2021-2022学年度沪科版八年级物理下册课件 第十章第6节 合理利用机械能(共37张PPT)

(共37张PPT)
第十章 机械与人
第 6 节　合理利用机械能　
1．能通过实例从做功的角度描述能量，能说出能量与做功的关系，记住能量的单位.
2．能利用实例或实验初步认识动能、势能的概念，并能运用其解释相关的现象.
3．能通过实验探究，了解动能、势能的大小跟哪些因素有关.
4. 理解动能与势能之间的相互转化.
学习目标
新课目标
新课引入
流动的水可以做功
风可以推动帆船做功
在物理学中，如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量.简称能.
物体做功的过程就是能的转化过程.物体做的功越多，说明某种能转化为别的形式的能越多.因此，能量的单位与功的单位相同，也是焦（J）.
动能与势能
一
新课讲解
1.能量
物体由于运动具有的能叫做动能.物体由于高度位置所具有的能叫做重力势能，物体因弹性形变而具有的能叫做弹性势能，人们将重力势能、弹性势能这类能称为势能.
2.动能与势能
物体有时既具有动能又具有势能.例如，正在升空的航天飞机具有动能，又因为它在高处，还具有重力势能.动能和势能统称为机械能.
（1）只要是弹簧就具有弹性势能 .（ ）
（2）在高空飞行的小鸟，只具有动能.（ ）
（3）用细线挂在天花板上的物体，没有做功，但它也具有能量.（ ）
（4）运动的物体一定具有动能.（ ）
×
×
√
√
典例与精析
猜想：动能大小可能与速度有关；动能大小可能与质量有关
实验与探究
（一）动能的大小跟哪些因素有关
实验步骤：
(1)将木板放在光滑斜面下的水平桌面上，将木块放在木板上，分别让同一钢球从不同的高度(h1和h2)由静止开始向下运动，撞击木块，记下木块被撞击后运动的距离.
(2)分别让实心木球和钢球从同一高度(h)由静止开始向下运动，撞击木块，记下木块被撞击后运动的距离.
数据分析：对比表中1、2两行数据，同一钢球从不同的高度静止释放，起点高的2钢球到达低端的速度大，与木板撞击后使木块运动的距离长，表明2钢球的动能大；对比3、4两行数据，实心木球和钢球的质量不同，钢球的质量大，当它们从同一高度被静止释放时，到达斜面低端的速度相同，但钢球撞击木块运动的距离长，表明钢球的动能大.
序号 下滑物体 下滑高度/cm 木块运动的距离/cm
1 钢球 15 4.5
2 钢球 25 8.3
3 木球 20 2.2
4 钢球 20 6.6
结论
(3)把数据记入下表，并比较各组数据.
结论：
质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大.
速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大.
物体的动能与物体的质量和速度有关.质量越大，速度越大，物体具有的动能越大.
①一辆汽车加速运动，它的动能 .
②火车进站时做减速运动，它的动能 ；停止后，它的动能等于 .
③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能 .
典例与精析
④汽车空载和满载时以相同速度前进： 时动能大.
⑤某同学慢跑和快跑： 时动能大.
满载
快跑
变大
减小
0
减小
(1)将小方桌腿朝下水平放在沙箱的沙子上，使用同一钩码从不同高度(h1，h2)自由下落冲击小方桌，记下方桌下陷的深度.
（二）势能的大小跟哪些因素有关
1.重力势能的大小跟哪些因素有关？
(2)将体积相近的钩码和木块从同一高度h自由下落冲击小方桌，记下方桌下陷的深度.
(3)把数据记入下表，比较各组数据.
序号 举高的物体 举高的高度/cm 小方桌陷入沙中的深度/cm
1 钩码 20 约1.2
2 钩码 40 约2.0
3 钩码（100g） 30 约1.6
4 钩码（50g） 30 约0.4
数据分析：对比表1、2行，同一钩码被举得越高，能使小桌下陷得越深，说明质量相同的物体，被举得越高，它的重力势能越大；对比表3、4两行数据，钩码的质量大，它们被举高相同的高度，质量大的钩码使小桌下陷得深，说明被举高高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大.
结论：物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能就越大.
2.弹性势能的大小与哪些因素有关？
结论：物体发生的形变越大，具有的弹性势能越大.
　 重力势能的大小与高度、质量有关，质量相同的物体，高度越大，重力势能越大；高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大.
　 弹性势能大小与形变大小有关，物体的弹性形变越大，弹性势能越大.
归纳与小结
动能的大小与物体的质量和速度有关.质量越大，速度越大，物体具有的动能越大.
滚摆
1.观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何
变化的？
动能和势能的相互转化
三
（1）摆球向下摆动过程中,重力势能变小,速度变大，摆锤的动能变大,摆锤的重力势能转化为动能.
（2）当摆锤过中点向上转动过程中,速度变小,摆锤的动能变小,重力势能变大，摆锤的动能转化为重力势能.
单摆
A
B
C
2.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？
A-B：小球的动能＿＿＿＿，重力势能＿＿＿,
＿＿＿＿＿转化为＿＿＿＿＿.
B-C：小球的动能＿＿＿＿，重力势能＿＿＿，
＿＿＿＿＿转化为＿＿＿＿＿.
增大
增大
减小
减小
重力势能
重力势能
动能
动能
动能和重力势能可以相互转化.
实验表明:
3.动能和弹性势能的转化
A—B ： ____能转化为________能
B—A ： ______能转化为____能
动
弹性势
弹性势
动
动能和弹性势能可以相互转化.
实验表明：
4.弹性势能、动能和重力势能的转化
高度减小
速度增大
重力势能减小
动能增大
转 化
（1）皮球下落：
（2）皮球接触地面：
开始发生弹性形变，弹性势能逐渐增大.向下的速度变小，动能减小.这时是动能转化为弹性势能.
动能减小
弹性势能增大
转 化
速度减小
形变增大
（3）皮球在恢复原状的过程中：弹性形变程度变小，向上的速度变大.
动能增大
弹性势能减小
转 化
形变减小
速度增大
（4）皮球上升时：
高度增大
速度减小
重力势能增大
动能减小
转 化
分析整个过程，皮球能量的转化是：
动 能
重力势能
弹性势能
小制作——抛掷装置
（1）如图，利用橡皮筋、木片及瓶盖，制作一个抛掷乒乓球的装置.
（2）使用中，经常保养，定时润滑把橡皮筋拉得紧一点，松手后，球是不是被抛得更远？
是，因为橡皮筋越紧，所具有的弹性势能越大，当手指松开后，球获得的能量将越多，故球将会被抛得更远.
合理利用机械能
能量
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量
动能
物体由于运动而具有的能
影响因素：质量、速度
势能
物体由于被举高而具有的能
重力势能
弹性势能
影响因素：质量、高度
物体由于弹性形变而具有的能
动能和势能可以相互转化
机械能
课堂小结
课堂训练
1.一架匀速上升的直升飞机，它的（ ）
A、动能增加，重力势能不变
B、动能不变，重力势能增加
C、动能和重力势能都增加
D、动能和重力势能都不变
B
2. 下列物体具有动能的是 （ ）
A.静止在海面的轮船
B.行驶的小汽车
C.静止山坡上的石头
D.被压缩的皮球
B
3.下列物体具有重力势能的是 （ ）
A.停在水平路面的汽车
B.被捏成娃娃的橡皮泥
C.腾空的跳高运动员
D.被压缩的弹簧
C
4.　判断下列说法正确的是( )
A．速度大的球一定比速度小的球动能大
B．同一辆车运动速度越大动能就越大
C．子弹的速度比火车的速度大，所以子弹动能就
比火车动能
D．平直公路上匀速行驶洒水的洒水车动能不变
B
5.下列物体具有重力势能的是 （ ）
A.停在水平路面的汽车
B.被捏成娃娃的橡皮泥
C.腾空的跳高运动员
D.被压缩的弹簧
C
6、弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的转化角度来说明这一过程.
弹簧门被推开的过程，动能转化为弹性势能；弹簧门自动关闭的过程，弹性势能转化为动能.
7、说明下列过程中机械能的转化：
（1）雪橇从山坡上滑下来
（2）炮弹从炮口斜向上射出，又落回到远处地上.
重力势能转化为动能
动能转化为重力势能再转化为动能
8.分析皮球从手中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，离开地面向上弹跳时，_____能转化为_______能.
动
动
动
弹性势能
弹性势
重力势
动
重力势