動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。
一個物體可以既有動能，又有勢能，如飛行中的飛機因為它在運動而具有動能，又因為它處于高空而具有勢能，把這兩種能量加在一起，就是它的機械能。大量的事實說明,動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化.
二.動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。1.動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化
觀察滾擺的運動，討論滾擺在運動過程中動能和重力勢能是如何變化的？
2.滾擺旋轉(zhuǎn)向上運動過程中，速度減小，動能減??；高度增大，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
1.滾擺旋轉(zhuǎn)向下運動過程中，速度變大，動能增大；高度降低，重力勢能減小。重力勢能轉(zhuǎn)化為動能
理想情況下,每次應上升到原來的高度, 因空氣阻力,每次上升的高度都比上次低。
結(jié)論:動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化.
擺球的動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化
如圖所示，用細線把一個小球懸掛起來，將小球從位置B拉倒位置A，松開手釋放小球，觀察它在A→B→過程中高度和速度的變化，分析這一運動過程中動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)化。
將你的分析填入以下表格中
說明：理想情況下，A、C等高。但實際情況下，每次上升的高度都比上次要低。
(原因是存在空氣阻力)
用繩子把一個鐵鎖懸掛起來.把鐵鎖拿近自己的鼻子，穩(wěn)定后松手,頭不要動.鐵鎖向前擺去又擺回來.鐵鎖擺回時會碰到你的鼻子嗎？會距離你的鼻子很遠嗎？
不會打到鼻子.因為鐵鎖拉到一定高度,具有的重力勢能是一定的, 來回擺動的過程中,鐵鎖的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化的過程中,鐵鎖的機械能的總量不會增加,鐵鎖上升的高度不會超過原來的高度,打不到鼻子上.
鐵鎖最終會停下來，鐵鎖的機械能去哪了？
物體的動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化是生活中常見的過程。 請你分析以下過程，你的動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化.
例題4.小明從光滑的滑梯上下滑過程中，下列說法正確的是（不計空氣阻力）（ ） A、重力勢能減小，動能增加，機械能不變。 B、重力勢能增加，動能減小，機械能不變。 C、重力勢能增加，動能不變，機械能增加。 D、重力勢能減小，動能不變，機械能減小。
2.動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化。
(1)弓的彈性勢能哪里去了？
拉開的弓把箭射出去 ,弓的彈性勢能減小,箭的動能增大,弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能.
(2) 彈簧門在推開以后為什么能自己關閉？
推開彈簧門的過程,動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能;彈簧門自動關閉的過程,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為門的動能.
3.動能、重力勢能、彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化
(1)動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，使撐桿跳高的運動員完成了助跑、撐桿、跨桿、落地的過程。
運動員助跑盡量增大動能,在起跳瞬間,使撐桿發(fā)生彈性形變,把自身的動能轉(zhuǎn)化為撐桿的彈性勢能.在撐桿恢復原狀的過程中,撐桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化成運動員的動能,動能又不斷地轉(zhuǎn)化為運動員的重力勢能.在下落的過程中高度逐漸降低,速度越來越大,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。
動能與勢能之間轉(zhuǎn)化例子很多
彎曲的跳板把人彈至高處
請分析上面運動過程物體的動能與勢能之間是如何轉(zhuǎn)化的
蹦床運動員從高處落下,隨著高度降低,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,在與蹦床將要接觸時,具有動能最大,與蹦床接觸后,床面發(fā)生彈性形變,運動員的動能轉(zhuǎn)化成蹦床的彈性勢能.當反彈時，蹦床的彈性勢能轉(zhuǎn)化為運動員的動能,隨著高度上升,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能.
（2）試分析蹦床運動中，能量的轉(zhuǎn)化情況。
在地球上，海水朝夕漲落，江河日夜奔流。有時微風拂面，有時狂風勁吹。從能量的角度來看，自然界的流水和風都是具有大量機械能的天然資源。
早在1900多年前，我們的祖先就制造了木質(zhì)的水輪，讓流水沖擊水輪轉(zhuǎn)動，用來汲水、磨粉、碾谷。
自然界中的瀑布、湍急的河水和海浪都具有能量。
（1）.古代對水能的利用
通過水輪機帶動發(fā)電機，可以將水的機械能轉(zhuǎn)化為電能，再通過輸電線送到用電地區(qū)。
修筑攔河壩就是為了提高水位,增加水的重力勢能,更多的轉(zhuǎn)化為動能,轉(zhuǎn)化為更多的電能.
風是流動的空氣,風把風箏吹到天空,也就是對風箏做功;風能使你做的小風車飛轉(zhuǎn),即對小風車做功.所以,風具有機械能.
風能的形成：地球表面接受太陽輻射能的不同，使各地大氣溫度不同，造成大氣密度和氣壓的差別從而形成風。
我國早在2000多年前就開始利用風來驅(qū)動帆船航行。至少1700多年前已開始利用風來推動風車做功。
(1).古代對風能的利用
其中立軸式大風車，是中國古代一項杰出的發(fā)明，主要應用于我國沿海地區(qū)及長江流域，用來帶動龍骨水車等提取海水制鹽或提水灌溉水田。
風力發(fā)電的原理：利用風吹動風車葉片旋轉(zhuǎn)，將風能轉(zhuǎn)化為風車葉片的動能，再通過發(fā)電機或其他機器將動能轉(zhuǎn)化為電能.
中國新能源戰(zhàn)略已經(jīng)把發(fā)展風力發(fā)電作為重點項目
1.關于重力勢能，下列說法正確的是（ ）A．大鐵錘的重力勢能一定比小鐵球的重力勢能大B．大鐵錘的重力勢能可能比小鐵球的重力勢能小C．大鐵錘的重力勢能不可能為零D．小鐵球的質(zhì)量如果較小，它就不具有重力勢能
2.如圖所示，一顆子彈快速擊穿紙牌瞬間的照片，子彈之所以能快速擊穿紙版，是因為子彈具有較大的( )A．功 B．動能 C．重力勢能 D．彈性勢能
3.某同學騎自行車上坡時，速度越來越慢，則車和人的（ ）A．動能變大，重力勢能變大 B．動能不變，重力勢能不變 C．動能變小，重力勢能變大 D．彈性勢能
4.在“探究物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗中，同學們做了如圖2所示三個實驗，將小球沿著同一斜面由靜止釋放，并與同一水平面上的同一木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止。請回答下列問題：（1）實驗中所探究的“物體的動能”是指________（選填“小球”或“木塊”）在_______（選填“A”、“B”或“C”）位置的動能；（2）由實驗_______和實驗_______（選填“甲”、“乙”或“丙”）可知：物體的動能大小與物體的速度大小有關。
5.在下列過程中，物體的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的有( )A．從水壩上流下來的水 B．汽車沿斜坡勻速向上行駛C．勻速下降的跳傘運動員 D．向上拋出的壘球，當它在上升階段時
6.滑板運動員從高處平臺的末端水平飛出，落在水平地面上，若不計空氣阻力，則運動員在下落過程中（ ）A．重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機械能增大B．重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機械能不變C．動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，機械能增大D．動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，機械能減小
7.如圖所示，滑板運動員從高處平臺的末端水平飛出，落在水平地面上，若不計空氣阻力，則運動員在下落過程中（ ）A．重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機械能增大B．重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機械能不變C．動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，機械能增大D．動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，機械能減小
8.怎樣向地板拋乒乓球，才能使它彈跳到高于原來拋球的位置？
答:用力向下將球拋出，使乒乓球下落的初速度不為零。
如果乒乓球從某高度自由下落到地面，然后彈起所能達到的最大高度只能達到原來的高度，因為在這個過程中機械能不會增加，要想使乒乓球彈跳到高于原來的拋球處，小球最初的機械能要大于此處小球的重力勢能，所以，只要給小球一個向下的初速度，小球彈跳到原拋出點后仍具有動能，所以，仍可向上運動，便能彈跳到高于原來的拋球處的位置。

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第六節(jié) 合理利用機械能

版本： 滬科版

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