11.4机械能及其变化-2020-2021学年人教版八年级物理下册同步精品教学课件+学案

第4节 机械能及其转化 第十一章 功和机械能 1 了解机械能的概念，理解动能和势能的相互转化。 2 知道机械能守恒；能用准确的语言解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的实例。 3 学会用观察和实验的方法，探究动能和势能之间的相互转化。 4 了解风能和水能的利用，培养学生团队协作的能力和热爱科学、热爱自然的情怀。 学习目标 目录 机械能及其转化 01 水能和风能的利用 02 新课引入 观看视频并思考：过山车在运动的过程中，动能和势能是怎样变化的？ 新课引入 你会害怕吗？ 用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？会距离你的鼻子很远吗？在这个实验里，铁锁的动能和势能在不断转化。在转化过程中，机械能的总量有什么变化吗？ 一、机械能及其转化 1.机械能的定义：动能与势能统称为机械能。 一个物体可以既有动能，又有势能，如飞行中的飞机因为它在运动而具有动能，又因为它处于高空而具有势能，把这两种能量加在一起，就得到它的总机械能。 一、机械能及其转化 举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？ 弓的弹性势能哪里去了？ 小朋友由高处下落到蹦床。重力势能消失了吗？ 一、机械能及其转化 2、动能和势能可以相互转化 蹦床运动 射箭活动 一个物体从高处下落，物体的重力势能转化为动能。 弯弓射箭时，弓的弹性势能转化为箭的动能。 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。 一、机械能及其转化 想想做做 讨论单摆运动过程中动能和势能的转化 （1）摆球向下摆动的过程中：摆球的重力势能减小，动能增大，摆球的重力势能转化为动能。 （2）当摆球过中点向上摆动的过程中：摆球的动能减小，重力势能增大，摆球的动能转化为重力势能。 一、机械能及其转化 想想做做 讨论滚摆运动过程中动能和势能的转化 （1）滚摆下降时：重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。 （2）滚摆上升时：动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。 一、机械能及其转化 3、判断动能和势能相互转化的方法 4、机械能守恒 如果只有动能和势能，尽管动能、势能的大小会变化，但是机械能的总和不变。 （1）动能的增减变化要以速度的增减来判断。 （2）重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化来判断。 （3）弹性势能的增减变化要以弹性形变的变化来判断。 （4）动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自变化，而且一定是此增彼减。 二、水能和风能的利用 从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源，其利用如图所示。 二、水能和风能的利用 1、水能的利用：水能发电站 修筑拦河坝提高上游水位，坝底装水轮机，发电机装在水轮机上面，它们的轴连接在一起，水轮机带动发电机发电，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。 水能发电站：将水的机械能转化成电能 水电站剖面图 二、水能和风能的利用 2、风能的利用：风能发电站 单个风力发电机的输出功率较小，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几百台风力发电机，组成“风车田”，连在一起供电。 风能发电站：将风的机械能转化成电能 风车田 科学世界：人造地球卫星的机械转化 本节小结 机械能及其转化 机械能及其转化 水能和风能的利用 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 水能的利用：水能发电站 3、判断动能和势能相互转化的方法 2、动能和势能可以相互转化 4、如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，即机械能守恒。 风能的利用：风能发电站 课堂检测 1.分析章首图的过山车在运动过程中的能量转化情况。 解：当过山车在最高处时，重力势能最大，在过山车下滑的过程中重力势能逐渐转化为动能；到最低处时，重力势能最小，动能最大；当过山车由低处向高处爬升时，动能逐渐转化为重力势能。 课堂检测 2.怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来拋球的位置？说明这种抛法的理由。 解：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，球弹跳到最高点时的势能等于球抛出时的动能与势能之和，这样就能使球弹跳到高于原来抛出点的位置。 课堂检测 3.（2019•宜昌）如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能说法正确的是（　　） A．通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为0 B．刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变 C．过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能 D．过山车在运行过程中机械能守恒 C 课堂检测 4．（2020•长沙模拟）第18届亚洲运动会于2018年08月18日至2018年09月02日在印度尼西亚雅