机械能及其转化

蔡立坤

教学目标:
1.理解机械能的概念，理解各种机械能之间的相互转化，知道机械能守恒的条件.
2.了解天然的机械能——水能、风能以及人类对它们的开发利用.
3.能用机械能之间的相互转化解释日常生活中的一些现象. 机械能:
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
一个物体可以既有动能，又有势能。飞行中的飞机，因为它在运动而具有动能，又因为它处于高空而具有重力势能。
机械能=动能+势能
动能和势能相互转化:
动能和重力势能相互转化 滚摆下降时，重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能。 小球从A点下落到B点，重力势能转化为动能，到最低点时重力势能最小、动能最大；
　　小球从B点上升到C点，动能转化为重力势能，到最高点时重力势能最大、动能为零。 过山车由最高点运动到最低点，重力势能转化为动能；
　　过山车由最低点运动到最高点，动能转化为重力势能。 蹦床运动员从高处落下，重力势能转化为动能；与蹦床接触后，蹦床发生弹性形变，运动员的动能转化为蹦床的弹性势能。
弹性势能与动能相互转化 机械能守恒:
在只有动能和势能相互转化的过程中，物体的机械能总量保持不变，或者说，机械能是守恒的。 把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。当铁锁摆回来时，会打到鼻子吗？
通过实验验证一下吧
会打到鼻子吗？ 事实证明，摆回来时并不会打到鼻子。这是因为铁锁在摆动过程中受到空气阻力作用，有部分机械能会转化为内能，导致机械能逐渐减小（机械能不守恒），所以不会摆回到原来的高度。

练一练: 1.跳远运动员起跳后，动能 ( )（选填“变大”或“变小”），重力势能( )（选填“变大”或“变小”），到达最高点时，动能( )（选填“为零”或“不为零”）。 2.小明从滑梯上匀速滑下时，动能 ( )，重力势能( )，机械能( ) 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”） 3.人造卫星沿椭圆形轨道绕地球飞行，不受空气阻力。卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐( )，势能逐渐 ( )，机械能 ( )（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
卫星在近地点时，动能 ( )，势能 ( )；在远地点时，动能 ( )，势能( ) 。（均选填“最大”或“最小”） 水能和风能的利用:
水力发电:
风力发电: 板书设计：