人教物理八年级下册课件第十一章第4节机械能及其转化

第11章第4节机械能及其转化人教版·物理·八年级（下）学习目标1.通过学习机械能及其转化，知道机械能的定义；2.通过实验或实例，认识动能和势能可以相互转化并能解释与机械能转化有关的现象；3.通过实例，了解不同形式的能量可以互相转化，知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决实际问题。【重点】动能和势能相互转化。【难点】解释与机械能转化有关的现象。知识点机械能及其转化1动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。机械能的单位是焦耳（J）。机械能新知探究一个物体可以只有动能，也可以只有势能，还可以既有动能又有势能，都称物体具有机械能。旅游景区的索道缆车既有动能，又有重力势能，把这两种能量加在一起，就得到它的机械能。一个物体从高处下落，物体的重力势能减小，减小的重力势能去哪了？动能和势能的转化重力势能转化成了它的动能新知探究蹦床运动员从高处落下，在与蹦床面将要接触时，具有一定的动能，与蹦床面接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化成蹦床的弹性势能。新知探究实验1：从最高处释放滚摆，记录滚摆的运动速度和高度的变化情况。讨论滚摆在运动过程中动能和势能是如何转化的。轻质细绳带固定中心轴的重圆盘新知探究运动阶段高度重力势能速度动能能的转化下降段降低减小变大增大重力势能转化为动能上升段升高增大变小减小动能转化为重力势能实验表明：动能和重力势能可以相互转化，忽略阻力时，滚摆每次上升的高度都相同。实验2：将单摆的小球拉至A点释放，分阶段记录小球的运动速度和高度的变化情况。轻质细绳质量较大的小球最低点运动阶段高度重力势能速度动能能的转化下降段A→BC→B降低减小变大增大重力势能转化为动能上升段B→AB→C升高增大变小减小动能转化为重力势能实验表明：动能和重力势能可以相互转化，忽略阻力时，单摆小球每次上升的高度都相同。实际实验时，因为摩擦及空气阻力的存在，小球和滚摆并不能完全回到初始的位置实验3：将一个木球以一定速度v0撞到弹簧片上。球的速度动能弹簧片形变程度弹性势能能的转化木球压弯弹簧片不断减小，直至为零不断减小、直至为零由小变大不断增大动能转化为弹性势能弹簧片把木球弹回由零不断增大由零不断增大由大变小不断减小，直至为零弹性势能转化为动能实验表明：一定条件下，动能和弹性势能可以相互转化。如图所示的光滑轨道，BC为水平面，小球从A点静止释放运动到C点的过程中，小球的动能和重力势能的变化情况是（）A.A到B小球的重力势能不变B.A到B小球的动能减少C.B到C小球的重力势能增大D.B到C小球的动能不变典例1D大量研究结果表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。现实生活中，由于摩擦阻力的存在，动能和势能相互转化的过程中要克服摩擦力做功，部分机械能转化为其他形式的能，机械能减少。机械能守恒机械能守恒的条件人造地球卫星的机械能转化把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。想想看，铁锁摆回时会打到你的鼻子吗？不会打到鼻子。因为将铁锁拉到一定高度后，铁锁所具有的重力势能是一定的，在与动能相互转化的过程中不会增多，故不会超过原来的高度，所以不会打到鼻子。A．动能不变，重力势能增加，机械能增加B．动能增加，重力势能不变，机械能增加C．动能增加，重力势能增加，机械能增加D．动能不变，重力势能不变，机械能不变典例2解析：火箭在加速上升的过程中，质量不变，速度增加，动能增加，高度增加，重力势能增加。因为机械能=动能+势能，所以机械能增加。C如图所示，火箭在加速上升的过程中（）2知识点水能和风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为水能。水电站水能水轮单个风力发电机的输出功率较小，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田”。风是流动的空气，风所具有的机械能叫做风能。风吹动风车转动风能典例3如图所示是利用水能发电的示意图，请你思考并回答：(1)修建拦河大坝是为了增加水的________能。(2)从水能利用的角度考虑，水轮机安装的位置应该靠近下游的原因是______________________________________________________________________________________________________。重力势从水能利用的角度考虑，水位差越大，水的重力势能越大，能推动水轮机做的功越多，转化成的电能就越多(3)水力发电将_______能转化为_________能。机械电课堂小结应用转化分类机械能水能和风能的利用动能和弹性势能的相互转化动能和重力势能的相互转化动能、重力势能、弹性势能机械能守恒课堂练习1.无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机。在无人机匀速上升过程中，对其分析正确的是（）CA.质量增加B.动能增加C.重力势能增加D.机械能不变不变增加2.如图所示，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点，下列分析正确的是（）A.从a到b的过程中，小球动能转化为重力势能B.经过b点时，小球动能最大C.从b到c的过程中，小球动能增大D.从a到c的过程中，小球机械能守恒B小球在bc段运动时会克服摩擦力做功，会有一部分机械能转化为内能，则机械能会减小课堂达标3.一般情况下，在利用水能、风能的过程中，我们利用的是（）A.水和空气的动能B.水的重力势能，空气的动能C.水和空气的重力势能D.水的动能，空气的重力势能B课堂练习4.怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来抛球的位置？说明理由。（忽略空气阻力）参考答案：用力向下抛出乒乓球，使球抛出时具有一定的动能。根据机械能守恒，乒乓球弹跳到原来的位置时仍有一定的动能，还能继续向上运动，到达最高点时的重力势能等于乒乓球抛出时的重力势能与动能之和，因此能使乒乓球弹跳到高于抛出的位置。第11章第4节感谢您的聆听人教版·物理·八年级（下）