10.5 机械能及其转化 课件 2025-2026学年鲁科版（五四学制）物理八年级下册

该初中物理课件围绕“机械能及其转化”，系统讲解动能、重力势能和弹性势能的概念及转化关系，通过“荡秋千”情境导入，结合运动员能量分析、滚摆与单摆实验观察，搭建从生活到实验的学习支架，衔接前后知识。 其亮点在于以科学探究为导向，通过滚摆高度与能量变化表格、单摆运动分析等实验活动，培养科学推理与模型建构能力，结合水能风能发电实例深化能量观念，练习题联系生活情境，助力学生理解机械能守恒，提升物理观念和科学思维，教师可高效开展实验教学与概念辨析。

第十章 功与能 第5节 机械能及其转化 你荡过秋千吗？你知道时高时低、时快时慢的过程中动能与势能是如何转化的吗？ 一：机械能及其转化 1.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：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 机械能=动能+势能 飞行的飞机具有动能和重力势能 晃动的弹簧具有动能和弹性势能 物体既可以有动能，也可以有势能。 2. 动能和势能的相互转化 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。其他例子如： 蹦床运动员从高处落下，在与蹦床床面将要接触时，具有一定的动能，与蹦床床面接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化成蹦床的弹性势能。 也就是说，动能和势能可以相互转化 1. 观察滚摆的运动（图甲），讨论滚摆在运动过程中动能和势能是如何转化的。 你观察到了什么现象？你能否分析一下整个过程？ 高度 重力势能 速度 动能 降低 升高 减小 增大 变大 变小 增大 减小 减小的重力势能去哪了？ 滚摆质量不变 重力势能转化为动能 增加的重力势能从何而来？ 动能转化为重力势能 动能和重力势能可以相互转化 2. 如图乙所示，分析小球在摆动过程中动能和势能的相互转化。 你观察到了什么现象？你能否分析一下整个过程？ A B C 从A到B 从B到C 高度 重力势能 速度 动能 降低 升高 减小 增大 变大 变小 增大 减小 小球质量不变 小球的能量变化 A B C 减小的重力势能去哪了？ 重力势能转化为动能 增加的重力势能从何而来？ 动能转化为重力势能 动能和重力势能 可以相互转化 单 摆 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能 = + 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： 机械能守恒是一种理想状态。现实生活中，由于存在摩擦阻力等因素，在动能与势能的转化中，需克服摩擦阻力做功，机械能会转化为其他形式的能，则机械能的总量会减小。 素养提升 1. 很多同学都玩过荡秋千，下列说法正确的是( ) 秋千荡到最低点时只有动能 秋千荡到最高点时有重力势能和动能 从最低点荡到最高点的过程中重力势 能转化为动能 从最高点荡到最低点的过程中动能增 大，重力势能减小 D 2. 如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从 A 点运动到 B 点的过程中，它的__________转化为动能；弹性小球在 B 点的机械能________（选填“大于”“小于”或“等于”）在 C 点的机械能。 重力势能 大于 二：水能与风能 自然界的流水和风都具有大量的机械能 1.水能的利用：水能发电站 修筑拦河坝提高上游水位，坝底装水轮机，发电机装在水轮机上面，它们的轴连接在一起，水轮机带动发电机发电，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。 水能发电站：将水的机械能转化成电能 水电站剖面图 2.风能的利用：风能发电站 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。 风能发电站：将风的机械能转化成电能 风车田 人造卫星的机械能转化 机械能及其转化 机械能及的相互转化 机械能的应用 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 水能的利用：水能发电站 判断动能和势能相互转化的方法 动能和势能可以相互转化 如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，即机械能守恒。 风能的利用：风能发电站 1.如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能说法正确的是（　　） A．刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变 B．过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能 C．通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为0 D．过山车在运行过程中机械能守恒 B 2.加速下落的苹果，它的（ ） A、动能减少，势能增加 B、动能增加，势能增加 C、动能增加，势能减少 D、动能减少，势能减少 C 3.2020年6月23日北斗导航系统最后一颗卫星成功发射,这意味着北斗系统将全面完成全球星座部署,中国有了自己的高精度导航系统.如图所示,卫星从远地点向近地点运动的过程中机械能守恒,它的重力势能 ，动能 ，机械能 (均填“增大”“减小”或“不变”)。 近地点 远地点 减小 增大 不变 $