10.6合理利用机械能第2课时动能和势能的相互转化 课件 (共35张PPT) 2023-2024学年度沪科版物理八年级全册

(共35张PPT)
10.6合理利用机械能第2课时 动能和势能的相 互 转 化
八下 物理
沪科版
有高度
有形变
有速度
重力势能
弹性势能
动能
说一说蹦床比赛中存在哪些形式的能
新课引入
1.能用实例说明动能和势能之间可以相互转化。
2.能解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象。
重点
学习目标
新知学习
动能和势能的转化
李丹向下运动时，有哪些能量？
v
m不变，h变小 v变大
重力势能变小
动能变大
转化
判断依据：动能和重力势能的影响因素？
动能和重力势能
能量大小变化么？
李丹向下运动时，有哪些能量？
v
m h v
重力势能
动能
转化
判断依据：动能和重力势能的影响因素？
动能和重力势能
能量大小变化么？
讨论环节
实验：滚摆
实例：悠悠球
滚摆向下运动的过程，质量 。
现象：高度 ，速度 。
结论：重力势能 ，动能 ，
是由 能转化 能。
不变
减小
增加
减小
增加
重力势
动
滚摆向上运动的过程，质量 。
现象：速度 ，高度 。
结论：动能 ，重力势能 ，
是由 能转化 能。
不变
减小
增加
减小
增加
动
重力势
滚摆
讨论环节
实验：单摆
实例：荡秋千
摆球从A点向O点运动的过程，质量 。
现象：高度 ，速度 。
结论：重力势能 ，动能 ，
是由 能转化 能。
不变
减小
增加
减小
增加
重力势
动
摆球从O点向B点运动的过程，质量 。
现象：速度 ，高度 。
结论：动能 ，重力势能 ，
是由 能转化 能。
不变
减小
增加
减小
增加
动
重力势
讨论环节
动能和重力势能可以相互转化
归纳
转化条件：
物体的运动速度和高度位置发生改变
那么，动能和弹性势能可以相互转化吗？
弓弦将箭射出的过程
弓弦的形变程度减小
弹性势能减小
箭质量不变，速度增加
弓弦的
弹性势能
箭的
动能
转化
动能增加
射箭比赛
你能举出动能转化为弹性势能的实例吗？
羽毛球比赛
球拍接球的过程
球拍的形变程度增大
弹性势能增大
球质量不变，速度减小
球的
动能
球拍的
弹性势能
转化
动能减小
讨论环节
动能和弹性势能可以相互转化
归纳
转化条件：
物体的速度改变且发生弹性形变
？
我们在前边学习了重力势能和动能、动能和弹性势能之间的转化，那你知道重力势能和弹性势能之间能互相转化吗？
观看图片，分析能的相互转化
弹起
下落
弹簧形变程度增大
弹性势能增大
弹簧形变程度减小
人高度增大
弹性势能减小
重力势能增大
人高度减小
重力势能减小
弹簧的
弹性势能
人的
重力势能
转化
人的
重力势能
弹簧的
弹性势能
转化
弹性势能和重力势能可以相互转化
归纳
转化条件：
物体发生弹性形变和高度位置的变化
你能举出弹性势能和重力势能相互转化的实例吗？
思考
请分析下列体育中考项目物体的动能与势能之间是如何转化的？
投掷实心球
立定跳远
（1）如图，利用橡皮筋、木片及瓶盖，制作一个抛掷乒乓球的装置。
（2）使用中，经常保养，定时润滑把橡皮筋拉得紧一点，松手后，球是不是被抛得更远？
迷你实验室
“神奇的滚筒”
揭秘
你能说说滚筒转动过程中，能量怎样转化的吗？
你能说一说在蹦极运动过程中，从最高点向最低点运动的过程中，这三种能量分别都是怎么变化的呢？
动能、重力势能和弹性势能间相互转化
思考
动能、重力势能和弹性势能间相互转化
一个玩具弹簧放在斜面（倾角约30°）上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，观察弹簧的运动情况。
在弹簧运动的过程中,这三种能量分别都是怎么变化的呢？
请你说一说：各视频中动能和势能是如何转化的？
回转小球
世界上最大的秋千
玩具飞机
乒乓球从自由下落到反弹上升可分为四个过程，即：自由下落到地面的过程，与地面碰撞发生形变的过程，恢复形变的过程，反弹上升的过程。由动能转化为势能的过程是（　　）
A．自由下落过程和碰撞形变过程
B．碰撞形变过程和恢复形变过程
C．恢复形变过程和反弹上升过程
D．碰撞形变过程和反弹上升过程
D
针对训练
机械能守恒
知识拓展
单摆的运动
机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的
提出问题：
1、小球从左侧最高点A下落，摆动到右侧是否能回到原来的位置A点？会不会上升到更高的高度呢？
2、一段时间后，小球能达到的最高点越来越低，这是为什么呢？
机械能
其他形式的能
转化
许多人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行。离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。机械能守恒
近地点重力势能最小
远地点重力势能最大
人造地球卫星
重力势能
动能
近地点到远地点
远地点到近地点
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；当卫星从近地点向远地点运动时，它的动能减小，势能增大，速度也减小。
注意机械能守恒的条件：
只有动能和势能的相互转化，而没有机械能与其他形式的能的相互转化。【即忽略摩擦力造成的能量损失，所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】
“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字描述，表示没有摩擦阻力，此时机械能是守恒的。
下列情景中机械守恒吗？为什么？
跳伞运动员
匀速下落
升空的
航天器
速度和质量不变，故动能不变；
高度减小，故重力势能减小，所以机械能不守恒
质量不变，速度增大，故动能增大；高度增大，重力势能增大，所以机械能不守恒
用绳子把一个铁球悬挂起来。把铁球拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁球向前摆去又摆回来。
(1)铁球摆回时会碰到你的鼻子吗？
(2)铁球摆动过程能量是如何转化的？
(4)假设没有空气阻力,会出现什么现象？
(3)为什么铁球摆回时的位置比初始位置低？
如图是滑雪运动的轨道。某运动员从高处A 点由静止滑下，经过 B 点到达最低点，然后到达另一侧与 B 点等高的 C 点时速度刚好为零。下列说法正确的是（ ）
A. 从 A 点到 O 点的过程，动能转化为重力势能
B. 从 A 点到 O 点的过程，动能不断增大
C. B 点和 C 点的机械能相等
D. 从 O 点到 C 点的过程，机械能不断增加
B
针对训练
机械能的
转化与守恒
机械能的转化
机械能守恒（只有动能和势能转化时）
1.动能和重力势能的转化
2.动能和弹性势能的转化
3.重力势能和弹性势能的转化
机械能
动能和势能的相互转化
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能
课堂小结
1.如图所示，将摆球从A点静止释放，摆球在A、C两点间来回摆动，B为最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A.从A点到B点，摆球动能增大，机械能增大
B.从B点到C点，摆球动能减小，机械能减小
C.摆球在摆动过程中所经各点的机械能均相等
D.摆球在B点的机械能最大，在A，C两点的机
械能能最小
C
随堂练习
2. 2023年1月9日13时4分，谷神星一号遥五运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射升空，将搭载的5颗卫星顺利送入预定轨道，发射任务获得圆满成功，关于运载火箭加速上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 5颗卫星相对于运载火箭是运动的
B. 运载火箭受到的惯性增大
C. 运载火箭的动能和重力势能均变大
D. 运载火箭的运动状态保持不变
C
3. 如图所示，甲、乙是两个完全相同的网球。在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A.甲球在空中下落时，重力势能增大，动能减小
B.乙球上升过程中，重力势能转化为动能
C.抛出时甲、乙两球的机械能相等
D.抛出时甲球的动能小于乙球的动能
C
重力势能减小,动能增大
重力势能增大，动能减小；
动能→重力势能
甲球竖直向下抛出，速度增大；
乙球竖直向上抛出，速度减小
速度相等，动能相等；
高度一致，重力势能相等
实践与拓展
会弹跳的卡片
将一张卡片(约9cm×5cm)对折，在开口的一边剪两个小豁口，然后套上橡皮筋，就做成了一个会跳的卡片。将卡片反过来，用手把它在桌面上压平，使橡皮筋伸长，迅速松开手，会出现什么现象 在此过程中，弹性势能、动能、重力势能是如何转化的
卡片跳起来；
橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能，跳起来的卡片的动能又转化为重力势能。
视频演示