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1、 第十章第十章第一节第一节 机械能机械能新民晚报新民晚报 一铁路职工一铁路职工“中弹中弹”昏倒昏倒 19901990年年6 6月月1010日日 沈阳开往上海的沈阳开往上海的195195次列车经过上海分局管次列车经过上海分局管辖的沪宁线辖的沪宁线103103区段时，突然从列车左翼车窗飞区段时，突然从列车左翼车窗飞出一只出一只馒头馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。分局苏州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。流水推竹排前进流水推竹排前进风吹帆船前进风吹帆船前进举高的重锤举高的重锤高山上的大石块高山上的大石块物体能够对外做功，我
2、们就说这个物体物体能够对外做功，我们就说这个物体具有具有能量能量，简称，简称能能。能量的单位和功的能量的单位和功的单位一样都是单位一样都是：焦耳（焦耳（J）我们都具有能量，你能给我们分分类吗？我们都具有能量，你能给我们分分类吗？流水推竹排前进流水推竹排前进风吹帆船前进风吹帆船前进举高的重锤举高的重锤高山上的大石块高山上的大石块流水推竹排前进流水推竹排前进高山上的大石块高山上的大石块风吹帆船前进风吹帆船前进举高的重锤举高的重锤动能动能物体由于物体由于 而而具有的能量具有的能量运动运动重力重力势能势能物体由于物体由于 而而具有的能量具有的能量被举高被举高弹性弹性势能势能弹性形变弹性形变物体由于物体
3、由于_而具有的能量而具有的能量势势能能下列物体具有什么形式的能：下列物体具有什么形式的能：（1 1）水平行驶的汽车：）水平行驶的汽车：_（2 2）正在爬坡的汽车：）正在爬坡的汽车：_（3 3）山顶上的石头：）山顶上的石头：_（4 4）山顶上滚下的石头：）山顶上滚下的石头：_（5 5）天花板上的吊灯：）天花板上的吊灯： _（6 6）天花板上摇摆的吊灯：）天花板上摇摆的吊灯：_（7 7）拉长的橡皮筋：）拉长的橡皮筋：_（8 8）下落的雨滴：）下落的雨滴：_动能动能动能和重力势能动能和重力势能重力势能重力势能动能和重力势能动能和重力势能重力势能重力势能动能和重力势能动能和重力势能动能和重力势能动能和
4、重力势能弹性势能弹性势能动能的大小跟哪些因素有关？动能的大小跟哪些因素有关？猜想：猜想：1 1、动能的大小跟物体运动的、动能的大小跟物体运动的速度速度有关有关2 2、动能的大小跟物体的、动能的大小跟物体的质量质量有关有关设计实验方案：设计实验方案： 提示提示（1）考虑考虑“控制变量法控制变量法”（2） 怎样比较动能的大小？怎样比较动能的大小？h1h2h1h1结论：结论： 质量质量相等的物体，相等的物体，速度速度越大，越大，动动能能越大越大速度速度相等的物体，相等的物体，质量质量越大，越大，动动能能越大越大城市街道上的最高行驶速度城市街道上的最高行驶速度v v（km/hkm/h）车型车型 设有中
5、心双实线、设有中心双实线、中心分隔带、机中心分隔带、机动车道下非机动动车道下非机动车道分隔设施的车道分隔设施的道路道路其它道路其它道路小型客车小型客车7060大型客车、大型客车、载货汽车载货汽车6050 从从能量能量的角度分析的角度分析： （1 1）为什么要对机动车限速？）为什么要对机动车限速？ （2 2）为什么对重载车限制速度小？）为什么对重载车限制速度小？物体的物体的质量质量和它的和它的速度速度都能影响物体的都能影响物体的动能动能。请你研究小资料的数据，能不能。请你研究小资料的数据，能不能看出：质量和速度相比，哪个对物体动看出：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？能的影响更大？重力势
6、能的大小与什么因素有关重力势能的大小与什么因素有关猜想：猜想：物体的物体的质量质量高度高度设计实验、进行实验：设计实验、进行实验：利用你身边的物品，例如笔、纸、橡皮等利用你身边的物品，例如笔、纸、橡皮等进行实验，验证你的猜想，可以从物体下进行实验，验证你的猜想，可以从物体下落时的破坏力来判断它的势能大小。落时的破坏力来判断它的势能大小。提示提示结论：高度高度相等的物体，相等的物体，质量质量越越大，大，重力势能重力势能越大越大质量质量相等的物体，相等的物体，高度高度越越高，高，重力势能重力势能越大越大弹性势能与什么因素有关弹性势能与什么因素有关结论：结论：同一物体，同一物体，弹性形变弹性形变越大
7、，越大，弹性势能弹性势能越大。越大。2 2、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能物资，则飞机在这个过程中，动能_，重力势能，重力势能_ ( (填填“变大变大”或或“变小变小”) )变小变小变小变小3、一个沿竖直方向匀速上升的气球，它的（、一个沿竖直方向匀速上升的气球，它的（ ）A A、动能不变，势能不变、动能不变，势能不变B B、动能不变，势能增加、动能不变，势能增加C C、动能增加，势能增加、动能增加，势能增加D D、动能增加，势能不变、动能增加，势能不变 B 1、动能的多少由物体的、动能的多
8、少由物体的_和和_决定，重力势能的多少决定，重力势能的多少由物体的由物体的_和和_决定，弹性势能由物体的决定，弹性势能由物体的_决定决定试一试试一试 你是最棒的你是最棒的速度速度质量质量质量质量被举的高度被举的高度弹性形变弹性形变新民晚报新民晚报 一铁路职工一铁路职工“中弹中弹”昏倒昏倒 19901990年年6 6月月1010日日 沈阳开往上海的沈阳开往上海的195195次列车经过上海分局管次列车经过上海分局管辖的沪宁线辖的沪宁线103103区段时，突然从列车左翼车窗飞区段时，突然从列车左翼车窗飞出一只出一只馒头馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段
9、职工的鼻梁上，当场将其击昏。分局苏州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。小结小结动能动能势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能与与速度速度和和质量质量有关有关与被举与被举高度高度和和质量质量有关有关与与弹性形变弹性形变大小有关大小有关能量能量1.1.什么叫动能什么叫动能? ?其大小由哪些因素决定其大小由哪些因素决定? ?2.2.什么叫重力势能什么叫重力势能? ?其大小由哪些因素决定其大小由哪些因素决定? ?3.3.什么叫弹性势能什么叫弹性势能? ?其大小由哪些因素决定其大小由哪些因素决定? ?物体由于运动而具有的能叫动能，其大小物体由于运动而具有的能叫动能，其大小由物体的质量和运动速度决定由物
10、体的质量和运动速度决定。物体由于被举高而具有的能叫重力势能，物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其大小由物体质量和被举高的高度决定。其大小由物体质量和被举高的高度决定。物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，其大小由物体的弹性形变大小和弹势能，其大小由物体的弹性形变大小和弹性材料决定。性材料决定。 请回答，电灯工作的时候，能量是怎么转化的？风请回答，电灯工作的时候，能量是怎么转化的？风力发电机工作的时候，能量是怎么转化的？力发电机工作的时候，能量是怎么转化的？ 电动机电动机工作的时候，能量是怎么转化的？工作的时候，能量是怎么转化的？思思 考：考：电灯：电灯
11、：风力发电机：风力发电机：电动机：电动机：以上说明以上说明: : 不同形式的能量之间是可以相不同形式的能量之间是可以相互转化的，那么动能和势能之间能否相互互转化的，那么动能和势能之间能否相互转化呢转化呢? ?电能电能光能光能 风能风能电能电能 电能电能动能动能上升过程：上升过程：（不计阻力，物体只受重力作用）（不计阻力，物体只受重力作用）速度减小，高度增加。即物体速度减小，高度增加。即物体动能减小，重力势能增大。在动能减小，重力势能增大。在最高点处，物体速度减小到零，最高点处，物体速度减小到零，而高度最大。而高度最大。动能转化为重力动能转化为重力势能势能下落过程：下落过程：重力势能减少，动能增
12、加重力势能减少，动能增加 重力势能转化为动能重力势能转化为动能受力分析：受力分析：A（不计阻力，物体受重力和绳子拉力作用，只有重力做功）（不计阻力，物体受重力和绳子拉力作用，只有重力做功）势能最大动能为零动能最大势能最小A O：BO B：重力势能增加，动能减少重力势能增加，动能减少动能转化为重力势能动能转化为重力势能势能最大动能为零O重力势能减少，动能增加重力势能减少，动能增加重力势能转化成动能重力势能转化成动能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吗？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机械能机械能: :动能和势能统称为机械能动能和势能统称为机械能动能和势能可以
13、相互转化动能和势能可以相互转化分析下图所示几个运动中物体动能、势分析下图所示几个运动中物体动能、势能的转化。能的转化。想想做做想想做做 1.铁锁摆回时会碰到你的鼻子铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？这其中是否有其他能量的吗？这其中是否有其他能量的转化？转化？2.假设没有阻力假设没有阻力,会怎么样呢会怎么样呢? 只有动能和势能相互转化，机械能的总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。和不变，或者说，机械能是守恒的。巩固练习巩固练习1.1.小老虎撑杆跳高时，它助跑时的小老虎撑杆跳高时，它助跑时的_能转化能转化成杆的成杆的_能能, ,杆在恢复原状的过程中，杆在恢复原状的过程中，
14、_能又将其转化成小老虎的能又将其转化成小老虎的_能，这能，这时，小老虎被举高过杆。时，小老虎被举高过杆。动动弹性势弹性势弹性势弹性势重力势重力势3 3如图所示，小球先后从倾角为如图所示，小球先后从倾角为3030和和6060的光的光滑斜面由静止开始从顶端滑到底端，它滑到底端时滑斜面由静止开始从顶端滑到底端，它滑到底端时的速度大小分别为的速度大小分别为v v1 1和和v v2 2，则下列关系式中正确的，则下列关系式中正确的是是( )( )A Av v1 1v v2 2 B Bv v1 1v v2 2C Cv v1 1v v2 2 D D无法确定无法确定B B2.2.说明下列过程中机械能的转化：说明
15、下列过程中机械能的转化：A.A.雪橇从山坡上滑下；雪橇从山坡上滑下；B.B.炮弹从炮口斜向上射出又下落的过程中；炮弹从炮口斜向上射出又下落的过程中； C.C.玩具弹簧枪将玩具弹簧枪将“子弹子弹”射出去；射出去；D.D.小孩荡秋千小孩荡秋千重力势能-动能动能-重力势能-动能弹性势能-动能动能和重力势能的相互转化卫星在近地点卫星在近地点_最大，最大，卫星在远地点卫星在远地点_最大。最大。重力势能转化为动能重力势能转化为动能动能转化为重力势能动能转化为重力势能远地点近地点远地点近地点卫星在运行过程中，也发生动能和势能的相互转化动能势能思考：思考：1.当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能，动能，速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，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？动能，速度又如何变化？2.卫星在近地点的动能最卫星在近地点的动能最 ，势能最，势能最 ；在远；在远地点的动能最地点的动能最 ，势能最，势能最 。大大小小小小大大远地点到近地点：势能减小、动能增加、速度增加远地点到近地点：势能减小、动能增加、速度增加近地点到远地点：势能增加、动能减小、速度减小近地点到远地点：势能增加、动能减小、速度减小
