10.6 合理利用机械能 第2课时 课件(共19张PPT) 2023-2024学年初中物理沪科版八年级全一册

(共19张PPT)
第6节 合理利用机械能
第2课时
第十章 机械与人
举高的“夯”能夯实地面
弓拉得越开，箭射得越远
思考：物体的势能与什么有关？
1. 通过实验，知道重力势能的大小与哪些因素有关，并能对一些简单的现象做出判断。
2.能借助实例说明物体的动能和势能以及它们之间的相互转化。
活动1：在学习了“探究动能的大小与哪些因素有关”后，分小组交流，设计实验探究势能的大小与哪些因素有关。
【提出问题】
物体重力势能的大小与哪些因素有关？
【猜想与假设】
物体重力势能的大小可能与物体的质量有关，也可能与位置高度有关。
高悬的石头
举高的杠铃
树上的小鸟
任务一
探究势能大小跟哪些因素有关
【设计实验】
问题1：如何探究重力势能与高度、质量的关系？
利用控制变量法:
①控制高度相同，改变质量比较重力势能大小；
②控制质量相同，改变高度比较重力势能大小。
问题2：如何判断重力势能大小？
利用转换法，通过比较木桩陷入沙坑的深度来比较铁块具有的重力势能的大小
②探究重力势能与质量的关系：
如图两铁块的高度相同，右边的铁块质量更大。
①探究重力势能与位置高度的关系：如图两铁块的质量相同，右边的铁块被举得更高。
【进行实验】
【分析与论证】
①甲、乙相比，乙木桩陷入沙坑的深度更深，说明乙图中的铁块具体重力势能较大。
②甲、丙相比，丙木桩陷入沙坑的深度更深，说明丙图中的铁块具体重力势能较大。
归纳：物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
活动2：同学之间交流讨论，猜想弹性势能与什么有关？并举例生活实例来验证你的猜想。
物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
射箭时，如果弓拉得越满箭射得越远，代表弹性势能越大，满弓时其弹性的形变量最大。
1. 物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
2. 物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
活动小结
任务二
动能和势能的相互转化
活动1：观看“滚摆实验”视频，记录实验数据并进行分析。
高度 重力势能 运动速度 动能
最低点
最高点
最低
最高
零
最大
零
零
最大
最大
问题1：滚摆处于最高点时，具有什么形式的能？
当滚摆处于最高点时具有重力势能
问题2：完善表格滚摆上升和下落过程中重力势能和动能的变化，并分析原因。
高度 重力势能 运动速度 动能
下落
上升
减小
减小
减小
减小
增大
增大
增大
增大
转化
转化
滚摆下落过程中，运动速度逐渐增大，高度逐渐减小，减小的重力势能转化为动能；上升过程中，高度逐渐增大，但是速度逐渐减小，减小的动能转化为了重力势能。
问题3：分析完滚摆运动过程中能量的转化后，如图，同学们分小组交流讨论单摆运动过程中的能量转化，并画出表格记录实验现象。
高度 重力势能 运动速度 动能
A——B 减小 减小 增大 增大
B——C 增大 增大 减小 减小
转化
转化
动能和重力势能之间可以相互转化
不会。
铁锁从鼻子处摆出去时，铁锁的重力势能和动能在不断转化。铁锁摆回时不会碰到自己的鼻子，原因是铁锁在摆动过程中，受到空气阻力的作用，损失一部分机械能。
问题4：将悬挂的铁锁拉到鼻头处由静止释放，铁锁会达到鼻子吗？为什么？
活动2：同学之间交流讨论，类比动能和势能之间的转换过程，列举几个“弹性势能和动能相互转化”的例子。
弯弓射箭，弓的弹性势能转化成箭的动能；
被小球压缩的弹簧，松开后弹簧的弹性势能转化成小球的动能……
活动小结
1.动能和势能之间能相互转化。
2.只有动能和势能相互转化时，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
1.篮球被抛出后在空中上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.动能不变
B.动能增加
C.重力势能不变
D.重力势能增加
D
2.某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（ ）
A.动能变大，重力势能变大
B.动能变小，重力势能变小
C.动能不变，重力势能不变
D.动能变小，重力势能变大
D
3.篮球落在地面又弹了起来，观察到它触地时先被压缩后恢复原状。若不考虑能量损失，下列说法正确的是（ ）
A.篮球在下降过程中，动能增大，机械能增大
B.篮球在被压缩过程中，动能减小，弹性势能减小
C.篮球在恢复原状过程中，动能增大，弹性势能减小
D.篮球在上升过程中，动能减小，机械能减小
C
总结：请画出本节内容的思维导图
动能和势能
探究重力势能的大小跟哪些因素有关
高度：物体被举的越高，重力势能越大
动能和势能的相互转化
质量：物体的质量越大，重力势能越大
只有动能和势能相互转化时，机械能守恒