11.4 机械能及其转化（教学课件） ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

八年级下册 •人教版 第十一章 功和机械能 11.4机械能及其转化 本节导读 学习目标 引入新课 探究新知 课堂小结 课堂达标 1 2 3 4 5 目录导读 学习目标 1.知道动能、势能统称为机械能。知道动能和势能可以相互转化。 2.知道机械能，能解释与机械能转化有关的现象。 3.通过了解水能和风能的利用。 4.知道机械能及守恒的条件。 3 引入新课 提出问题 把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到你的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。 你认为铁锁摆回时会打到你的鼻子吗? 机械能及其变化 但铁锁并不会碰到你的鼻子，这是什么原因呢? 分析现象 铁锁循环往复运动： 说明 说明 运动快慢在变化 动能在发生变化 铁锁的高度也在变化 重力势能在发生变化。 机械能及其变化 一 、机械能 在物理学中，把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 机械能的单位也是焦耳。 天空飞翔的老鹰具有哪种形式的机械能？ 动能 重力势能 机械能 一个物体既可以有动能，也可以有势能。 机械能及其变化 想一想 1.一个苹果从高处下落，重力势能和动能如何变化？ 苹果的重力势能转化成了它的动能 高度降低 重力势能变小 速度越来越快 动能变大 二 、机械能转化 机械能及其变化 想一想 2.拉弓射箭时，能量如何转化？ 拉弯的弓 弹性势能 弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成了箭的动能 射出的箭 动能 机械能及其变化 3.蹦床运动，人从高处落下后，再被蹦床弹起的过程中，动能和势能如何变化？ 下落过程 重力势能转化动能 蹦床发生弹性形变的过程 动能转化弹性势能 蹦床恢复原 状的过程 弹性势能转化动能 上升的过程 动能转化重力势能 说明：动能和势能可 以相互转化。 运动过程 高度 重力势能 速度 动能 机械能及其变化 4. 单摆实验 动能转化为重力势能 C B B A 重力势能转化为动能 能量转化 动能转化为重力势能 重力势能转化为动能 B C 升高 降低 升高 减小 减小 增大 增大 变大 变大 变小 变小 变大 变大 变小 变小 A B 降低 说明：动能和重力 势能可以相互转化 机械能及其变化 4. 滚摆实验： 现象：滚摆旋转着下降，下降时越来越快，到达最低点滚摆转而上升，上升时越转越慢。 滚摆上升和下落时能量如何转化？ 上升时： 下落时： 重力 势能 动 能 说明：动能和重力势能可以相互转化 机械能及其变化 小结 1.动能、重力势能和弹性势能可以相互转化。 2.动能和势能的相互转化过程中，动能和势能是变化的，而且一定是此消彼长。 三 、机械能守恒 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，但动能和势能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 机械能及其变化 思考 你认为铁锁摆回时会打到你的鼻子吗? “回顾前面提出的问题：” 铁锁在运动过程中，铁锁的动能和重力势能相互转化，但它们的总和不变(忽略空气阻力)。所以，铁锁在摆回时，不会打到鼻子。 机械能及其变化 三 、水能和风能都是机械能 海水朝夕涨落 狂风劲吹 大河奔流 1.从能量的角度看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。 机械能及其变化 2.水能的利用 水车 水利发电 修筑拦河坝提高水位，增加水的重力势能，水流下重力势能转化动能，冲击坝底水轮机，水轮机转动带动发电机发电。 机械能及其变化 3.风能的利用 风力鼓起帆来推动船行。 利用风力发电，将风能转化为电能， 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。 风吹动风车转动 机械能及其变化 在生产生活中，有时电力系统发出的电无法得到使用，电网又没办法储存，既造成大量的浪费，又影响供电系统的安全。抽水蓄能电站建有上、下两座水库，两座水库互通，水流双向运行。 4.抽水蓄能电站 机械能及其变化 抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库，进行发电。这样的抽水蓄能电站可以提升电力系统的灵活调节能力，具有调峰、填谷、储能等功能，能提高电网运行的稳定性。　　 因此，抽水蓄能电站也被称为 “超级充电宝”。 机械能及其变化 视频欣赏：水能和风能的利用 机械能及其变化 当前，我国抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。截至2022年年底，已建的抽水蓄能电站总装机容量为4579万千瓦，居世界首位。 天荒坪抽水蓄能电站 课堂小结 机械能及其转化 机械能 水能风能的利用 动能 势能 重力势能 弹性势能 可以相互转化. 达标练习 1．跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是（　　） A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小 B．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小 C．运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小 D．运动员从最高点下落的过程中，动能减小 C 达标练习 B 2．如图是八达岭长城无人机帮助运送物资的情景，下列说法正确的是（　　）  A．无人机上升过程中，货物的重力势能减小 B．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变 C．无人机到达送货地点上空悬停期间，始终对货物做功 D．无人机下降过程中，货物的动能一定增大 达标练习 A 3．蹦极是一种具有刺激性的运动项目；如图所示，某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳刚好绷直，人继续下落到最低点B；若不考虑空气阻力，下列关于人在下降过程中能量分析的说法中正确的是（　　）  A．到达A点前，人的重力势能全部转化为动能 B．到达A点时，弹性绳的弹性势能最小，人的动能最大 C．从A点运动到B点过程中，人的机械能守恒 D．从A点运动到B点过程中，人的重力势能全部转化为弹性势能 达标练习 B 4.如图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一小球连接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间来回运动。下列说法正确的是（　　）  A．小球运动到A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球运动到O点时，小球的动能最大 C．小球在O点左侧运动时，弹簧对小球的弹力是动力 D．小球在O点右侧运动时，弹簧对小球的弹力是阻力 5．将皮球从离地某一高O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（    ）  A．皮球经过同高度的A、B两点时动能相等 B．皮球落地后又弹起，在此过程中只发生了动能和势能的相互转化 C．皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D．皮球第一次反弹后到最高点P点时速度为零 达标练习 C 达标练习 D 6．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 7.如图所示是运动员在进行蹦床比赛的情境。下列说法正确的是（　　）  A．运动员离开蹦床后上升的过程中，蹦床对运动员不做功 B．运动员竖直上升到最高点的过程中，重力势能增大 C．在下落过程中，运动员的重力势能转化为动能，他的机械能总量保持不变 D．运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中， 动能一直增大 达标练习 AB 8.如图甲所示，滚摆由最高点释放，旋转着下降到最低点后又上升，滚摆在下降过程中 能主要转化为 能。如图乙所示，将一个单摆从A点放手，能摆到B点，若在O点放一小棒抵住细绳，不考虑空气阻力与摩擦，小球 （选填“能”或“不能”）摆到C点。 达标练习 重力势能 动 不能 达标练习 减小 9．如图所示，紧急避险车道是道路上为失控车辆所设置的紧急避险通道。避险车道的陡坡上铺有厚厚的碎石，失控车辆冲上避险车道直至停止的过程中，动能 ，重力势能 ，机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 增大 减小 达标练习 不变 10.如下图所示的是南昌红谷滩游乐场的摩天轮。小红乘坐该摩天轮游玩时发现摩天轮是匀速转动的，则她从最低点上升到最高点的过程中，动能 ，重力势能 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 变大 达标练习 11. 某同学荡秋千时，在他从高处摆向低处的过程中，其动能和重力势能是如何变化的?在他从低处摆向高处的过程中，其动能和重力势能是如何变化的? 荡秋千过程中，从高处摆向低处的过程中，速度增大，动能增加，高度降低，重力势能减少，重力势能转化为动能；他从低处摆向高处的过程中，速度减小，动能减小，高度升高，势能增大，动能转化为重力势能。 以梦为马 不负韶华 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$