八年级物理下册 11.4 机械能及其转化 课件(共24张PPT)

(共24张PPT)
第十一章 功和机械能
11.4 机械能及其转化
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★课堂引入
观察与思考
观察甲乙两图，回答问题
甲.过山车
乙.单摆摆动
1.甲图中，过山车上下运动，游客具有的重力势能将如何变化？
2.乙图中，单摆在来回摆动过程中动能和重力势能的变化满足怎样的规律？
1.过山车在上升阶段，游客重力势能增加；下降阶段，重力势能减小。
2.单摆在来回摆动过程中，重力势能和动能都在发生变化。重力势能增加时，动能减小；重力势能减小时，动能增加。
师生互动
在单摆的摆动中，重力势能和动能是否在互相转化，它们之间的转化满足什么规律？
2
★学习目标
1.了解机械能概念；
2.会分析动能和势能之间的转化过程；
3.会利用机械能分析生活中常见动能与势能之间的转化例子；
4.能利用所学知识解析有关问题。
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★课堂活动
一、机械能
机械能
动能与势能的总和称为机械能
动能与势能是可以相互转化的
机械能=动能+势能
从前面的学习，我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念，能量反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此，动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳（J）。
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★课堂活动
二、机械能及其转化
观察单摆在摆动运动过程中动能与势能是如何变化的
小实验
实验步骤
用细线把一小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，松手释放小球，观察小球在位置A→B→C过程中，高度和速度变化，并分析其动能和势能的变化情况。
3
★课堂活动
二、机械能及其转化
动能和势能是可以互相转化的。动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能。
运动过程 A→B B B→C C
动能
势能
动能和势能的转化 — —
增加
最大
减小
零
减小
最小
增加
最大
势能转化为动能
动能转化为势能
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★课堂活动
二、机械能及其转化
动能与势能之间转化例子很多
小球沿轨道从高处滚下
弯曲的跳板把人弹至高处
推出的铅球在空中运动
请分析上面运动过程物体的动能与势能之间是如何转化的
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★课堂活动
二、机械能及其转化
观察下面几种运动，说出动能与势能转化方式
即讲即练
弹性势能转化为动能
动能转化为弹性势能
重力势能转化为动能
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★课堂活动
三、机械能守恒
机械能守恒
只有动能和势能相互转化时，机械能综合保持不变，就称为机械能守恒。
物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力，机械能的总量保持不变。
这就是：机械能转化和守恒定律
3
★课堂活动
四、水能和风能的利用
动能和势能可以互相转化，在一定条件下，机械能也可以和其他形式能（如光能、风能、水能等）相互转化。
3
★课堂活动
四、水能和风能的利用
自然界的瀑布、湍流、急速的河水和海浪都能做功，都具有(机械)能量。
水能
高山流水具有水能
大海的潮汐具有水能
水流量越大，落差（上下游水位差）越大，水流能越大
3
★课堂活动
四、水能和风能的利用
水电站
自然条件：
1.地形：有集水区，落差大。
2.地质：地质条件稳定。
3.气候：年降水量大（年降水量稳定更好）。
4.河流流量大。
5.河流的含沙量小（泥沙不易淤积）。
水的势能
水的动能
电能
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★课堂活动
四、水能和风能的利用
流动的风具有能量
风能
风是流动的空气，风把风筝吹到天空，也就是对风筝做功；风能使你做的小风车飞转，即对小风车做功。所以，风具有机械能。
优点：不会枯竭，利用比较简单，不污染环境；
缺点：单机容量小，不稳定，变化大。
风能特点
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★课堂练习
1.一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能_____，势能_____。 (填“变大”或“变小”)
2.下列物体各具有什么形式的机械能？
(1)在地上滚动的足球；
(2)山顶上的一块石头；
(3)地面上被拉弯的弓；
(4)天空中向前飞行的飞机
变小
变小
动能
重力势能
弹性势能
动能和重力势能
4
★课堂练习
3.分析下列物体能量的转化：
运动的卫星；
荡着的秋千；
拉弓射箭运动员；
在蹦床上表演
动能和重力势能
动能和重力势能
动能和弹性势能
动能、重力势能和弹性势能
4.物体在平衡力的作用下，下列说法中正确的是( )。A. 具有的机械能一定不变 B. 具有的动能一定不变C. 具有的重力势能一定不变 D. 无法判断
B
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★课堂练习
5.水电站用拦河坝提高上游水位，高处的水流下来时，冲击水轮叶的叶轮，带动发电机发电。在这个过程中，能量转化的顺序是（ ）。
A.动能 势能 电能
B.势能 动能 电能
C.内能 电能 动能
D.动能 电能 势能
B
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★典例分析
典型例题 1
考点一、机械能及其转化
减小
2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停，对月球表面识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥四号探测器的重力势能________，机械能________。（选填“增加”或“不变”或“减少”）
减小
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★典例分析
迁移训练 1
C
考点一、机械能及其转化
无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机。在无人机匀速上升过程中，对其分析正确的是（ ）。
A．质量增加 B．动能增加
C．重力势能增加 D．机械能不变
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★课堂小结
视频小结1
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★课堂小结
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★课后作业
1.如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后，滚摆停止上下滚动。下列说法正确的是（ ）。
A．滚摆下降时，重力势能减小，动能减小；
B．滚摆整个运动过程中，机械能守恒；
C．滚摆到最低点后又上升，重力势能全部转化为动能；
D．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小
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★课后作业
2.假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行，另一架空中加油机给其加油，如图，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则战斗机的（ ）。
A．动能增加，势能减少，机械能不变；
B．动能不变，势能不变，机械能不变；
C．动能减少，势能不变，机械能减少；
D．动能增加，势能增加，机械能增加
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★课后作业
3．我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中（ ）。
A．动能不变，重力势能增加，机械能增加；
B．动能增加，重力势能不变，机械能增加；
C．动能增加，重力势能增加，机械能增加；
D．动能不变，重力势能不变，机械能不变
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★课后作业
4．关于水能的利用，以下说法正确的是（ ）。
A．水轮机是利用水流的动能转动起来的；
B．水的动能越多，水轮机能做功越多；
C．河流上游的水位越高，水的势能越大，势能转化成的动能也越大；D．水轮机应安装在水坝前的上游处