11.4机械能及其转化（课件）-【备课无忧】2023-2024学年八年级下册物理同步精品备课（人教版）

- 11.4机械能及其转化　 八年级物理下册 •人教版 - 教学目标 一 01 知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 02 通过分析实例知道动能和势能可以相互转化，知道如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的。 03 能通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化,了解机械能转化在生活中的应用。 课堂引入 二 重力势能：物体由于被举高而具有的能量。 回顾一下 ①动能：物体由于运动而具有的能。 弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。 【视频欣赏】 你知道滚筒为什么滚出去之后又能滚回来呢？ 课堂引入 二 思考一下 机械能及其转化 三 一个物体可以既有动能，又有势能， 把这两种能量加在一起，就是它的机械能。 飞行中的飞机在运动而具有动能，且处于高空而具有重力势能 跳水运动员因在运动而具有动能，同时处于高空而具有重力势能 图中飞机和运动员具有什么能量？ 思考一下 机械能及其转化 三 1. 机械能 （1）概念：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）。 动能 势能 重力势能 弹性势能 机械能 物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和 （2）机械能大小的决定因素 　　 质量、速度、高度、弹性形变量等。 机械能及其转化 三 弹弓的弹性势能哪儿去了？ 人的重力势能哪儿去了？ 机械能及其转化 三 2. 动能和势能的转化 【实验1】单摆实验 摆球在竖直平面内摆动，在A、C点时最高，在B点时最低。 （1）动能和重力势能可以相互转化。 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 A→B 降低 减小 变大 增大 B→C 升高 增大 变小 减小 C→B 降低 减小 变大 增大 B→A 升高 增大 变小 减小 重力势能转化为动能 重力势能转化为动能 动能转化为重力势能 动能转化为重力势能 【视频欣赏】 单摆在摆动过程中，动能和重力势能可以相互转化 机械能及其转化 三 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降 降低 减小 变大 增大 上升 升高 增大 变小 减小 重力势能转化为动能 动能转化为重力势能 【实验2】滚摆实验 将滚摆挂起来，捻动滚摆，使悬线缠绕在轴上，当滚摆上升到最高点后，放开手，滚摆会下降和上升。 滚摆在摆动过程中，动能和重力势能可以相互转化。 【视频欣赏】 机械能及其转化 三 （2）动能和弹性势能的转化 【实验3】如图所示，当铁球从高处滚下来，撞到弹簧上。此 时弹簧的能量转化的情况是怎样的？ 球的速度 球的动能 弹簧的 形变程度 弹簧的 弹性势能 能的转化 钢球 压缩弹簧 逐渐减小 直至为零 逐渐减小 直至为零 由小变大 逐渐增大 弹簧把 钢球弹回 由零逐渐 增大 由零逐渐 增大 由大变小 逐渐减 小直至为零 钢球刚接触弹簧 钢球进一步压缩弹簧 弹簧恢复原状把钢球弹回 动能转化为 弹性势能 弹性势能 转化为动能 动能和弹性势能在一定条件下可以相互转化 机械能及其转化 三 （3）归纳结论 动能和重力势能可以相互转化 动能和弹性势能可以相互转化 动能和势能可以相互转化 动能和势能的相互转化的条件 动能和势能转化过程中，定有动能和势能的变化，且是此增彼减。 动能的增减要以速度变化来判断；重力势能的增减变化以物体离 地面高度变化来判断；弹性势能的增减根据形变程度变化来判断。 （4）交流讨论 机械能及其转化 三 （5）动能和势能相互转化的实例 ①小球从高处释放后 小球向下运动过程中 高度变小,重力势能变小;速度变大,动能变大 小球向上运动过程中 高度变大,重力势能变大;速度变小,动能变小 重力势能转化为动能 动能转化为重力势能 机械能及其转化 三 篮球接触地面过程中: 弹性形变变大,弹性势能变大; 速度变小,动能变小。 篮球离开地面过程中： 弹性形变变小,弹性势能变小; 速度变大,动能变大 动能转化为弹性势能 弹性势能转化为动能 ②篮球从高处落下 机械能及其转化 三 3. 机械能守恒 （1）机械能守恒 物理学家经过大量的实验研究与理论推导，得出了如下规律： 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。即机械能是守恒的。 只有动能和势能的相互转化，没有机械能与其他形式能的相互转化。 即忽略摩擦力造成的能量损失，机械能守恒是一种理想化的物理模型。 （2）机械能守恒的条件 机械能及其转化 三 ①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? 铁锁下降的过程是重力势能转化为动能，上升的过程是动能转化为重力势能。在上升和下降的过程中，铁锁和空气之间存在摩擦，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能