機械能及其轉(zhuǎn)化

1、Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究機械能機械能動能動能重力勢能重力勢能彈性勢能彈性勢能勢勢 能能機械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能.機械能機械能=動能動能+勢能勢能Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究動能：動能：物體由于運動具有的能叫做動能物體由于運動具有的能叫做動能. （質(zhì)量、運（質(zhì)量、運動速度）動速度）重力勢能：重力勢能：物體由于被舉高而具有的能叫做物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能重力勢能.（高度、質(zhì)量）（高度、質(zhì)量）彈性勢能：彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有物體由于發(fā)生彈性形變而具

2、有的能叫彈性勢能的能叫彈性勢能.（彈性形變大小）（彈性形變大?。﹦輨?能能Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究觀察觀察圖片中能量圖片中能量的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究一、一、單擺單擺動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究活動：觀察小球的擺動活動：觀察小球的擺動高度高度重力勢能重力勢能速度速度動能動能A點點 最高最高最大最大 0 0 0 0B點點 最低最低最小最小 最大最大 最大最大C點點 最高最高最大最大 0 0 0 0A至至B 減小減小減小減小增大增大增大增大B

3、至至C 增大增大增大增大減小減小減小減小ABChCopyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究1 1、擺球向下擺動過程中、擺球向下擺動過程中, ,重力勢能變小重力勢能變小, ,速度變大，擺速度變大，擺錘的錘的動能變大動能變大, ,擺錘的擺錘的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能重力勢能轉(zhuǎn)化為動能. .2、當擺球過中點向上運動過程中、當擺球過中點向上運動過程中,速度變小速度變小,擺球的擺球的動動能變小能變小,重力勢能變大重力勢能變大，擺球的，擺球的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能動能轉(zhuǎn)化為重力勢能Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究( (二二) )、滾擺的滾擺的動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化動能和重力勢

4、能的轉(zhuǎn)化 觀察滾擺的觀察滾擺的運動，想想滾擺運動，想想滾擺在運動過程中動在運動過程中動能和勢能是如何能和勢能是如何變化的？變化的？Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究 1 1、滾擺旋轉(zhuǎn)向上運動過程中，、滾擺旋轉(zhuǎn)向上運動過程中，動能減小，重動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能. .2 2、滾擺旋轉(zhuǎn)向下運動過程中，、滾擺旋轉(zhuǎn)向下運動過程中，重力勢能減小，重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能動能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能. .Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究通過以上兩個實驗可以說明什么通過以上兩個實驗可以說明什么

5、?動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化 既然動能與重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那既然動能與重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么么動能與彈性勢能動能與彈性勢能之間能否之間能否相互轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)化呢？呢？Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究二、動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化二、動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化想一想：想一想：彈簧的彈簧的彈性勢能是如何彈性勢能是如何轉(zhuǎn)化為玩具老翁轉(zhuǎn)化為玩具老翁的動能？的動能？Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究 拉開的弓把箭射出去的過程拉開的弓把箭射出去的過程中，弓的中，弓的彈性勢能減小彈性勢能減小，箭的，箭的動動能增大能增大，弓的，弓的彈

6、性勢能轉(zhuǎn)化為箭彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能的動能. .Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究 上圖中又是如何實現(xiàn)彈性勢能與其他能量之上圖中又是如何實現(xiàn)彈性勢能與其他能量之間的轉(zhuǎn)換的？間的轉(zhuǎn)換的？Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究1 1、運動員從空中下落時：重力勢能轉(zhuǎn)化為動能、運動員從空中下落時：重力勢能轉(zhuǎn)化為動能2 2、落在蹦床上使蹦床變形：動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能、落在蹦床上使蹦床變形：動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能 3 3、蹦床把人彈起：彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能、蹦床把人彈起：彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能 4 4、人繼續(xù)上升：動能轉(zhuǎn)化為重力勢能、人繼續(xù)上升：動能轉(zhuǎn)化為重力勢能（重力勢能

7、（重力勢能動能動能彈性勢能彈性勢能動能動能重力勢能）重力勢能）蹦床中的能量轉(zhuǎn)換蹦床中的能量轉(zhuǎn)換Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究結(jié)論：結(jié)論：動能動能和和重力勢能重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化動能動能和和彈性勢能彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化動能動能和和勢能勢能可可以相互轉(zhuǎn)化以相互轉(zhuǎn)化 只有只有動能動能和和勢能勢能相互轉(zhuǎn)化，機械相互轉(zhuǎn)化，機械能的總和不變能的總和不變機械能守恒定律機械能守恒定律：（沒有能量消耗和補充）：（沒有能量消耗和補充）Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究三、水能和風能

8、的利用三、水能和風能的利用水的機械能轉(zhuǎn)化為電能水的機械能轉(zhuǎn)化為電能 風的機械能可以用來發(fā)電風的機械能可以用來發(fā)電Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究小貼士小貼士 機械能跟其他形式的能之間也可以相互轉(zhuǎn)化，機械能跟其他形式的能之間也可以相互轉(zhuǎn)化，比如水的機械能可以轉(zhuǎn)化為電能，而在電動機工比如水的機械能可以轉(zhuǎn)化為電能，而在電動機工作時（如電動車的行駛過程），則會把電能轉(zhuǎn)化作時（如電動車的行駛過程），則會把電能轉(zhuǎn)化為機械能為機械能. 你能舉出機械能和其他形式的能之間轉(zhuǎn)化的例子嗎？你能舉出機械能和其他形式的能之間轉(zhuǎn)化的例子嗎？Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必

9、究 太陽能太陽能- -機械能轉(zhuǎn)換機械能轉(zhuǎn)換 20 20世紀初，俄國物理學家實驗證明光具有壓力世紀初，俄國物理學家實驗證明光具有壓力. . 陽光照射到物體表面上時會產(chǎn)生壓強，其值約為陽光照射到物體表面上時會產(chǎn)生壓強，其值約為9 91010-6-6帕帕. 20. 20年代，前蘇聯(lián)物理學家提出，利用在宇年代，前蘇聯(lián)物理學家提出，利用在宇宙空間中巨大的太陽帆，在陽光的壓力作用下可推動宙空間中巨大的太陽帆，在陽光的壓力作用下可推動宇宙飛船前進，將太陽能直接轉(zhuǎn)換成機械能宇宙飛船前進，將太陽能直接轉(zhuǎn)換成機械能. . 現(xiàn)在太現(xiàn)在太陽帆的設(shè)想已經(jīng)實現(xiàn)陽帆的設(shè)想已經(jīng)實現(xiàn). . 通常，太陽能轉(zhuǎn)換為機械能，通常，太陽

10、能轉(zhuǎn)換為機械能，需要通過中間過程進行間接轉(zhuǎn)換需要通過中間過程進行間接轉(zhuǎn)換. .Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究 人類已經(jīng)人類已經(jīng)利用機械能各利用機械能各能量相互轉(zhuǎn)化能量相互轉(zhuǎn)化的原理知識實的原理知識實現(xiàn)了人造衛(wèi)星現(xiàn)了人造衛(wèi)星繞行星運行的繞行星運行的實例實例.Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究2機械能守恒機械能守恒: 如果如果沒有摩擦力等阻力沒有摩擦力等阻力，當只有動能和勢能互當只有動能和勢能互相轉(zhuǎn)化時，機械能總量保持不變，機械能是守恒的相轉(zhuǎn)化時，機械能總量保持不變，機械能是守恒的.1機械能的轉(zhuǎn)化機械能的轉(zhuǎn)化: 動能和勢能能夠相互轉(zhuǎn)化動能和勢能能

11、夠相互轉(zhuǎn)化.3 3、機械能可以與其他形式的能實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化、機械能可以與其他形式的能實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化. .Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究 皮球落向地面時，皮球落向地面時， 能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為 能；撞擊能；撞擊地板時，地板時， 能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為 能，恢復形變（未離開能，恢復形變（未離開地面）向上彈起時，地面）向上彈起時， 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 能，離開地能，離開地面向上彈跳時，面向上彈跳時， 能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為 能能. .動動動動動動彈性勢能彈性勢能彈性勢彈性勢重力勢重力勢動動重力勢重力勢1 1、分析皮球從手中落下又彈起的過程中的能量的轉(zhuǎn)化、分析皮球從手中落下又彈起的過程中的能量的轉(zhuǎn)化. .Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究2 2、如圖，把一金屬球用細線懸掛起來，然后將它拉到、如圖，把一金屬球用細線懸掛起來，然后將它拉到A A處后放開，小球沿路線處后放開，小球沿路線A-B-