11.4 机械能及其转化 课件 2025-2026学年人教版八年级物理下册

新课引入 该视频中有几种能量？ 第十一章——功和机械能 第4节 机械能及其转化 八年级物理下册 •人教版（2024新版） 学习目标 01 知道机械能的内容；了解动能和势能的相互转化；了解机械能转化在生活中的应用 02 了解如果只有动能和势能相互转，机械能是守恒的； 03 通过分析实例知道动能和势能可以相互转化 04 通过对实验的操作、观察、讨论，激发学生探索科学的兴趣 新课引入 用绳子把一个铁锁悬挂起来，把铁锁拉动自己的鼻子附近，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？ ？ 问题 铁锁不碰到你的鼻子，这是什么原因？ 机械能及转化 一 物理学中，把动能，重力势能和弹性势能统称为机械能 飞行的飞机具有动能和重力势能 篮球从高处落下，具有重力势能、动能，落地时又具有弹性势能 机械能及转化 一 运动员在运动 运动员在高空 蹦床发生弹性形变 动能 重力势能 弹性势能 机械能 物体具有动能，又有势能， 这两种能量加在一起，就是它的机械能。 动能和势能可以发生相互转化 机械能及转化 一 【滚摆】滚摆在运动过程中动能和势能是如何转化的。 运动过程 重力势能 动能 能量转化 下降过程 能→ 能 上升过程 能→ 能 减小 增大 重力势 动 增大 减小 动 重力势 在最高点：高度 ， 能最大； 在最低点：速度 ， 能最大； 最大 重力势 最大 动 机械能及转化 一 【单摆】小球在摆动过程中动能和势能的相互转化。 在A点：高度 ， 能最大； 在O点：速度 ， 能最大； 最大 重力势 最大 动 运动过程 重力势能 动能 能量转化 A O 能→ 能 O B 能→ 能 减小 增大 重力势 动 增大 减小 动 重力势 机械能及转化 一 由于存在摩擦或空气阻力，机械能会减少（机械能转化为内能） 跳伞运动员匀速下落 发射的航天飞船 火箭发射、汽车上坡，机械能增大（燃料化学能转化火箭的机械能） 新课讲授 机械能及其转化 一 动能和弹性势能的转化 如图所示，请同学们根据所学内容分析讨论皮球在下落过程中、接触地面发生弹性形变过程中、恢复原状过程中和上升过程中动能、重力势能和弹性势能是如何变化的？ 下落时：高度减小，速度增大 重力势能减小 动能增大 转化 接触地面时：速度减小，弹性形变增大 弹性势能增大 动能减小 转化 恢复原状时：速度增大，弹性形变减小 弹性势能减小 动能增大 转化 皮球上升时：速度减小，高度增加 重力势能增大 动能减小 转化 机械能及转化 一 题干中，“光滑的表面”、“不计空气阻力” 等文字描述，表示机械能守恒。 如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，即机械能是守恒的。 远地点 重力势能最大，速度最小 近地点 动能最大，速度最大 重力势能转化为动能 动能转化为重力势能 机械能及其转化 一 机械能不守恒的一些事例 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。 ①A→B过程，重力势能转化为动能； ②B→C过程，动能转化为重力势能； ③C→D过程，重力势能转化为动能。 机械能及其转化 一 1.只有动能和势能的相互转化，而没有机械能与其他形式的能的相互转化。 当机械能守恒时，动能和势能中一种形式的能量减少，另一种形式的能量必然增加，机械能的总和保持不变。 机械能守恒的条件： 2.物体只受重力和弹力，不受摩擦力时，机械能是守恒的。 3.在物理学中常常出现“光滑的表面”、“不计空气阻力” 、“不计摩擦”等文字描述，表示没有摩擦阻力，机械能是守恒的. 机械能不守恒的一些事例 机械能不守恒时的大小变化的判断：机械能=动能+势能 神州19号返回舱匀速下落时，动能不变，重力势能减小，机械能减小，不守恒。 神州20号发射时是加速上升的，动能变大，重力势能变大，机械能变大，不守恒。 机械能及其转化 一 水和风能的利用 二 水能 流动的水具有动能，高处的水具有重力势能，水所具有的机械能统称为水能。水能的大小由流量、流速和水位差决定。 水和风能的利用 二 风能 空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。风能的大小由风速和流动空气的质量决定。 对风能的利用 利用风能发电 利用风能的帆船 水能和风能的利用 二 水能和风能都是机械能 水力发电，水位高度越大，水的重力势能越大能发出的电就越多。 风力发电，风吹动风车，可以带动发电机发电。 空气动能 风车动能 电能 重力势能 动能 电能 帆船利用风能前行 水的动能带动水车转动 P100练习与应用 滚筒自动从低处往高处运动 原理：橡皮筋的弹性势能转化为滚筒的动能 课堂小结 课堂习题 1.小明从光滑的滑梯下滑过程中，重力势能 ，动能 ，机械能 。（填“增大、减小、不变”） 2.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，B点的 能最大，A点的机械能 D点的机械能。（填“大于、小于、等于”） 减小 增大 不变 动 等于 课堂习题 3.分析皮球落下又弹起的过程中的能量的转化。 皮球落向地面时， 能转化为 能;撞击地板时， 能转化为 能，恢复形变(未离开地面)向上弹起时， 转化为 能，离开地面向上运动时， 能转化为 能。 重力势 动 动 弹性势 弹性势 动 动 重力势 课堂习题 4.如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，请回答关于过山车机械能的问题： 刚开始过山车匀速被拉升时，机械能 过山车向下俯冲时， 能转化为 能 通过环形轨道最高点时，动能最 过山车在运行过程中机械能 （守恒/不守恒） 增大 重力势 动 小（但不为0） 不守恒 课堂习题 5. 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，请回答以下问题： 小球从A点运动到B点的过程中机械能 。（增大、减小、不变） 小球反弹经过D点时动能（为、不为） 零。 弹性势能最大的时候是 点，C和F 这两点位置的 能相等。 小球经过E点的机械能 经过 G点的机械能（填“大于、小于、等于”） 不变 不为 C 重力势和动 大于 课堂习题 6.在温哥华冬奥会上，来自黑龙江省的选手李妮娜在自由式滑雪比赛中获得银牌。她在比赛过程中运动的轨迹如图所示，如果不计空气阻力，则从a点向b点运动过程中，动能____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；她在a点处的机械能 _______ 她在c点处的机械能；c点的机械能______d点的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 等于 增大 大于 课堂习题 如图所示，一个木球从高处滚下来，撞到弹簧上。分析其能量转化的情况。 运动情况 球的动能 弹簧的 弹性势能 能的转化 钢球 压缩弹簧 逐渐减小 直至为零 逐渐增大 动能转化为弹性势能 弹簧把 钢球弹回 由零逐渐 增大 逐渐减 小直至为零 弹性势能转化为动能 Lavf60.3.100 $