(共52张PPT)
课题 11.4 机械能及其转化
人教版八年级物理下册
制作 高文超
教学目标
1.物理观念:
(1)知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
(2)能通过实验或实例,认识物体的动能和势能可以相互转化。能解释与机械能转化有关的现象。
(3)通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。
2.科学思维:
认识机械能及其转化。
教学目标
3.科学探究:
通过观察和实验,认识动能和势能之间的相互转化的过程。
4.科学态度与责任:
(1)通过水能和风能的利用,知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决实际问题。提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识。
(2)查阅资料,了解我国古代水磨、水碓等机械。
教学目标
教学重点
动能和势能之间的相互转化。
教学难点
能量转化与守恒的应用。
新知导入
2023年5月2日,中央电视台《军事纪实》播放的升空即战斗 制胜海空的“飞鲨”勇士。从甲板起飞的战斗机具有什么能量?
新知导入
2023年5月2日,中央电视台《军事纪实》播放的升空即战斗 制胜海空的“飞鲨”勇士。空中加油机具有什么能量?
新知导入
2023年5月2日,中央电视台《军事纪实》播放的升空即战斗 制胜海空的“飞鲨”勇士。空中加油机具有什么能量?
新知导入
2023年5月2日,中央电视台《军事纪实》播放的升空即战斗 制胜海空的“飞鲨”勇士。空中加油机具有什么能量?
新知导入
2023年5月2日,中央电视台《军事纪实》播放的升空即战斗 制胜海空的“飞鲨”勇士。空中飞行的战斗机具有什么能量?
新知导入
我国的航母辽宁舰、山东舰、福建舰,未来的人民海军,是大有可为的,中国在维护世界和平方面,也是大有可为的。
新知导入
高空飞行的火箭炮具有什么能量?这些能量会发生什么变化?
新知讲解
一切运动的物体都具有动能,物体的质量越大,运动速度越大,物体具有的动能越大。
新知讲解
物体由于受重力并都具在一定高度时所具有的能叫做重力势能。物体的质量越大,位置越高,物体具有的重力势能越大。
新知讲解
物体由于受重力并都具在一定高度时所具有的的能叫做重力势能。物体的质量越大,位置越高,物体具有的重力势能越大。
新知讲解
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。物体的弹性形变越大,物体具有的弹性势能越大。
新知讲解
空中飞行的飞机因为运动它具有动能,又因为它处于高空而具有重力势能。跳高运动员具有动能和重力势能。
新知讲解
空中飞行的飞机因为运动它具有动能,又因为它处于高空而具有重力势能。把这两种能量加在一起,就得到它的总机械能。
新知讲解
一、机械能及其转化
一个物体从高处下落,物体的重力势能就转化成它的动能;弯弓射箭时,弓的弹性势能转化成动能。
新知讲解
一、机械能及其转化
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,与蹦床接触后,床面发生弹性形变,运动员的动能转化为蹦床的弹性势能。可见,动能和势能可以相互转化。
蹦床运动员
新知讲解
想想做做
1.观察滚摆的运动,讨论滚摆在运动过程中动能和势能是如何转化的。
滚摆
滚摆下降时,它的动能越来越大,重力势能越来越小,重力势能转化为动能。
新知讲解
想想做做
1.观察滚摆的运动,讨论滚摆在运动过程中动能和势能是如何转化的。
滚摆
滚摆上升降时,它的重力势能越来越大,动能越来越小,动能转化为重力势能。
新知讲解
想想做做
2.分析小球在摆动过程中动能和势能的相互转化。
小球从A点到B点,下降时,它的动能越来越大,重力势能越来越小,重力势能转化为动能。在最低点B处动能最大。
小球从A点摆动到C点
新知讲解
想想做做
2.分析小球在摆动过程中动能和势能的相互转化。
小球从B点到C点,上降时,它的重力势能越来越大,动能越来越小,动能转化为重力势能。在最高点C处重力势能最大。
小球从A点摆动到C点
新知讲解
大量研究结果表明,如果只有动能和势能的相互转化,尽管动能、势能的大小变化,但机械能的总和不变,或者说,机械能是守恒的。
一、机械能及其转化
小球从A点摆动到C点
滚摆
新知讲解
想想做做
把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉倒自己的鼻子附近,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?
铁锁摆回时会打到鼻子吗?
新知讲解
想想做做
把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉倒自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去。
铁锁摆回时不会打到你的鼻子。由于机械能守恒。最高处动能为零,全部转化为重力势能且和原有的重力势能相等。(不考虑空气阻力)
铁锁摆回时会打到鼻子吗?
新知讲解
二、水能和风能的利用
地球上,海水朝夕涨落,江河日夜奔腾;有时微风拂面,有时狂风劲吹。
新知讲解
二、水能和风能的利用
地球上,海水朝夕涨落,江河日夜奔腾;有时微风拂面,有时狂风劲吹。
新知讲解
二、水能和风能的利用
从能量的角度来看,自然界的流水和风都具有大量的机械能的天然资源。我们的祖先很早就开始利用水能和风能了。
新知讲解
二、水能和风能的利用
我们的祖先很早就开始利用水能和风能了。水磨利用流水的动能转化为水轮的动能,传给水磨做功。
新知讲解
二、水能和风能的利用
我们的祖先很早就开始利用水能和风能了。水碓利用流水的动能转化为水轮的动能,传给水碓做功。
新知讲解
二、水能和风能的利用
我们的祖先很早就开始利用水能和风能了。让水流冲击水轮,用来汲水,磨粉;船靠风力鼓起帆来推动它航行。
新知讲解
二、水能和风能的利用
水车轮幅直径大的20米左右,小的也在10米以上,可提水高达15-18米。大水车可灌溉农田六、七百亩,小的也可灌溉一、二百亩。水车省工、省力、省资金,在古代是最先进的灌溉工具了。
新知讲解
二、水能和风能的利用
到19世纪,人类开始利用水能发电。
新知讲解
二、水能和风能的利用
到19世纪,人类开始利用水能发电。人们修筑拦河坝来提高上游水位,在坝底安装水轮机,发电机装在水轮机上面,它们的轴连在一起,水轮机带动发电机发电。
新知讲解
二、水能和风能的利用
到19世纪,人类开始利用水能发电。人们修筑拦河坝来提高上游水位,在坝底安装水轮机,发电机装在水轮机上面,它们的轴连在一起,水轮机带动发电机发电。
新知讲解
二、水能和风能的利用
一定量的水,上下水位差越大,水的重力势能越大,能发出的电就越多。
新知讲解
二、水能和风能的利用
风能也能发电,风吹动风车,可以带动发电机发电,单个风力发电机输出的功率较小,在风力资源丰富的地区,可以同时安装几百台风力发电机,组成“风车田” 。
新知讲解
二、水能和风能的利用
风能也能发电,风吹动风车,可以带动发电机发电,单个风力发电机输出的功率较小,在风力资源丰富的地区,可以同时安装几百台风力发电机,组成“风车田” ,联在一起供电。
新知讲解
科学世界 人造地球卫星的机械能转化
人造地球卫星在大气层外环绕地球运行。它的速度很快,有的一天可绕地球飞行几圈到十几圈。人造地球卫星广泛应用于全球通信、军事侦察、气象观测、资源普查,环境监测、大地测量等方面。
新知讲解
科学世界 人造地球卫星的机械能转化
许多人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行。离地面最近的一点叫做近地点,最远一点叫做远地点。卫星在大气层外运行,不受空气阻力,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒。
新知讲解
科学世界 人造地球卫星的机械能转化
卫星在远地点时,势能最大,当它从远地点向近地点运动时,势能减小、动能增大,速度也增大。当卫星在从近地点向远地点运动时,它的势能增大,动能减小,速度也减小。
课堂练习
1.下列说法不正确的是( )
A. 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能
B. 一个物体可以既有动能,又有势能
C. 飞行的飞机既有动能,又有势能
D. 流水只具有动能
D
课堂练习
2.下列说法不正确的是( )
A. 滚摆上升过程中重力势能增大
B. 滚摆在最高点的动能为零
C. 滚蛋在最低点的动能为零
D. 滚摆下降过程中重力势能转化为动能
C
课堂练习
3.小明荡秋千过程中,下列说法正确的是( )
A.上升过程动能转化为重力势能
B.在最高点重力势能为零
C.在最低点动能为零
D.在荡秋千的整个过程中机械能守恒
A
课堂练习
4.我国空中加油机正在给战斗机加油过程中,若战斗机的高度和速度不变,则战斗机的 ( )
A. 动能增加,势能减小,机械能不变
B. 动能不变,势能不变,机械能不变
C. 动能减小,势能不变,机械能减小
D. 动能增加,势能增加,机械能增加
D
课堂练习
5.骑自行车下坡时,人不蹬车,车速也会加快,这是因为( )
A.人与车的动能保持不变
B.人与车的重力势能不断增大
C.人与车的机械能不断增大
D.人与车的重力势能转化为动能
D
课堂总结
1. 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能:一个物体可以既有动能,又有势能。
2. 机械能及其转化:物体下落,重力势能转化为动能;物体上升,动能转化为重力势能。只有动能和势能相互转化时,机械能是守恒的。
3. 水能和风能的利用。流动的水和风是具有大量机械能的天然资源。我们的祖先很早就开始利用水能和风能了。修筑拦河坝,提高上游水位,增加水的重力势能。水力发电、风力发电。
板书设计
1. 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能:一个物体可以既有动能,又有势能。
2. 机械能及其转化:物体下落,重力势能转化为动能;物体上升,动能转化为重力势能。只有动能和势能相互转化时,机械能是守恒的。
3. 水能和风能的利用。流动的水和风是具有大量机械能的天然资源。我们的祖先很早就开始利用水能和风能了。修筑拦河坝,提高上游水位,增加水的重力势能。水力发电、风力发电。
作业布置
1.课堂作业P72.T2
2.家庭作业P72.T1、T3、T4。
谢谢
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