第四章4.3B 机械能—沪教（上海）版八年级物理下册学案

第四章4.3B 机械能 [学习目标] 1．知道机械能。 2．知道动能和势能之间的相互转化。 3．能利用机械能知识解释生活中的实例。 [知识解读] 1．机械能：动能和势能统称为机械能。 动能和势能之间可以相互转化，在转化过程中若没有能量的损失或其他能量的补充，机械能的总和保持不变，机械能是守恒的。 如图所示，一个乒乓球从某一高度由静止开始下落，经光滑地面反弹再回到原高度（空气阻力不计）。当球在A处释放时具有重力势能，下落到B处时球既有动能（有速度），又有重力势能（有高度）。继续落到C处（设C为零高度）球的重力势能为零，动能最大。在此过程中球的重力势能转化成动能，而A处的重力势能最大，C处的动能最大，B处的重力势能与动能之和等于A处的重力势能，也等于C处的动能。球在C处发生形变使动能转化成弹性势能，再转化成动能，球被弹回A处。在此过程中，动能又转化成重力势能，机械能的总和仍保持不变（即机械能守恒）。若地面不光滑，空气阻力作用不可忽略，乒乓球便不能弹回原高度，表明球在运动过程中有机械能转化成其他形式的能（如内能），机械能的总量就会减少。 机械能和其他形式的能之间也可以相互转化。无论是动能和势能之间的相互转化，还是机械能和其他形式的能之间的相互转化常常是通过做功的过程来实现的。在转化过程中，所做的功越多，一种形式的能转化为另一种形式的能就越多。能量的转化多少可以用做功的多少来量度。在国际单位制中能的单位与功的单位相同，也是焦（J） 例如：水电站水轮机带动发电机做功，将机械能转化为电能，而电动机则将电能重新转化为机械能。汽车和火车的内燃机通过燃气推动气缸中的活塞做功，将燃料的化学能转化为汽车的动能。现代生活和生产中随处可见的各种动力机械，小到电动玩具、大到喷气发动机，都是将电能、化学能等其他形式的能转化为动能的能量转化器。 [概念辨析] 1．如图所示，在滚摆演示实验中能量的转化的过程是怎样的？ 滚摆上升时： 速度减小，高度增大。动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。 滚摆下降时： 速度增大，高度减小。动能增加，重力势能减小，重力势能转化为动能。 不计空气阻力时，机械能守恒；在能量转化中是减小的能转化为增大的能。 如果考虑空气阻力的影响，滚摆运动过程中，机械能不守恒，滚摆上升的最大高度逐渐降低，机械能总量会减少。 [经典例说] 【例1】如图所示是小球在地面弹跳的情景