2 机械能及其转化（教学课件）物理新教材教科版八年级下册

第2节 机械能及其转化 八年级物理下册 •教科版 第十二章—机械能 教学引入 1 　　素有“用生命上课的物理老师”之称的，瓦尔特·列文教授，曾给学生做了个实验，在教室上挂了一个15英尺长的单摆摆锤，把摆锤顶在下巴上，然后……3,2,1列文松手，摆锤在空中划出了一道优雅的弧线，又直冲老教授的脸砸了回来！摆锤在几乎要砸中列文教授下巴的时候停止并向反方向离开了...... 你知道这是什么原因吗？ 机械能 2 物体可以既有动能，又有势能， 这两种能量加在一起，就是它的机械能。 飞行的飞机具有动能和重力势能 压缩中的弹簧具有动能和弹性势能 机械能 2 机械能 1.定义：在物理学中，把动能和势能统称为机械能。 2.单位：焦耳，简称焦，用符号J表示。 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能 机械能 2 3.对机械能的理解 　　如空中飞行的球，其具有的动能是4J，重力势能是5J，这两种能量相加等于9J，就是球的总机械能。 物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。 一个物体可以不具有机械能， 比如静止在水平地面上的石头。 一个物体可以具有机械能的一种或几种， 比如空中飞翔的飞机，具有动能和重力势能。 射箭时，人用力拉弯弓，放手后箭被射出，分析该过程中弓和箭的能量变化。 拉弓时 放手后 被拉弯 弹性势能变大 拉弓时 放手后 弓 箭 弹性形变程度变小 由运动到静止 由静止到运动 弹性势能变小 动能变小 动能变大 减少的弹性势能去哪了?增大的动能是哪来的呢? 动能和势能之间是否可以相互转化呢？ 讨论交流 动能和势能的转化 3 动能和势能的转化 3 1.单摆实验 小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，释放小球，观察它在A →B →C 过程中高度和速度的变化，分析这一过程中动能和重力势能的变化情况。 动能和重力势能的转化 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 A→B 降低 减小 增大 增大 B 最低 最小 最大 最大 B→C 升高 增大 减小 减小 C 最高 最大 最小 最小 重力势能转化为动能 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 演示实验 动能和势能的转化 3 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。 2.滚摆实验 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 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】 动能和势能的转化 3 弹簧摆实验 拉动固定在弹簧中间的物块，使得弹簧发生弹性形变，然后放手，分析此时弹簧在摆动过程中的能量转化的情况。 动能和弹性势能的转化 演示实验 弹簧形变程度 弹性势能 速度 动能 能的转化 A→B 变小 变小 变大 变大 B→C 变大 变大 变小 变小 弹性势能转化为动能 动能转化为弹性势能 动能和弹性势能在一定条件下可以相互转化 【视频欣赏】 动能和势能的转化 3 动能和势能可以相互转化 重力势能 弹性势能 【动能和势能的相互转化的条件】 动能的增减 速度 重力势能的增减 高度 弹性势能的增减 形变程度 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。 动能和势能的转化 3 　　游乐场的过山车，左转右爬，忽上忽下......可让你充分感受上起下落的乐趣，体验重力势能和动能的转化。假如在以下情形中过山车已经关闭了动力系统，在轨道上滑行，请描述这个过程中能量是怎样转化的。 过山车的能量转化 讨论交流 过山车最后为什么会停下来呢？ 机械能也可以向其他形式的能量转化 机械能同其他形式能量的相互转化 4 机械能同其他形式能量的相互转化 　　物质世界中，能量的形式是多样的。机械能是与物体的机械运动相关的能量。不仅动能和势能之间可以相互转化，在一定的条件下，机械能还可以与内能、声能、电能等其他形式的能量相互转化 研磨轮切割金属，炙热的金属屑飞出 机械能 （研磨轮） 动能和内能（金属屑） 转化 水力发电 机械能 电能 转化 风吹动风扇转动 风能 机械能 转化 机械能同其他形式能量的相互转化 4 讨论交流 　　请同学们回想下，自己从滑梯上滑下时，会有烫屁股感觉，请你分析下人在滑滑梯的过程中的能量转化情况。 人从高处滑下时，速度越来越快 重力势能 动能 人从高处滑下时，屁股感觉烫烫的 转化 重力势能 内能 转化 课堂练习 5 1. 在水平街道上匀速行驶的洒水车，一边行驶一边向道路上洒水。下列关于其机械能变化的说法中正确的是（　　） A．动能不变，机械能减小 B．动能减小，机械能减小 C．动能不变，机械能不变 D．动能减小，机械能增大 B 课堂练习 5 2. 在蹦床比赛中，运动员从高处落到蹦床上又被弹起，该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是（　　） A．运动员上升到最高点时重力势能为零 B．运动员下降过程中机械能增大 C．运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能 D．运动员弹离蹦床后，上升的过程中，弹性势能转化为动能 C 课堂练习 5 3．从19世纪末世界上建成第一座水电站以来，水力发电站就成了水能利用的主要形式。如图是水力发电站的原理图，关于水力发电下列说法正确的一组是（　　） ①上游的水向下沿着导管运动到下游的过程中，水的机械能保持不变； ②运动的水流冲击水轮机使水轮机转动，水流的一部分动能转移为水轮机的动能； ③水轮机带动发电机发电将电能转化为动能； ④要加大水力发电的功率，可以采用“增大落水差”的方法。 A．①② B．①③ C．② D．②④ D 课堂练习 5 4．如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（　　） A．运动至最高点时，速度为0m/s，所以受平衡力作用 B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力 C．从A点向上运动O点的过程中，速度一直增大 D．从A点向上运动O点的过程中，速度先增大后减小 D 课堂小结 6 机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 机械能及其转化 机械能同其他形式能量的相互转化 机械能及其转化 动能和重力势能可以相互转化； 动能和弹性势能在一定条件下可以相互转化。 $$