2021-2022学年度人教版八年级物理下册课件 第十一章 功和机械能第4节 机械能及其转化(共36张PPT)

(共36张PPT)
第十一章 功和机械能
第4节　机械能及其转化　
1.能用实例说明物体的动能和势能的转化.
2.理解机械能守恒.
3.了解人类对水能、风能的开发与利用.
学习目标
新课目标
你知道飞行中的飞机的动能和重力势能是怎么转化的吗？
新课引入
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
1.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.
2.物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和.
机械能及其转化
一
新课讲解
弓的弹性势能哪里去了？
弓的弹性势能转化成了箭的动能.
举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？
球的重力势能转化为球的动能.
动能和势能能够相互转化
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.
蹦床运动员从高处落下，在与蹦床面将要接触时，具有一定的
动能，与蹦床面接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转
化成蹦床的弹性势能.
试着说出蹦床运动员蹦床过程中的能量转化
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？
（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
5.机械能守恒
大量研究结果表明，当只有动能和势能互相转化时，尽管动能、势能的大小会发生改变，但机械能总和保持不变，即机械能是守恒的.
机械能 = 动能 + 势能
势能
动能
+
保持不变
把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去.想想看，铁锁摆回时会打到你的鼻子吗？
不会，铁锁在摆动过程中与空气摩擦，有一部分机械能转化成内能.机械能不守恒.
转 化
动 能
重力势能
弹性势能
速 度
高 度
形变程度
机械能
质 量
质 量
守 恒
　　
1.水能和风能是机械能
水能和风能的利用
二
2.在水（风）力发电站，水（风）的机械能转化为电能.
（1）人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机，发电机安装在水轮机上面，水轮机带动发电机发电.
（2）风能可以用来发电，风吹动风车，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.
科学世界
人造地球卫星的机械能转化
人造地球卫星离地球最近的一点叫做近地点，最远的一点叫远地点.卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的相互转化，因此机械能守恒.
卫星在近地点的速度最____，动能最 ，势能最 ；
在远地点的速度最_____, 动能最 ，势能最 .
大
小
小
大
大
小
由近地点到远地点：____能转化为____能
由远地点到近地点：____能转化为____能
动
动
势
势
人造地球卫星的机械能转化过程
机械能及其转化
机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能
机械能及其转化
机械能守恒
水能和风能的利用
水能发电
风能发电
课堂小结
1、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.
课堂训练
2、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
3.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
4、“神舟五号”载人飞船的成功返航，实现了中国人几千年的飞天梦.当飞船减速着陆后航天英雄杨利伟的
(　　)
A、动能增加，重力势能减少
B．动能减少，重力势能减小
C、动能减少，重力势能不变
D．动能不变，重力势能减少
Ｂ
5、如图是某城市地铁的设计方案图,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡,为了充分利用能量,火车进站上坡前关闭发动机,由于惯性冲上缓坡,则上坡时火车的动能逐渐______重力势能逐渐______.(选填“增大”“减小”或“不变”)
减小
增大
6．小明在玩蹦蹦时，将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（ ）
A.重力势能减小，弹性势能增大
B.重力势能增大，弹性势能增大
C.重力势能减小，弹性势能减小
D.重力势能增大，弹性势能减小
A
7.跳水运动员跳水时，从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，则在整个过程中 （ ）
A、运动员的动能一直增大，机械能不变
B、运动员的重力势能一直减小，机械能减小
C、运动员的动能先减小后增大，机械能不变
D、运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大
C
8、体积相同的实心铁球和木球,铁球静放在水平桌面上,而木球从桌边由静止开始落向地面,则( 　　)
A、铁球和木球的机械能始终相等
B、铁球和木球同在桌面上时，重力势能相等
C、铁球的重力势能始终大于木球的重力势能
D、铁球的动能始终大于木球的动能
C
9、学生在做模拟“蹦极”的小实验.一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点.在小石块由a点到c点运动的过程中，以下说法正确的是(　　　)
A、小石块动能一直在增加
B．小石块减少的重力势能全部转化为动能
C、小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能
D．小石块到达C点时，动能为零
Ｄ