動能和勢能的轉(zhuǎn)化3(更新版)
【正文】 地球衛(wèi)星在運(yùn)行過程中，也發(fā)生動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。 自然界中動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的事例很多。 綜述實驗 2，說明動能和重力勢能是可以相互轉(zhuǎn)化的。擺輪到最低點時，轉(zhuǎn)動最快，動能最大；其高度最低，重力勢能最小。以此事例提問：被舉高的粉筆具不具有能量？為什么？ 2．引入新課 學(xué)生回答提問后，再引導(dǎo)學(xué)生分析粉筆頭下落的過程。這個速度大約是 8公里／秒。 （ 2）要在擺輪的側(cè)面某處涂上鮮明的顏色標(biāo)志，便于觀察擺輪速度的變化。 （ 2）動能的增減變化，要以速度增減來判斷。 人造衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行，它的位置離地球有時近、有時遠(yuǎn)。很明顯，在上升過程中足球的重力勢能增加；在下降過程中重力勢能減少。實驗可分兩步做。 實驗 2：單擺實驗。 出示滾擺，并簡單介紹滾擺的構(gòu)造及實驗的做法。 動能和勢能的轉(zhuǎn)化 、彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，并能舉例說明。 實驗 1：滾擺實驗。 仿照擺輪下降過程的分析，得出擺輪上升過程中，擺輪的動能逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢能。 演示課本圖 1一 7動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化實驗。有些事例比較復(fù)雜，例如：踢出去的足球在空中沿一條曲線（拋物線）運(yùn)動過程中，動能和勢能是如何相互轉(zhuǎn)化的呢？ （板畫足球軌跡，依圖分析）首先我 們來分析足球離地面的高度的變化，這是判斷足球重力勢能變化的依據(jù)。例如：人造衛(wèi)星為 什么能繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)而不落下來？在人造衛(wèi)星內(nèi)失重是怎么回事？等等，這些問題還有待于同學(xué)們進(jìn)一步學(xué)習(xí)，今天我們只討論衛(wèi)星運(yùn)行過程中，動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。 （ 1）在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中，必定有動能和勢能各自的變化，而且是此增彼減。固定擺繩時，應(yīng)穿過軸的橫孔，不宜用纏繞的方法固定，以防打滑。我們可以 設(shè)想，物體的速度足夠大時，它就能永遠(yuǎn)不落回地面，圍繞地球旋轉(zhuǎn)。 （三）出學(xué)過程 1．復(fù)習(xí) 手持粉筆頭高高舉起。擺輪下降時其高度降低，重力勢能減少；擺輪旋轉(zhuǎn)著下降，而且越轉(zhuǎn)越快，其動能越來越大。順便指出像單擺這種往復(fù)的運(yùn)動，在物理學(xué)中叫做振動。得出：動能和彈性勢能也是可以相互轉(zhuǎn)化的。通過以上分析，可以看到足球在上升階段動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；在下降階段 重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點向近地點運(yùn)行時，重力勢能向動能轉(zhuǎn)化。它的優(yōu)點在于能量轉(zhuǎn)化的過程比較緩慢，擺輪高度變化明顯、直觀，擺輪轉(zhuǎn)動快慢變化也能直接觀察。講法上可用想象推理的
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