资料简介
•第十一章 功和机械能
•第4节 机械能及其转化
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
一、机械能
重力势能和弹性势能都叫势能
动能和势能统称为机械能
动能+势能=机械能
实验1.滚摆
1.动能和重力势能可以相互转化？
温馨提示：请注意观察滚摆下降和上升过程中质
量、高度、和速度的变化？
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。
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。
2.滚摆在最低点时动能最大，速度最大。
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14.2-2所示几个运动中，物体动能、势能的转化。
动能与重力势能能
够相互转化，那么，
弹性势能与动能能否
相互转化？
2.探究动能和弹性势能的转化 ？
分析皮球在下落过程中，物体动能、势能的转化。
高
度
减
小
速
度
增
大
重力势能减小 动能增大
转 化
（1）皮球下落：
（2）皮球接触地面：
开始发生弹性形变，弹性势能逐渐增大。向下的
速度变小，动能减小。这时是动能转化为弹性势能。
动能减小 弹性势能增大
转 化
速
度
减
小
形
变
增
大
（3）皮球在恢复原状的过程中：
弹性形变程度变小，向上的速度变大。
动能增大弹性势能减小
转 化
形
变
减
小
速
度
增
大
（4）皮球上升时：
高
度
增
大
速
度
减
小 重力势能增大动能减小
转 化
二、机械能守恒
也就是说：
1）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。
2）如果有“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字，表示
没有摩擦等阻力，此时机械能总和可看作是不变的。
如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，
或者说机械能是守恒的。
三、水能和风能的利用
1、建造水电站时修拦河坝，其目的____________，使水的
__________能储存起来，打开水闸，河水的__________能转化
成________能冲击水轮机发电。
2、风能利用起来比较简便，而且不会________。但是风能________,
（“稳定”或“不稳定”）也不便于贮存。
提高水位
重力势重力势
动
污染环境
不稳定
在水力发电站，水的机械能转化为电能。
风力发电
小结:
1.动能与势能统称为机械能
2.动能和势能可以相互转化
3.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。
4.水能和风能的利用
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______（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_____.
小于小于
小 球 小 球 质 量 小球碰撞物体A时的速度 物体A被推动的距离
甲 球 2m v s
乙 球 m 2v 2s
AA
质量 速度
对木块做
速度
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（ ）CC
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______。
化学化学
内内
减小
内能
减小
机械能机械能
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
CC
a
b
d
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
aa、、dd 静止静止
空气阻力的存在，能量损耗了
不具有
dd
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”或“减小”），若以
________为参照物，运动员是静止的。
E
C
B
减小减小
降落伞
能力提高能力提高
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
BB
AA
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
CC
BB
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
机械机械 电电
高高 势势
动动
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
AA
BB CC
CC
BB
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