《合理利用机械能》机械与人PPT课件

想一想
物体由于被举高而具有的能叫重力势能
高度在没有特殊说明时，一般指离开地面的高度
重力势能的大小可能跟哪些因素有关？
猜想：1、重力势能的大小跟物体被举高度有关
2、重力势能的大小跟物体的质量有关
实验探索二、重力势能大小与哪些因素有关
1、选择仪器：
探索重力势能
设计实验方案： 与物体被举高
度的关系
探索重力势 能与物体的 质量的关系
实验：
归纳结论：
1.质量相同时,物体被举得越高__重力势能越大 2.被举高度相同时,物体的质量越_大_重力势能越大
通过实验我们知道：
质量相同的物体高度越__高__，重力势能越___大__。 高度相同的物体质量越__大__，重力势能_越__大__。 重力势能与高___度__和_质___量__有关，物体被举
1.风能的利用：
空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。风能 是一种永不枯竭的能源，地球上的风能资源超过煤、石 油和天然气能量资源的总和。数千年前人们就知道利用 风能使帆航行。我国是利用风能最早的国家之一，远在 3000年前我国东南沿海的居民已使用风车车水灌溉或排 涝。
风能是一种很不集中、很不稳定的能量形式。人们 在风力大的地方建造风力发电场，以便有效地利用可持 续供给的能源。
随堂练习
一、填空题
图三中的弓是由于 弹性形变 对箭做功而具有了能。
观察与思考
运动的小球具有做功的本领
举高的重锤具有做功的本领
形变的弓弦具有做功的本领
在物理学中， 把物体做功
的本领叫做
能。
物体能做多少功，就说它有多少能。
能的单位 焦(J)
一个物体能够对别的物体做
功，我们就说这个物体具有能量。
大家考虑一下以下这些物体是否具有能量
小结
如果一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量
机械能
运动
动能
被举高
重力势能 势能
弹性形变
弹性势能
与速度和 质量有关
与被举高度 和质量有关
与弹性和形 变大小有关
1. 竖直上抛的乒乓球，球上升、下降过程 中运动快慢及高度的变化情况。
乒乓球上升过程，运动越来越慢，重力势能增大， 动能减小；下降过程中，运动越来越快，重力势能减小， 动能增大。
2.水能的利用：
流动的水具有动能，高处的水具有势能，水所具有 的机械能统称水能。
瀑布的水向下流时，它会以极大的力量冲击瀑布下 的岩石，并且以很大的速度冲刷土壤。
数千年前，人们已知道利用流水的能量来转动水车， 汲水灌溉。自从19世纪末德国建成世界上第一座水电站 以来，水力发电就成了水能利用的主要形式。当上游的 水冲击水轮机的叶片时，就把大部分的动能传递给水轮 机，使水轮机转动起来，由此带动发电机发电。
4、步骤与记录：
实验：探动能与
物体运动的速度 的关系
比较右图两个实验得出：
归纳结论：质量相同时，速度＿大＿的物体能 做的功多，表明它具有的动能＿多
实验：探索动能与
物体的质量的关系
比较右图两个实验得出：
速度相同时，质量＿大＿的物体能做的功多， 这表明它具有的动能＿多＿
归纳以上两组结论得出：
运动的物体＿速＿度越大，质＿量＿越大，它
流动的水、张开的弓、流动的空 气——风、运动的火车、人、
注：只要一个能对别的物体做功，那么这 个物体就具有能量；如果一个物体不能对别的 物体做功，那么这个物体就不具有能量。
由于能量和做功联系很紧密，做功的 过程就是能量转换的过程，物体做 功越多，说明一种能量转换成另一 种能量就越多，所以能的单位和功的
得越越__高__，质量越越___大__，它具有的重力势
能越大。
一、什么是弹性势能？
物体由于发生弹性形变而具有的能
外力撤消后，能完全恢复原来形状的形变
二、弹性势能的大小与哪些因素有关？ 弹性势能的大小可能与弹性形变
有关。例如：拉弓射箭
结论：
弹性势能的大小与形变大小有关， 物体的形变越大，弹性势能越大
具有的动能就越多
运动员脚踩滑 板从高处滑下
势能：物体被举高或者发生弹性形变时所具有的能量
铅球放到海绵上，柔软的海 绵会被压变形，这说明铅球具有 能量。像铅球这样由于物体被举 高而具有的能量叫做重力势能。
展开的弓，能够把弓上的箭 射出去，这说明展开的弓具有能 量，像展开的弓这样由于物体产 生形变而具有的能量叫做弹性势 能。
合理利用机械能
复习回顾
什么叫做“做功”？
作用在物体上的力，使物体在 力的方向上通过了一段 距离，就说这个力对物体做了功。
“9.11事件”中恐怖分子劫持的飞机 为什么有炸弹一样的威力，撞击世 贸大厦后使其成为一片废墟？
操场上飞来的足球 可以用脚去踢，飞 来的铅球可以用脚 去踢吗？ 为什么？
为什么这样子？
1912年，在美国加州的长滩，一只海欧撞 进了一架刚起飞的莱特飞机的控制系统， 飞机坠入大海，从而开创了鸟撞飞机的先 河.
观察与思考
重
锤
对
小
木
球
桩
对
做
木
功
块
做
功
弓对箭做功
图一
图二
图三
观察对比：思考小球、重锤、弓箭三者都能对外做功， 但是做功（具有能）的原因相同吗？
图一中的小球是由于 运动 对木块做功而具有了能。 图二中的重锤是由于 被举高 对木桩做功而具有了能。
单位是一样的，也是焦耳。 而且能量是不可能凭空产生或者凭空
消失的，只是由一种形式的能量转换 成了另一种形式的能量。
物体由于运动 而具有的能叫动能。
想一想 动能的大小跟哪些因素有关？
生活中有哪些例子能说明？
猜想：1、动能的大小跟物体运动的速度有关
2、动能的大小跟物体的质量有关
信息:
设计实验方案： 质量不同的小球从一个斜面的同一高度
所以，乒乓球上升过程动能转化为势能；下降过程 势能转化为动能。
2.滚摆上、下运动，观察滚摆滚动的快慢 及高度变化情况，并分析动能与势能的转化。
滚摆下降时，越滚越快，重力势能减小，动能增大； 滚摆上升时，越滚越慢，重力势能增大，动能减小。
所以，滚摆下降，是重力势能转化为动能；上升， 是动能转化为重力势能。
释放,运动到水平面时速度的大小相等。
1、选择仪器：
2、实验思路：
物体能够做的功越多，它具有的能也越大
要比较动能的大小，应比较木块 运动距离的远近
3、实验方法：
由于动能大小可能跟多个因素有关，实验过程中应采用
控制变量 法 先控制 速度 相同，研究动能与 质量 的关系 再控制 质量 相同，研究动能与 速度 的关系