11.4《机械能及其转化》课件 2023-2024学年人教版八年级物理下册

机械能 及其转化 人教版八年级物理下册第十一章第四节 学习目标 01 02 03 04 知道机械能的概念，了解一个物体可以同时具有动能和势能。 初步了解机械能守恒的含义。 能够运用机械能转化的知识分析简单的力学问题。 认识并理解物体的动能和势能可以相互转化。 复习提问 什么是能量？ 什么是动能？动能的大小和什么因素有关？ 什么是重力势能？重力势能的大小和什么因素有关？ 什么是弹性势能？弹性势能的大小个和什么因素有关？ 引入新课 机械能： 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 高架桥上行驶的火车 火车是运动的，所以它具有 。 动能 火车处在一定高度，所以它具有 。 重力势能 一个物体可以既有动能，又有势能；动能和势能加在一起，即为物体的总机械能。 新课教学 跳水运动员从高处下落 在跳水运动员从最高点下落的过程中 运动员的速度怎样变化？ 运动员的动能怎样变化？ 运动员所处的高度怎样变化？ 运动员的重力势能怎样变化？ 变大 增加 降低 减小 运动员下落过程中，重力势能转化为动能。 新课教学 弹性小球的运动轨迹 观察小球上升的过程 小球的速度怎样变化？ 小球的动能怎样变化 ？ 小球的高度怎样变化？ 小球的重力势能怎样变化？ 变小 减小 升高 增加 小球上升的过程中，动能转化为重力势能。 新课教学 运动员下落与蹦床刚接触时运动员具有哪 种能量？ 蹦床运动 动能和弹性势能可以相互转化；且伴随能量的转移。 动能 运动员与蹦床刚接触后，床面发生形变，具 有哪种能量？ 弹性势能 运动员被弹起时，能量怎样转化？ 蹦床的弹性势能转化为运动员的动能 新课教学 分析滚摆和单摆运动过程中的能量转化 滚摆 单摆 滚摆上升过程中，动能转化为重力势能；下降过程中，重力势能转化为动能。 单摆在摆动过程中，从A点到C点，重力势能转化为动能；从C点到B点，动能转化为重力势能。 新课教学 机械能守恒 有能量的损失 没有能量的损失 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。 巩固例题1 如图所示，舰载机既要在航母上起飞，又要在航母上降落。下列说法正确的是( ) A.舰载机加速升空的过程中，它的机械能不变 B.舰载机的着舰速度越快，它的惯性越大 C.舰载机着舰时，减速运动，其运动状态发生改变 D.空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，舰载机动能不变 C 巩固例题2 第十四届全国冬季运动会于2024年2月17日至2月27日在内蒙古自治区呼伦贝尔市举办。如图所示是一位运动员在单板滑雪U型场地上进行训练时，由A点运动到C点过程中频闪摄影的照片，下列说法正确的是(       ) A.运动员在C点时的动能最大 B.运动员从A点运动到B点的过程中，所受重力不做功 C.运动员从B点运动到C点的过程中，重力势能增加 D.运动员从A点运动到B点的过程中，动能转化为重力势能机械能。 C 巩固例题3 如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端连接一个小球。小球在A点时弹簧处于原长，向左推动小球将弹簧压缩至B点后松手，小球在水平光滑地面BC间来回运动。不计空气阻力，下列说法正确的是(        ) A.小球在A点时的动能大小等于小球在C点时弹簧的弹性势能大小 B.小球从B点运动至A点的过程，小球的动能与弹簧的弹性势能都增加 C.小球从A点运动至C点的过程，弹簧的弹性势能转化为小球的动能 D.小球从C点运动至B点的过程，弹簧的弹性势能转化为小球的动能 A 新课教学 想想做做 会打到我吗 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? 铁锁下降过程是重力势能转化为动能的过程，上升的过程是动能转化为重力势能的过程。在运动过程中，铁锁和空气之间存在摩擦，克服摩擦做功机械能逐渐损失，也就是铁锁最初的重力势能会越来越小，所以不会上升到原来的高度。因此铁锁摆回时不会打到鼻子。 新课教学 水能和风能 潮涨潮落 大河奔流 狂风大作 大自然中蕴藏着丰富的能量 新课教学 古代人对水能和风能的利用 水磨坊 水车汲水 郑和宝船 利用高处水的重力势能转化为动能，冲击水轮盘转动，带动磨盘来磨面粉。 灌溉工具，是古代中国劳动人民，充分利用水力发展出来的一种运转机械。 利用风力前进的船，是继舟、筏之后的一种古老的水上交通工具，已有5000多年的历史。 新课教学 水电站 人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机，发电机装在水轮机的上面，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。 水电站剖面图 水力发电 新课教学 我国的水电站 三峡水电站 溪洛渡水电站 白鹤滩水电站 乌东德水电站 向家坝水电站 厉害了！ 新课教学 风力发电 风力发电 风车田 风力发电是把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。 新课教学 科学世界 人造卫星 卫星绕地运行 卫星在运行过程中不受空气阻力，只有动能和势能的转化。因此，机械能守恒。卫星在远地点时势能最大，当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能减小、动能增大，速度也就增大。当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能增大，动能就会减小，速度也减小。 课堂小结 水能和风能的利用 机械能守恒：只有动能和势能之间的转化，机械能总量不变。 动能和势能的相互转化 机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 02 04 01 机械能及其转化 03 动能和重力势能的相互转化 动能和弹性势能的相互转化 风车田 水力发电站 课堂练习 1.下列过程中，属于动能转化为重力势能的是( ) A.投篮时，篮球上升的过程 B.电梯匀速上升的过程 C.跳伞员从空中下落的过程 D.小球从斜面上向下滚动的过程 A  课堂练习 2.如图所示，物体从斜面顶端匀速下滑到斜面底端，下列判断正确的是( ) A.物体的动能增加 B.物体的重力势能减小 C.物体的机械能保持不变 D.物体的重力势能全部转化为物体的动能 B  课堂练习 3.如图所示，用—根细线拴—块橡皮，甩起来，使橡皮绕手在同—水平面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是( ) A.橡皮受到平衡力的作用，机械能不变 C.橡皮受到非平衡力的作用，机械能不变 B.橡皮受到平衡力的作用，机械能改变 D.橡皮受到非平衡力的作用，机械能改变 C  课堂练习 D 4.如图5所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观索滚摆运动过程，长时间后，滚摆停止上下滚动。下列说法正确的是( ) A.滚摆下降时，重力势能减小，动能减小 B.滚摆整个运动过程中，机械能守恒 C.滚摆到最低点后又上升，重力势能全部转化为动能 D.滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小 课堂练习 5.第19届亚运会中，朱雪莹夺得亚运会蹦床女子个人冠军，实现大满贯。如图所示是朱雪莹现场比赛的情景，运动员从最高点到达蹦床最低点的过程中，运动员的( ) A.动能逐渐增大，重力势能逐渐减小 C.动能先增大后减小，重力势能逐渐减小 B.动能逐渐减小，重力势能逐渐增大 D.动能先减小后增大，重力势能逐渐增大 C  课堂练习 6.如图是推出的铅球在空中运动过程中速度v随着时间t变化的图象，正确的是( ) D 课堂练习 7.蹦床运动是奥运会比赛项目。运动员比赛开始前直立在蹦床中央，比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起，离开蹦床时是成直立状态并一直保持，到达最高点后下落到接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立。再次被蹦床弹起，达到更高点。忽略空气阻力，下列说法正确的是( ) A.在此整个过程中，运动员机械能守恒 B.在此整个过程中，运动员机械能一直在增加 C.从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中，运动员机械能守恒 D.从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中，运动员机械能守恒 C 课堂练习 8.某次校篮球赛上，小瑞使用频闪相机记录了投出的篮球每隔相等的时间在空中的位置情况，如图所示。下列说法正确的是( ) A.投出的篮球能在空中继续运动是因为其受到了惯性的作用 B.篮球所受的重力在fg段做功比在ef段快 C.从a到d,篮球的重力势能逐渐减小 D.从a到d,篮球的重力势能转化为动能 B 课后作业 教材73页“动手动脑学物理” 1-4题 $$