第4节 机械能及其转化
第十一章 功和机械能

机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
物体由于运动而具有的能
物体由于被举高而具有的能
物体由于发生弹性形变而具有的能
能的单位是：
焦耳（J）
课前回顾
滚摆实验
滚摆实验:
现象:
1.滚摆上升时越来越慢,下降时越来越快;
2.每次上升的高度都在降低
滚摆实验结论：
1. 滚摆下降时动能增加,重力势能减小，重力势能转化为动能；滚摆上升时动能减小,重力势能增加，动能转化为重力势能。
2. 滚摆在最低点时动能最大,速度最大.

3.滚摆在运动的过程中克服阻力做功,有一部分机械能转化为内能,机械能的总量减小,所以滚摆每次上升的高度都在降低.
想想做做
思考：
1.铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？这其中是否有其他能量的转化？
2.假设没有阻力,会怎
么样呢?
分析图15.5-2所示几个运动中，物体动能、势能的转化。
小结:
1.动能和势能可以相互转化
2.机械能守恒定律：
如果只有动能和势能间的相互转化（不计阻力），机械能的总和不变。即机械能是守恒的。
科学世界
人造地球卫星
思考：
1.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？当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能，动能，速度又如何变化？
2.卫星在近地点的动能最 ，势能最 ；在远地点的动能最 ，势能最 。
例1、如图是研究小球动能大小与小球的____和____关系的实验装置示意图。（1）本实验中小球动能的大小通过________________来显示； （2）表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知：甲球的动能______（选填”大于”、”小于”、或”等于”）乙球的动能；(3)在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是_________.
小于
速度
质量
速度
对木块做功的多少
例2、小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图所示，其中机械能增大的是（ ）
C
汽车水平匀速行驶
A
小孩从滑梯上滑下
B
火箭升空时
C
滚摆上下摆动时
D
动能不变，势能不变，机械能不变
人受到摩擦阻力，机械能转化为内能
火箭动能增大，重力势能增大，机械能增大
由于存在空气阻力，机械能变小
例3、2003年10月15日，“神舟5号”载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起，飞向太空。
⑴ 火箭在加速上升过程中机械能增大， 这个能量是由____能转化过来的，燃料在燃烧过程中消耗了_____能
（2）飞船完成任务后，飞船的返回舱在进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，此时是将_______转化为_______；穿过黑障区后，迅速弹出减速伞和主伞。从弹出减速伞和主伞到着陆的过程中，飞船返回舱的动能____，势能_______。
化学
内
减小
内能
减小
机械能
例4、跳伞运动员在“中华第一高楼”——上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345米的高度跳下，下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动。在整个下落过程中，运动员和降落伞的 （ ）
A．势能不断减少，动能不断增加，机械能不变
B．势能不断减少，动能不断增加，机械能减少
C．势能不断减少，动能先增加然后保持不变，机械能减少
D．势能不断减少，动能先增加后减少，机械能不变
C
例5、模拟“蹦极” 的实验中。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点是系上小石块后自然下垂下端所在位置，d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块从a点到d点运动的过程中
(1)动能的变化是__________，_____点的动能最小。__点动能最大
（2）小石块最终将_____，由于_______________________
（3）小石块经过b点时，橡皮筋 ________(“具有”或“不具有”)弹性势能，___点的弹性势能最大。
先增大后减小
a、d
静止
空气阻力的存在，能量损耗了
不具有
d
C
c
基础过关
1、下面的物体中，只具有动能的是（ ）；只有势能的是（ ）；既有动能，又有势能的是（ ）
A、停在地面上的汽车 B、在空中飞行的飞机
C、被起重机吊在空中静止的货物 D、弹簧
E、在水平铁轨上正行驶的火车
2、跳伞运动员在“中华第一高楼”——上海的金茂大厦进行跳伞。运动员从345米的高度跳下，在下落过程中运动员的重力势能______，（填“增大”、“不变”、“减小”），若以________为参照物，运动员是静止的。
E
C
B
减小
降落伞
能力提高
1、上紧发条的玩具车在水平面上跑动时把（ ）
A、动能转化为弹性势能
B、弹性势能转化为动能
C、重力势能转化为动能
D、动能转化为重力势能
2、体积相同的实心铁球和木球放在水平桌面上，铁球静止，木球在桌面上做匀速直线运动，则（ ）
A、铁球的动能小于木球的动能
B、铁球的势能小于木球的势能
C、铁球的机械能一定小于木球的机械能
D、铁球的机械能一定等于木球的机械能
B
A
3、汽车匀速上坡时（ ）
A、动能减少，势能增加，机械能不变
B、动能不变，势能增加，机械能不变
C、动能不变，势能增加，机械能增加
D、动能增加，势能增加，机械能增加
4、2003年10月15日，“神舟”五号飞船腾空而起，飞向太空，完成任务后，于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区，返回舱进入大气层一段时间后，由于空气阻力而匀速下落。返回舱匀速下降过程中（ ）
A、重力势能减小，动能增加，内能增加
B、机械能减小，动能不变，内能增加
C、重力势能减小，动能增加，内能不变
D、机械能不变，动能不变，内能增加
C
B
5、小东和小明分别购买了两种橡胶球，小东说：“我的球弹性比你的好。”小明说：“我希望你能证实你的说法。”请你帮小东选择下列哪个方案来解决这个问题（ ）
A、把球向墙掷去，测量它们反弹时离墙的距离
B、用手触摸两球，看哪一个球较硬
C、让两球于离地等高处坠下，测量它们的反弹得高
D、把两球向地面掷下，测量它们的反弹高度
6、现代大型水电站是利用______能转化为___能的原理。拦河坝修得很高是用来提高上游水位，水位越____，水的____能越大，水流下来转化成的____能越大。
C
机械
电
高
势
动
7、小球分别从A沿AB和AC滚
下(摩擦和空气阻力不计)，到
达坡底时，对速度的判断正确
的是（ ）
A、在B点的速度大 B、在C点的速度大
C、在两处速度相等 D、无法判断
8、在下列物理过程中机械能守恒的有（ ）
A、电梯载着乘客匀速上升的过程
B、人造卫星在太空沿椭圆轨道绕地球运行的过程
C、汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行，最终静止
D、实验室滚动的滚摆
C
B
小结：
本节课你学到了哪些知识，有哪些收获？
布置作业:
课本“动手动脑学物理”1.2.3.