11.4 机械能及其转化 课件 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期

该初中物理课件围绕“机械能及其转化”，系统讲解动能与势能统称机械能，通过复习动能、重力势能、弹性势能定义，结合“弹弓的弹性势能哪儿去了”等问题搭建学习支架，引导学生建立新旧知识联系。 其亮点在于通过滚摆实验、小球摆动等科学探究活动，结合人造卫星、过山车实例培养科学探究能力与能量观念，练习题联系无人机下降、滑板车爬坡等生活场景，助学生构建知识体系，教师可提升教学效率，学生能加深理解并激发兴趣。

第四节 机械能及其转化 第十一章 功和机械能 Please Enter English Content 功和机械能 1 Please Enter English Content 功和机械能 01 02 学习目标 03 知道动能和势能统称为机械能 通过实例认识动能和势能的转化。 了解风能和水能 2 Please Enter English Content 复习 复 习 3 动能 势能 重力势能 弹性势能 动能和势能统称为机械能 物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和 机械能 弹弓的弹性势能哪儿去了？ 人的重力势能哪儿去了？ 交流讨论 1. 滚摆旋转向下运动过程中： 速度变大，动能增大； 高度降低，重力势能减小。 重力势能 → 动能 观察滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和重力势能是如何变化的？ 实验 1 （一）动能与重力势能的转化 动能与势能间的相互转化 二 举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？ （一）动能和重力势能相互转化 动能与势能间的相互转化 二 弓的弹性势能哪里去了？ 想想议议 弓射出后弓弩的形变恢复，弹性势能变为零；但箭的速度越来越快，故动能增大。 即：弹性势能转化为动能 分析归纳 知识点二：弹性势能与动能的相互转化 Please Enter English Content 机械能及其转化 滚摆 滚摆下降时，高度降低，重力势能变小，转动速度变大大，转动动能变大；在最低点时，动能最大，重力势能最小。 滚摆上升时，高度越高，重力势能越大，转动速度越小，转动动能越小。在最高点时，动能为零，重力势能最大。 11 Please Enter English Content 机械能及其转化 人造地球卫星围绕地球转 近地点：高度最低，势能最小，动能最大。 远地点：高度最高，势能最大，动能最小。 近地点→远地点：动能转化为势能 远地点→近地点：势能转化为动能 12 水能和风能的运用 水力发电 人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机，发电机装在水轮机的上面，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。 13 水能和风能的运用 风力发电 风能也可以用来发电，风吹动风车（见右图），可以带动发电机发电。单个风力发电机的输出功率较小，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田”，联在一起供电。 14 ①古代对水能的利用 早在1900多年前，我们的祖先就制造了木质水轮，让流水冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、碾谷。 水车 水碓 水轮直接利用水的动能 水碾 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。 ②水能发电站：将水的机械能转化成电能. ①A→B过程， ③C→D过程， ②B→C过程， 过山车运行过程中车与轨道之间有摩擦力，还受到空气的阻力，机械能并 不守恒，机械能转化为内能，在不给其他动力的情况下，过山车最终会停下来。 （4）机械能不守恒的一些事例 重力势能转化为动能； 动能转化为重力势能； 重力势能转化为动能。 ①跳伞运动员匀速下落 跳伞运动员匀速下落时，动能不变，重力势能减小，机械能减小，不守恒。 ②发射的航天器 刚发射的航天器是加速上升的，动能变大，重力势能变大，机械能变大，不守恒。 水能和风能的利用 1. 水能 （1）水能和风能都是机械能 地球上，海水潮汐涨落，江河日夜奔腾；有时微风拂面，有时狂风劲吹。从能量的角度来看，自然界的流水和风都具有大量机械能的天然来源。 既然大家已经知道了不同形式的机械能之间是可以相互转化的， 下面就请分析一下课前提到的“过山车”吧! 总结： 在一定的条件下，不同形式的机械能之间是可以相互转化的，当只有动能和势能之间的相互转化 时，机械能的总量不变。过山车就是利用重力势能和动能之间的相互转化，才得以 在“山路”上爬上爬下、畅通前行的。 巩固拓展 试一试 19 当你乘上过山车时，借着机械的作用，过山车被带到很高的位置。相对于地面而言，过山车被举得很高，其质量又大，因此过山车具有了很大的重力势能。达到最高点后，过山车便开始下滑。在此过程中，过山车的高度降低，重力势能减小，转化为动能，所以过山车的速度逐渐增加，跑得越来越快，到达山谷的最低处时，重力势能达到最小，动能达到最大，速度达到最快；然后转而爬坡(上升)，此过程中过山车的位置越来越高，重力势能逐渐增大，速度减慢，动能减小，动能又开始转化为重力势能。当过山车冲上第二个山头，增大的重力势能又开始转化为动能 …… 巩固拓展 20 课堂探究 水能的利用 人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机，发电机装在水轮机的上面，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。 2023年5月7日上午，我市第十三届全民健身运动会开幕式暨第七届万人健步行活动在五洲湖广场开启。如图所示，航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中 ( ) A.重力不做功 B．动能减小 C．重力势能不变 D．机械能减小 D 下列情景中，属于动能转化为重力势能的是 ( ) A．热气球匀速下降 B．拉弓射箭 C．渔网散开落下 D．滑板车滑上坡顶 8．(2023·烟台)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，机械能增大 D C $