10.4 机械能转化及其应用 课件-2025-2026学年物理沪科版八年级全一册

该初中物理课件聚焦机械能的概念、转化及应用，通过过山车、滚摆等生活实例导入，衔接动能、势能前序知识，搭建学习支架帮助学生系统构建能量知识体系。 其亮点在于融合生活情境、传统文化与科技成就，以物理观念中的能量观念和科学思维中的模型建构为核心，通过神舟飞船升空、抽水蓄能电站等实例，助力学生联系实际理解知识，教师可借助丰富案例提升教学效率。

第四节　机械能转化及其应用 知识点1 机械能 1．定义：_____和势能(包括_____势能和_____势能)统称为机 械能． 2．单位：_____(J)． 3．计算：物体的机械能等于其___能与___能之和． 动能 重力 弹性 焦耳 动 势 【注意】 一个物体可以既有动能又有势能．如空中飞行的飞机，由于运动而具有动能，又由于处于高处而具有重力势能；玩蹦极时绳索在运动着，被拉长而发生了弹性形变且处于高处，绳索既有动能，又有弹性势能和重力势能． 知识点2 机械能的相互转化 1．物体的动能和重力势能是可以相互转化的． 2．在一定条件下，动能和弹性势能可以相互转化． 3．在动能和势能的转化过程中，如果只有动能和势能相互转 化，则机械能的总和_____，即机械能是_____的．例如：在光 滑斜面上自由下滑的物体；不计空气阻力，自由下落的物体． 4．在一定条件下，机械能还能转化为其他形式的_____，机械 能守恒是一种_____状态． 不变 守恒 能量 理想 知识点3 机械能的应用 1．水能：水流动时具有的_____能叫水能． 2．风能：风是流动的空气，风具有的_____能叫风能． 3．水力发电能量转化过程：(修建拦河坝)重力势能→(奔流而 下)动能→(水轮机带动发电机)___能． 机械 机械 电 4．风能的利用：(1)利用风对外做功，如帆船、风车等； (2)风力发电． 考点1 机械能 典例1 [生活情境][2025·扬州]为防止“天降冰凌”产生危害，将除冰环从桥梁斜拉索上端由静止释放，除去斜拉索上的积冰，除冰环在下滑过程中( ) A．只受重力作用 B．速度始终不变 C．一直处于平衡状态 D．机械能不断减小 思路导析 除冰环在下滑过程中，除受重力作用外，还受到斜拉索的摩擦力；除冰环在下滑过程中，重力势能转化为动能，动能增大，速度会增大；平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态；除冰环在下滑过程中，要克服摩擦力做功，机械能减小． 变式1 [伟大成就][2025·连云港]2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站．关于神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是( ) A．动能增加，重力势能不变，机械能增加 B．动能增加，重力势能增加，机械能增加 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小 D．动能减小，重力势能增加，机械能不变 变式2 [模型建构][2025·甘肃]始终水平匀速直线飞行的飞机， 在向目标处空投物资后，飞机的机械能_____；物资在空中加速 下落的过程中，且惯性将_____．(均填“变大”“变小”或 “不变”) 变小 不变 变式3 [2025·达州]周末，小明陪同爸爸到“八台山” 旅游，携带如图所示的“水气压计”向山顶攀登过程中， “水气压计”管内液面会_____(填“上升”“下降”或 “不变”)；小明的重力势能会_____(填“增大”“减 小”或“不变”)． 上升 增大 考点2 机械能的相互转化 典例2 [传统文化][2025·扬州]如图所示是《天工开物》记载 的我国古人画面的场景．水从高处流下来，_______能转化为 ___能，冲击水轮机带动石磨转动，石磨接触面粗糙，是为了 增大_______． 重力势 动 摩擦力 思路导析 高处的水具有重力势能，流下时高度降低，速度增大，重力势能转化为动能．石磨接触面粗糙是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力．摩擦力越大，谷物在石磨间的研磨效果越好，避免打滑． 变式1 [生活情境][2025·威海]溜索曾经是劳动 人民跨越峡谷的重要工具，人们借助滑轮利用自 身重力沿溜索无动力滑行，利用木片等与溜索之 间的摩擦减速，如图所示．某村寨的特色旅游项目，需修建两条溜索方便游人从村寨(甲)前往茶园(乙)并返回．已知甲、乙海拔相差约30 m、相距约150 m，峡谷深约800 m．最合理的溜索设计方案是( ) 变式2 [2024·无锡]如图所示，将摆球从A点静止释放，经过 最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为__J； 摆球从A点到O点的过程中，_______能转化为动能．整个过程 中，摆球的机械能大小_____(填“不变”或“减小”)． 0 重力势 不变 变式3 [生活情境][2025·安徽]网球比赛中，高速飞行的网球 撞击球拍使球拍发生形变，如图所示，则在球拍恢复原状的过 程中，球拍的弹性势能转化为网球的_____． 动能 考点3 机械能的应用 典例3 [伟大成就][2025·河北]如图所示为河北丰宁抽水蓄能电站(目前世界装机容量最大)的示意图．用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电．下列说法正确的是( ) A．水从下水库被抽到上水库，重力势能减小 B．物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能减小 C．放水发电时，水由上水库至下水库，水的机械能变大 D．水沿自流排水洞自动向下流动时，重力势能转化为动能 思路导析 重力势能的大小与物体的质量和高度有关：物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大；动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大；动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式；动能和重力势能之间可以相互转化．动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中． 变式1 下列现象中没有利用风能或水能做功的是( ) A．帆船在河水中逆流航行 B．风筝越飞越高 C．用太阳灶把水烧开 D．木船在河中顺流而下 变式2 现代大型水电站是利用_______能转化为___能的道理． 拦河坝修得很高是用来提高上游水位，水位越___，水的_____ ___能越大，水流下来转化成的___能越大． 重力势 动 高 重力 势 动 $