11.4 机械能及其转化 课件 -2024-2025学年人教版物理八年级下册

机械能及其转化 第4节 第十一章 功和机械能 导入新课 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？ 探究新知 一、机械能及其转化 动能和重力势能 天空中飞行的飞机具有什么能量? 弹性势能、动能和重力势能 跳水运动中涉及到哪些能量? 一、机械能及其转化 1.机械能: (1)概念：动能、弹性势能和重力势能统称为机械能。 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能 (3)理解： ①物体既可以同时具有动能和势能，也可只有动能或势能； ②机械能=动能+势能。 (2)单位：焦耳（J） 实验表明：动能和弹性势能可以相互转化。 2.动能和势能的转化: 运动过程 弹簧被压缩 弹簧恢复原状 弹簧的形变程度 弹簧的弹性势能 铁球的速度 铁球的动能 能的转化 变大 变大 变小 变小 动能转化为弹性势能 变小 变小 变大 变大 弹性势能转化为动能 1.观察滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和势能是如何转化的。 动能和重力势能可以相互转化吗？ 运动过程 下降 上升 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 升高 增大 变小 减小 动能转化为重力势能 2.如图所示，分析小球在摆动过程中动能和势能的相互转化。 运动过程 A→C C→B 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 升高 增大 变小 减小 动能转化为重力势能 实验表明：动能和重力势能可以相互转化。 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 因为它们在运动的过程中受到了空气阻力，克服空气阻力做了功，一部分机械能转化为了其他形式的能，机械能总量减少，所以高度会逐渐降低。 思考：通过刚才的观察发现，滚摆和单摆运动的高度都在逐渐降低，这是为什么呢？ 大量的研究结果表明：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。 3.机械能守恒： 条件：无空气阻力或摩擦力 特别提醒：当题目中有“不计能量损失”“不计空气阻力、摩擦”等说明时，表明研究对象机械能守恒。 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？ 思考：铁锁除了受到重力和拉力外还受到什么力？ 如果没有空气阻力会怎么样？ 空气阻力 铁锁会上升到原来的高度 节前问题回顾： 三、水能和风能的利用 自然界的流水和风都具有大量的机械能。 衔接：大自然也中蕴藏着丰富的机械能，人们利用这些能量，方便了人们的生活，促进了人类文明的发展。其中最主要的是水能和风能。…… 水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉 我们的祖先很早就开始利用水能和风能了。 风力吹动风帆航行 衔接：关于水能的利用，我们祖先用它运输物品，用它驱动风车……到了现在我们开始利用水能发电。（可以讲解修大坝的作用（增大水的势能）） 风力发电 水力发电 衔接：关于水能的利用，我们祖先用它运输物品，用它驱动风车……到了现在我们开始利用水能发电。（可以讲解修大坝的作用（增大水的势能）） 机械能及其转化 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 机械能守恒 水能和风能的利用 水能发电 风能发电 机械能=动能+势能 课堂小结 A 课堂练习 1.2024年1月17日在文昌航天发射场,搭载“天舟七号”货运飞船的长征七号遥八运载火箭发射升空,如图所示。在火箭加速升空过程中,下列说法正确的是( ) A.“天舟七号”货运飞船的重力势能增大 B.“天舟七号”货运飞船的动能保持不变 C.“天舟七号”货运飞船的机械能不变 D.“天舟七号”货运飞船的动能转化为重力势能 2.如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化，则（ ） A.小球在A处的动能等于在D处的动能 B.小球在A处的动能大于在D处的动能 C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能 D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能 D 17 3.如图所示，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，0点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在A、B间做往复运动，下列判断正确的是( ) A.从A到O，小球的动能减小，弹簧的弹性势能增大 B.在O位置，弹簧的弹性势能最大 C.从0到B，小球的动能转化为弹簧的弹性势能 D.在B位置，小球的动能最大 C 18 4.如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（　　 ） A．小球从A点运动到B点的过程中机械能不断减少 B．小球反弹经过D点时动能为零 C．若将弹性小球表面涂黑，则会 在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D．小球经过E点的机械能大于经过 G点的机械能 D Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $$