(共36张PPT)
11.4 机械能及其转化
人教版八年级下册
教学目标
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。
新知导入
飞行中的飞机
飞行中的飞机具有动能和重力势能
新知导入
跳水运动员具有动能和重力势能
新知讲解
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
1.动能、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。
一、机械能
新知讲解
弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能；
弯弓射箭时，箭射出去后，弓恢复了原状，弓的弹性势能哪里去了？
箭由静止变为运动，箭的动能从何而来？
新知讲解
自由下落的球，重力势能转化成动能。
自由下落的球，速度越来越快，球的动能从哪里来？
自由下落的球，高度越来越低，球的重力势能哪里去了？
新知讲解
二、动能和势能能够相互转化
（一）演示实验：滚摆实验
最高点
最低点
势能最大，动能最小
动能最大，势能最小
高度最高
速度最大
重力势能转化为动能
滚摆下降过程
新知讲解
势能最大
动能转化为重力势能
结论：动能和势能之间可以相互转化
滚摆上升过程
最低点
动能最大，势能最小
速度最大
新知讲解
（二）单摆动能与势能的转化
单摆
A
B
C
A点高度最高
B点速度最大
势能最大，动能最小
势能最小，动能最大
从A到B，重力势能转化为动能
从B到C，动能能转化为重力势能
新知讲解
铁锁会打到鼻子吗？
不会打到鼻子，因为铁锁拉到一定高度，所具有的重力势能是一定的，在来回摆动的过程中，若忽略空气阻力，动能和重力势能相互转化，而机械能的总量不会增多，故不会超过原来的高度，打不到鼻子。
新知讲解
（三）机械能的转化在生活中的应用
篮球从手中下落到地上，又向上弹的过程中能的转化情况。
分析：篮球从手中下落到刚接触地面是重力势能转化成动能，从接触地面到发生到最大形变是动能转化成弹性势能，从恢复形变到离开地面是弹性势能转化为动能，从离开地面上升的过程是动能转化为重力势能。
新知讲解
分析：人下降过程中重力势能转化成动能，上升的过程是动能转化为重力势能。
过山车的能量转化
新知讲解
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减小重力势能逐渐增大。
新知讲解
分析：人从滑梯滑下过程中重力势能转化成动能。
滑滑梯的能量转化
新知讲解
蹦 床
（重力势能—动能—弹性势能——动能—重力势能）
新知讲解
2.机械能守恒
当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。
机械能 = 动能 + 势能
小结：
1.动能和势能能够相互转化。
新知讲解
三、风能和水能的利用
1.水能和风能是机械能
新知讲解
2.在水（风）力发电站，水（风）的机械能转化为电能。
新知讲解
风力发电
课堂练习
1、（2022广东深圳）（多选）如图为冬奥会男子滑雪过程中，空气阻力不计，下列正确的是（ ）
A. ①到②，重力势能全部转化为动能
B. ③只受到重力作用
C. ④到⑤，停下来是因为摩擦力的作用
D. ⑤失去惯性
BC
课堂练习
2、（2022湖北江汉油田潜江 天门 仙桃）苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌，如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B. 运动员在a处和c处的重力势能相等
C. 运动员在b处时机械能最大
D. 运动员从b处到d处速度逐渐减小
B
课堂练习
3、（2022黑龙江大庆） 雨滴从高空沿直线竖直下落，由于空气阻力的作用，雨滴先加速后匀速运动，可认为雨滴受到的空气阻力与速度的平方成正比，且比例系数不变。关于雨滴下落过程中下列说法正确的是（ ）
A. 匀速下落时，质量大的雨滴速度比质量小的雨滴速度大
B. 雨滴一直处于平衡状态
C. 雨滴下落过程中机械能保持不变
D. 雨滴只有在加速下落过程中才有力对它做功
A
课堂练习
4、（2022江苏无锡） 用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，关于该实验，下列说法中错误的是（ ）
A. 小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B. 小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能
C. 木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D. 本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
D
课堂练习
5、（2022广西白色）北京时间2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。关于飞船在离地加速升空过程中能量的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 动能增大，势能增大，机械能增大
B. 动能增大，势能不变，机械能增大
C. 动能增大，势能减小，机械能不变
D. 动能减小，势能增大，机械能不变
A
课堂练习
6、（2022河北） 2022年5月14日，一架国产C919大飞机（如图所示）从浦东机场起飞，经过3个多小时的飞行后安全降落，这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是（ ）
A. 飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐增大
B. 飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变
C. 飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞机的机械能一直保持不变
D. 飞机降落后，在水平道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能
A
课堂练习
7、（2022湖南郴州）生活中处处有物理。对下列生活情景，分析正确的是（ ）
A. 飞行员跳伞时，在减速下降过程中，重力势能转化为动能
B. 公交车紧急刹车时，乘客容易向前倾倒，是因为乘客具有惯性
C. 用水平推力推木箱，没有推动，是因为水平推力小于木箱受到的摩擦力
D. 用高压锅煮饭，锅内气压升高时，水的沸点降低，更容易把饭煮熟
B
课堂练习
8、（2022山东临沂）东京奥运会上，14岁的全红婵获得女子10米跳台跳水冠军。如图所示，正在比赛中的全红婵（ ）
A. 起跳过程中运动状态保持不变B. 上升过程中重力势能转化为动能
C. 下落过程中动能保持不变
D. 入水过程中所受水的浮力逐渐增大
D
课堂练习
9、（2022四川乐山） 2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛，17岁中国小将苏翊鸣摘得金牌，成为冬奥历史上该项目最年轻的金牌获得者。比赛场地简化如图所示，AC为助滑道，B为AC的最低点。运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中（不考虑一切阻力），重力势能转化___________能，机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
不变
动
课堂练习
10、（2022江西） 如图所示，是北京冬奥会钢架雪车比塞场景。运动员在钢架雪车上，沿冰道从山坡上快速滑降，____________转化为动能；在此过程中，运动员相对于________是运动的。
冰道
重力势能
课堂练习
11、（2022四川自贡） 在2022年北京冬奥会自由式滑雪比赛中，我国运动员谷爱凌获得冠军，她在雪道上自由下滑的过程中，如果不计雪道阻力和空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A. 动能不变，重力势能不变，机械能不变
B. 动能增大，重力势能增大，机械能不变
C. 动能增大，重力势能减少，机械能不变
D. 动能减少，重力势能减少，机械能减少
C
课堂总结
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
板书设计
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
作业布置
人教版八年级下册66页动手动脑学物理1、2、3、4题
谢谢
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（2022湖北荆州）打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等
B. 篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0
C. 篮球经过B、E两点时，动能可能相等
D. 篮球在整个过程中机械能守恒
答案：C
（2022黑龙江牡丹江、鸡西）日常生活中的许多现象都与我们所学习的物理知识有关，下列说法不正确的是（ ）
A. 轮胎上的花纹可以增大摩擦力
B. 荡秋千时，小孩的机械能不守恒
C. 盘山公路不省距离，但是省力
D. 投掷出去的铅球在空中飞行的过程，是受到了运动员对它做的功
答案：D
（2022广西北部湾） 2022年5月31日，我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功。返航时，飞机在减速下降过程中（ ）
A. 动能增大，重力势能减小
B. 动能减小，机械能不变
C. 动能增大，重力势能增大
D. 动能减小，机械能减小
答案D
（2022四川凉山）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力，关于小球从A点到C点运动过程的说法，正确的是（ ）
A. 小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能
B. 小球从A点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用
C. 小球从B点下落到C点的过程中，速度一直减小
D. 小球在B点时受到平衡力的作用
答案：A
（2022湖南邵阳）2022年4月16日，摘星妈妈王亚平和航天员耀志刚、叶光富三人乘坐神舟十三号返回舱成功返回地球。下列关于返回舱进入大气层后的有关说法错误的是（ ）
A. 返回舱下落过程中，动能转化为重力势能
B. 返回舱加下落过程中其动能增大
C. 返回舱下落过程中与大气摩擦，外表面温度升高，其内能增加
D. 返回舱下落过程中，航天员相对地球是运动的
答案：A
（2022新疆）在北京冬奥会U型池比赛中，某运动员在腾空后上升的过程中（不计空气阻力）（ ）
A. 动能转化为重力势能 B. 重力势能转化为动能
C. 动能与重力势能之和变大 D. 动能与重力势能之和变小
答案：A
（2022四川德阳）2022年2月，我国成功举办了第24届冬奥会。图甲是2022年北京冬奥会会徽：它以汉字冬为灵感来源，运用中国书法艺术形态来展现出滑雪运动员的英姿。图乙是中国滑雪运动员谷爱凌在U型场地比赛的图片，关于比赛过程中的能量变化，其中叙述正确的是（ ）
A．谷爱凌在U型场地滑行向上冲击到最高点时，动能将达到最大
B．谷爱凌从U型场地空中的高点开始下落过程中机械能逐渐增大
C．谷爱凌在U型场地出发点加速下滑的过程中动能越来越小
D．谷爱凌从U型场地出发点加速下滑的过程中重力势能越来越小
答案：D。
（2022四川成都）在北京冬奥会的跳台滑雪比赛中如图，运动员从陡坡下滑、加速、起跳，然后在落差多米的山地上自由“飞翔”。针对从陡坡加速下滑的过程，下列说法正确的是
A. 运动员的动能不变 B. 运动员的重力势能不变
C. 运动员的重力势能减小 D. 运动员的动能转化为重力势能
答案：
（2022四川南充） 掷实心球是南充中考体育项目之一，如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 实心球离开手后受到重力和惯性力的作用
B. 实心球在最高点A时处于平衡状态
C. 实心球从O运动到B的动能先减小后增大
D. 实心球在O点的机械能大于在B点的机械能
答案：C
（2022浙江湖州）你一定剪过指甲吧！为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来，而是“飞”出去？原来，指甲受到指甲钳的挤压，改变了______，当指甲被指甲钳剪断后，指甲的________转化为指甲的动能，让指甲“飞”出去。
答案：形状弹性势能
（2022云南）. 2021年8月5日，中国14岁的全红婵以创奥运纪录的高分夺得东京奥运会10米跳台冠军，如图甲所示，在下落过程中忽略空气阻力，她的重力势能转化为___________能。2022年2月16日、中国运动员齐广璞在北京冬奥会男子自由滑雪空中技巧赛上获得冠军，如图乙所示，他离开大跳台后由于___________，仍能在空中继续“飞行”。
（2022四川广安） 2021年10月16日，我国神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将航天员翟志刚、王亚平、叶光富送人天和核心舱，中国空间站有人长期驻留的时代到来。发射时火箭周围产生大量“白气”，这是__________现象（填一种物态变化名称）；飞船加速升空时（忽略飞船质量的变化），机械能__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
答案： ①. 液化 ②. 增大
（2022湖北武汉）如图所示是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”。运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时，运动员的_______转化为______。（填“动能”或“重力势能”）在“雪如意”的一侧，运行角度随山势而变的变坡斜行电梯速度是2.5m/s，电梯从最低点运行到最高点的路程是259m。所需时间是_______s。
答案： 重力势能 动能 103.6
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