11.4机械能及其转化 课件-2025-2026学年人教版物理八年级下册

第4节 机械能及其转化 八年级物理下册 •人教版 第十一章 功和机械能 2026.4.26 学习目标 1.物理观念：知道动能、势能统称为机械能；动能和势能可以相互转化。能解释与机械能转化有关的现象，认识水能、风能；知道机械能及守恒的条件。 2.科学思维：通过对滚摆和单摆的实验观察，推理得出机械能守恒的条件；类比各种机械能转化实例，有运用机械能转化与守恒的观点分析力学问题的意识。 3.科学探究：通过观察和实验，探究动能和势能相互转化的规律。 4. 科学态度与责任：知道机械能与生活的联系，初步建立能源的可持续发展观念；通过了解人类科学理论成果，培养探索精神、创新思想和促进人类社会与自然和谐发展的优良品德。 情景引入 请同学们认真观看视频，铁球会打到鼻子吗？ 思考其中的科学道理。学了今天的知识就理解其中的道理。 进行新课 提问设疑 空中飞行的飞机、压弯的蹦床具有哪些能？ 飞行中的飞机 压弯的蹦床 飞行的飞机具有动能和重力势能 弹性势能 一、机械能 运动员在比赛过程中含有哪些能？还有其他物体具有能量吗？ 运动员在运动 动能 运动员在空中 重力势能 蹦床发生弹性形变 弹性势能 机械能：在物理学中，动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能 1．动能、势能统称为机械能。 2．物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。 一、机械能 机械能=动能+势能 弓的弹性势能哪里去了？ 想想议议 弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能 1．动能和势能相互转化 二、机械能及其转化 弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能； 自由下落的球，重力势能转化成动能。 将摆沿着线向上转动，使线缠绕在轴上，到达一定的高度后放手，观察现象。 你观察到了什么现象？你能否分析一下整个过程？ 进行实验： 1．动能和势能相互转化 二、机械能及其转化 典型实例——1.滚摆 衔接：既然动能和弹性势能可以相互转化，那么动能和重力势能可以相互转化吗？让我们一起来观察一个装置（简介滚摆）。…… 最低点 最高点 初始态 具有重力势能 重力势能减小，动能增大 动能最大，重力势能最小 动能减小，重力势能增大 重力势能最大 衔接：我们来分析一下。…… 上升：____能转化成________能； 下降：______能转化为_______能 动 　重力势 　重力势 动 初始态 具有重力势能 最高点 将小球拉到一定的高度释放，观察现象。 进行实验： 你观察到了什么现象？你能否分析一下整个过程？ 典型实例——2.单摆 1．动能和势能相互转化 二、机械能及其转化 你观察到了什么现象？你能否分析一下整个过程？ 衔接：我们再来看一个实验现象。（单摆演示) 单摆 A B C 典型实例——2.单摆 分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。    如图：A点：重力势能最大， 动能为 。                      B点：动能最大，重力势能最小 （不一定为零） A B： 能转化 为 。                             零 重力势能 动能 1．动能和势能相互转化 二、机械能及其转化 探究过山车的能量转化情况？ 重力势能和动能相互转化。 典型实例——3.过山车 1．动能和势能相互转化 二、机械能及其转化 典型实例——4.人造地球卫星： 近地点→远地点：______转化为________；远地点→近地点：________转化为______。近地点时动能最大，远地点时________最大 重力势能 动能 重力势能 动能 重力势能 1．动能和势能相互转化 二、机械能及其转化 演示实验：小球撞弹簧 动能和重力势能可以相互转化。 弹簧被压缩时：小球的动能转化为弹簧的弹性势能。 弹簧恢复原状时：弹簧的弹性势能转化为小球的动能。 机械能 = 动能 + 势能 势能 动能 + 保持不变 二、机械能及其转化 判断方法：只受重力或弹簧弹力 或见到不计空气阻力 物体的动能和势能是可以相互转化的。如果只有动能和势能相互转化，则机械能的总和不变，即机械能是守恒的。 大量实验研究表明： 2．机械能守恒 因为机械能守恒，势能与动能相互转化，但是不会大于初始的重力势能，故不会超过初始高度，同时，因为存在空气阻力，摆甚至都达不到开始的高度。 思考：如何解释铁球摆回时不会打到鼻子 水碓 水碾 水能和风能具有大量的机械能。在古时候，人们就知道水能和风能的利用。 三、水能和风能的利用 古代对风能的利用 人们修筑拦河坝，提高水位，储蓄重力势能，在坝底安装水轮机，发电时水带动水轮机转动，重力势能转化为动能，水轮机带动发电机发电，动能转化为电能。 1．水力发电 重力势能 动能 电能 重力势能转化为电能 三、水能和风能的利用 单个风力发电机的输出功率较小，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。 风车田 2．风力发电 动能转化为电能 三、水能和风能的利用 1、下列关于水能和风能的说法中，正确的是（ ） A、流动的河水只有动能，没有重力势能 B、风只具有动能，不具有重力势能 C、利用水能和风能都可以做连续性的工作 D、水能和风能都不会污染环境 2、建造水电站时修拦河坝，其目的____________，使水的__________能储存起来，打开水闸，河水的__________能转化成______能冲击水轮机发电。 3、风能利用起来比较简便，而且不会________。但是风能________,（“稳定”或“不稳定”）也不便于贮存。 D 提高水位 重力势 重力势 动 污染环境 不稳定 三、水能和风能的利用 想一想 衔接：一般来说很多机器上都有这种牌子，写有机器的各种参数，这是一台抽水机…… 尝试设计简单的物理实验。物理结论的实践检验，良好的数理基础是必备条件。尝试用不同方法解决同一问题，将数学工具应用于物理分析，利用假期参观科技馆。定期回顾基础概念。物理模型的数字仿真，特别是能量转换的效率问题。如滑轮组机械效率计算。系统化的知识才能灵活运用。如声音的产生和传播特性。初中阶段的物理学习应当注重建立正确的物理观念很重要。物理概念的认知重构物理规律的美在于其普适性。 交流讨论 机械能及其转化 课堂小结 水能和风能的利用 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能 机械能守恒 ：当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。 动能和势能能够相互转化 水力发电：重力势能转化为电能 风力发电：动能转化为电能 　1、上紧发条的玩具车在水平桌面上开始跑动时( )。 A．弹性势能减小，动能增大 B．弹性势能增大，动能减小 C．弹性势能不变，动能减小 D．弹性势能减小，动能不变 A 随堂练习 2、在下列过程中，物体的动能转化为重力势能的有( )。 A．从水坝上流下来的水 B．汽车沿斜坡匀速向上行驶 C．乒乓球触地后向上弹起时 D．斜向上抛出的垒球，当它在上升阶段时 D 随堂练习 3、 “神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天梦”，返回舱减速着陆过程中，航天英雄杨利伟的( )。 A．动能增加，重力势能减少，机械能不变 B．动能不变，重力势能减少，机械能减少 　C．动能减少，重力势 能不变，机械能减少 　D．动能减少，重力势 能减少，机械能减少 D 随堂练习 4、跳伞运动员在空中匀速下落时，重力势能 ，动能 ，机械能 。 5、小明从光滑的滑梯上下滑过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力）（ ） A、重力势能减小，动能增加，机械能不变。 B、重力势能增加，动能减小，机械能不变。 C、重力势能增加，动能不变，机械能增加。 D、重力势能减小，动能不变，机械能减小。 减小 不变 减小 A 随堂练习 随堂练习 6．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 随堂练习 7. 如图所示，用手捻动滚摆使摆线缠在轴上，滚摆升到最高点，放开手可以看到滚摆下降，越转越快，到达底端后，滚摆又向上运动，对于滚摆的运动，下列说法正确的是( ) A. 在滚摆下降的过程中，它的动能减小，重力势能增加 B. 在滚摆上升的过程中， 它的的重力势能减小，动能增加 C. 在滚摆下降的过程中，它的动能增加，重力势能减小 D. 在滚摆上升的过程中，它的重力势能增加，动能增加 C 随堂练习 8．小红按照图示情景作了一个有趣的实验。她把一个悬挂起来的铁锁拉到自己的面前并接触鼻子，然后将铁锁由静止释放，保持头的位置不变，铁锁摆回时不会撞击她的鼻子。铁锁由接触鼻子的位置a开始，沿弧线abc向另一侧的最高点c运动的过程中，关于它的动能大小，下列说法中正确的是 （ ） A．铁锁在位置a有最大的动能 B．铁锁在位置b有最大的动能 C．铁锁在位置c有最大的动能 D．铁锁在a、b、c三处的动能相同 B 9.如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图，若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中( ) A．重力势能增加、动能减小 B．重力势能减小、动能增加 C．重力势能增加、动能增加 D．重力势能不变、动能不变 B 10.滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，他的( ) A．重力势能增加，动能增加 B．重力势能减少，动能减少 C．重力势能增加，动能减少 D．重力势能减少，动能增加 D 随堂练习 谢谢观看！ Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf60.3.100 $