动能减少，势能减少    D. 动能减少，势能增加
8. 蹦极运动员从几十米高的高台上竖直跳下，橡皮绳的一端固定在高台上，另一端系在运动员脚上，运动员从起跳到下落至最低点的过程中（    ）
 A. 重力势能减小，动能增加
B. 重力势能和动能之和不变
C. 当运动员所受的弹力和重力相等时，动能最大
D. 当运动员所受的弹力和重力相等时，弹性势能最大
9. 如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（    ）
A. 重力势能减小，弹性势能增大 B. 重力势能增大，弹性势能增大
C. 重力势能减小，弹性势能减小 D. 重力势能增大，弹性势能减小


10. 现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门，弹簧门在被推开后能自动关闭。关于门在自动关闭过程中能的转化的下列说法，正确的是（    ）
A. 弹簧的弹性势能转化为门的动能 B. 门的动能转化为弹簧的弹性势能
C. 门的势能转化为弹簧的动能 D. 弹簧的动能转化为门的势能
11.骑自行车上坡前，往往要用力紧蹬几下脚踏板，这是为了（    ）
A. 减少自行车所受阻力 B. 增大自行车的惯性
C. 增大自行车的动能 D. 增大自行车的势能
12.小松去百货大楼购物，自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中，她的（    ）
A. 动能增大，重力势能增大，机械能增大
B. 动能增大，重力势能增大，机械能不变
C. 动能不变，重力势能增大，机械能不变
D. 动能不变，重力势能增大，机械能增大
（二）、 填空题
13、唐诗中有“黄河远上白云间，不尽长江滚滚来”的诗句，前一句生动形象表明黄河水蕴藏着大量的         能，后一句表明长江水具有大量的_________能。
14、在“9·11”事件中恐怖分子利用所劫持的飞机具有较大的_________撞击世贸大厦对其做功，导致大厦最终成为一片废墟。
15、滚摆上升时，________能转化为________能，滚摆下降时，________能转化为________能，这里能量转化的多少可以用________力的做功多少来量度。
16、当跳高运动员碰到泡沫塑料垫子后陷下去直至速度为零的过程中，人的________能转化为垫子的          能。
17、向上抛出的小球在上升过程中，重力势能________，动能________，如果不计空气阻力，则机械能________ （填“增加”、“减少”或“不变”）
18、2003年3月20日在美英联军对伊拉克的军事打击中，两军调用了大量空降部队。在空降兵离开机舱、尚未打开降落伞的一段时间里，他们在空中加速下落，若不计空气阻力，那么在这段时间里，空降兵的重力势能________，动能________，机械能________ （填“增加”、“减小”或“不变”）。
19、如图所示，绳的一端拴一小球，另一端悬于固定点，用手把小球拉到A点后松开，小球便摆动起来，在摆动过程中。小球的重力势能在________点最大，在________点最小；小球的动能在________点最大，在________点最小。


 20、通讯卫星板状的两翼是太阳电池板，它的作用是把________能转化为________能，供卫星使用。
（三）. 简答题
21、 试按图所示的装置做一做，并回答问题：



（1）球在A点具有________能。
（2）球在D点具有________能。
（3）球在C点具有________能。
（4）球从A→B→C→D→E的过程中能量如何转化?