11.4机械能及其转化（课件）(共30张PPT) -八年级下册物理同步精品备课（人教版）
文档属性
| 名称 | 11.4机械能及其转化（课件）(共30张PPT) -八年级下册物理同步精品备课（人教版） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 35.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-22 18:33:02 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
-
11.4机械能及其转化
八年级物理下册 人教版
-
教学目标
一
01
知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
02
通过分析实例知道动能和势能可以相互转化，知道如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的。
03
能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相互转化,了解机械能转化在生活中的应用。
课堂引入
二
重力势能：物体由于被举高而具有的能量。
回顾一下
①动能：物体由于运动而具有的能。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。
【视频欣赏】
你知道滚筒为什么滚出去之后又能滚回来呢？
课堂引入
二
思考一下
机械能及其转化
三
一个物体可以既有动能，又有势能， 把这两种能量加在一起，就是它的机械能。
飞行中的飞机在运动而具有动能，且处于高空而具有重力势能
跳水运动员因在运动而具有动能，同时处于高空而具有重力势能
图中飞机和运动员具有什么能量？
思考一下
机械能及其转化
三
1. 机械能
（1）概念：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
机械能的单位是焦耳（J）。
动能
势能
重力势能
弹性势能
机械能
物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和
（2）机械能大小的决定因素
质量、速度、高度、弹性形变量等。
机械能及其转化
三
弹弓的弹性势能哪儿去了？
人的重力势能哪儿去了？
机械能及其转化
三
2. 动能和势能的转化
【实验1】单摆实验
摆球在竖直平面内摆动，在A、C点时最高，在B点时最低。
（1）动能和重力势能可以相互转化。
高度 重力势能 速度 动能 能的转化
A→B 降低 减小 变大 增大
B→C 升高 增大 变小 减小
C→B 降低 减小 变大 增大
B→A 升高 增大 变小 减小
重力势能转化为动能
重力势能转化为动能
动能转化为重力势能
动能转化为重力势能
【视频欣赏】
单摆在摆动过程中，动能和重力势能可以相互转化
机械能及其转化
三
高度 重力势能 速度 动能 能的转化
下降 降低 减小 变大 增大
上升 升高 增大 变小 减小
重力势能转化为动能
动能转化为重力势能
【实验2】滚摆实验
将滚摆挂起来，捻动滚摆，使悬线缠绕在轴上，当滚摆上升到最高点后，放开手，滚摆会下降和上升。
滚摆在摆动过程中，动能和重力势能可以相互转化。
【视频欣赏】
机械能及其转化
三
（2）动能和弹性势能的转化
【实验3】如图所示，当铁球从高处滚下来，撞到弹簧上。此
时弹簧的能量转化的情况是怎样的？
球的速度 球的动能 弹簧的 形变程度 弹簧的 弹性势能 能的转化
钢球 压缩弹簧 逐渐减小 直至为零 逐渐减小 直至为零 由小变大 逐渐增大
弹簧把 钢球弹回 由零逐渐 增大 由零逐渐 增大 由大变小 逐渐减 小直至为零
钢球刚接触弹簧
钢球进一步压缩弹簧
弹簧恢复原状把钢球弹回
动能转化为
弹性势能
弹性势能
转化为动能
动能和弹性势能在一定条件下可以相互转化
机械能及其转化
三
（3）归纳结论
动能和重力势能可以相互转化
动能和弹性势能可以相互转化
动能和势能可以相互转化
动能和势能的相互转化的条件
动能和势能转化过程中，定有动能和势能的变化，且是此增彼减。
动能的增减要以速度变化来判断；重力势能的增减变化以物体离
地面高度变化来判断；弹性势能的增减根据形变程度变化来判断。
（4）交流讨论
机械能及其转化
三
（5）动能和势能相互转化的实例
①小球从高处释放后
小球向下运动过程中
高度变小,重力势能变小;速度变大,动能变大
小球向上运动过程中
高度变大,重力势能变大;速度变小,动能变小
重力势能转化为动能
动能转化为重力势能
机械能及其转化
三
篮球接触地面过程中:
弹性形变变大,弹性势能变大;
速度变小,动能变小。
篮球离开地面过程中：
弹性形变变小,弹性势能变小;
速度变大,动能变大
动能转化为弹性势能
弹性势能转化为动能
②篮球从高处落下
机械能及其转化
三
3. 机械能守恒
（1）机械能守恒
物理学家经过大量的实验研究与理论推导，得出了如下规律：
如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变。即机械能是守恒的。
只有动能和势能的相互转化，没有机械能与其他形式能的相互转化。
即忽略摩擦力造成的能量损失，机械能守恒是一种理想化的物理模型。
（2）机械能守恒的条件
机械能及其转化
三
①把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,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
铁锁下降的过程是重力势能转化为动能，上升的过程是动能转化为重力势能。在上升和下降的过程中，铁锁和空气之间存在摩擦，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能不守恒（减小），也就是重力势能的最大值越来越小，所以摆动的高度会越来越低，不会达到鼻尖的。
（3）用机械能守恒解释现象
机械能及其转化
三
②过山车启动之后总会先有一个“爬坡”的过程,你知道这是为什么 说说看,过山车的运行过程中有哪些能量转化
重力势能
动能
上坡
下坡
过山车运行过程中车与轨道之间有摩擦力，还受到空气的阻力，机械能并不守恒，不给其他动力的情况下，过山车最终停下来。
机械能及其转化
三
③人造地球卫星的机械能转化
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。
重力势能
动能
远地点到近地点
近地点到远地点
机械能及其转化
三
④滚筒内的机械能转化
O到B：动能转化为弹性势能
A
B
O
滚筒的内部结构示意图
B到O：弹性势能转化为动能
A到O：弹性势能转化为动能
O到A：动能转化为弹性势能
弹性势能
动能
皮筋
松开
皮筋
绕紧
【视频欣赏】
机械能及其转化
三
闹钟表为何需要上发条
使发条获得弹性势能
闹钟工作的过程发生了
怎样的能量化
发条的弹性势能转化为
齿轮、指针的动能
思考一下
生活中还有哪些物品是利用这一原理工作的呢？
机械能及其转化
三
各种各样的发条玩具
水能和风能的利用
四
1. 水能和风能都是机械能
从能量的角度来看，自然界的流水和风都具有大量机械能。
水能和风能的利用
四
2. 水能
（1）流动的水具有动能，高处的水具有重力势能，水所具有
的机械能统称为水能。
（2）水能的利用
水碓利用水的动能舂米
利用水的动能带动水车转动
水能和风能的利用
四
水能发电站
修筑拦河坝提高上游水位，坝底装水轮机，发电机装在水轮机上面，它们的轴连接在一起，水轮机带动发电机发电。
水的机械能转化成电能
水能和风能的利用
四
3. 风能
帆船利用风能前行
（1）空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。风能的大小
由风速和流动空气的质量决定。
（2）风能的利用
风车利用风能转动
将风的机械能转化成电能
风能发电站
水能和风能的利用
四
A
练一练
1．下列现象中，物体动能转化为重力势能的是（ ）A．腾空上升的礼花弹 B．张开的弓把箭水平射出去 C．骑自行车匀速上坡 D．秋千由最高处向最低处荡去
水能和风能的利用
四
2.滑板运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上，若不计空气阻力，则运动员在下落过程中（ ）
A．重力势能转化为动能，机械能增大
B．重力势能转化为动能，机械能不变
C．动能转化为重力势能，机械能增大
D．动能转化为重力势能，机械能减小
B
随堂练习
五
3．如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化，则（ ）
A．小球在A 处的动能等于在D 处的动能 B．小球在A 处的动能大于在D 处的动能 C．小球在B 处的机械能小于在C 处的机械能 D．小球在B 处的机械能等于在C 处的机械能
D
随堂练习
五
4．下列四个实例中，机械能正在减小的是（ ）A．空中加速上升的飞艇 B．空中水平匀速飞行的飞机 C．地面上蓄势待发的火箭 D．高空中匀速下降的热气球
D
水能和风能的利用
四
5.怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来抛球的位置？
答:用力向下将球抛出，使乒乓球下落的初速度不为零。
如果乒乓球从某高度自由下落到地面，然后弹起所能达到的最大高度只能达到原来的高度，因为在这个过程中机械能不会增加，要想使乒乓球弹跳到高于原来的抛球处，小球最初的机械能要大于此处小球的重力势能，所以，只要给小球一个向下的初速度，小球弹跳到原抛出点后仍具有动能，所以，仍可向上运动，便能弹跳到高于原来的抛球处的位置。
课堂小结
六
①机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.
②动能和重力势能可以相互转化；
动能和弹性势能在一定条件下可以相互转化.
③机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，
尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变。
或者说，机械能是守恒的.
①水能：流动的水具有动能，高处的水具有重力势能，
水所具有的机械能统称为水能.
②水能发电站：将水的机械能转化成电能.
③风能：空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能.
④风能发电站：将风的机械能转化成电能.
机械能及其转化
机械能
及其转化
水能和风
能的利用
-
11.4机械能及其转化
八年级物理下册 人教版
-
教学目标
一
01
知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
02
通过分析实例知道动能和势能可以相互转化，知道如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的。
03
能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相互转化,了解机械能转化在生活中的应用。
课堂引入
二
重力势能：物体由于被举高而具有的能量。
回顾一下
①动能：物体由于运动而具有的能。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。
【视频欣赏】
你知道滚筒为什么滚出去之后又能滚回来呢？
课堂引入
二
思考一下
机械能及其转化
三
一个物体可以既有动能，又有势能， 把这两种能量加在一起，就是它的机械能。
飞行中的飞机在运动而具有动能，且处于高空而具有重力势能
跳水运动员因在运动而具有动能，同时处于高空而具有重力势能
图中飞机和运动员具有什么能量？
思考一下
机械能及其转化
三
1. 机械能
（1）概念：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
机械能的单位是焦耳（J）。
动能
势能
重力势能
弹性势能
机械能
物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和
（2）机械能大小的决定因素
质量、速度、高度、弹性形变量等。
机械能及其转化
三
弹弓的弹性势能哪儿去了？
人的重力势能哪儿去了？
机械能及其转化
三
2. 动能和势能的转化
【实验1】单摆实验
摆球在竖直平面内摆动，在A、C点时最高，在B点时最低。
（1）动能和重力势能可以相互转化。
高度 重力势能 速度 动能 能的转化
A→B 降低 减小 变大 增大
B→C 升高 增大 变小 减小
C→B 降低 减小 变大 增大
B→A 升高 增大 变小 减小
重力势能转化为动能
重力势能转化为动能
动能转化为重力势能
动能转化为重力势能
【视频欣赏】
单摆在摆动过程中，动能和重力势能可以相互转化
机械能及其转化
三
高度 重力势能 速度 动能 能的转化
下降 降低 减小 变大 增大
上升 升高 增大 变小 减小
重力势能转化为动能
动能转化为重力势能
【实验2】滚摆实验
将滚摆挂起来，捻动滚摆，使悬线缠绕在轴上，当滚摆上升到最高点后，放开手，滚摆会下降和上升。
滚摆在摆动过程中，动能和重力势能可以相互转化。
【视频欣赏】
机械能及其转化
三
（2）动能和弹性势能的转化
【实验3】如图所示，当铁球从高处滚下来，撞到弹簧上。此
时弹簧的能量转化的情况是怎样的？
球的速度 球的动能 弹簧的 形变程度 弹簧的 弹性势能 能的转化
钢球 压缩弹簧 逐渐减小 直至为零 逐渐减小 直至为零 由小变大 逐渐增大
弹簧把 钢球弹回 由零逐渐 增大 由零逐渐 增大 由大变小 逐渐减 小直至为零
钢球刚接触弹簧
钢球进一步压缩弹簧
弹簧恢复原状把钢球弹回
动能转化为
弹性势能
弹性势能
转化为动能
动能和弹性势能在一定条件下可以相互转化
机械能及其转化
三
（3）归纳结论
动能和重力势能可以相互转化
动能和弹性势能可以相互转化
动能和势能可以相互转化
动能和势能的相互转化的条件
动能和势能转化过程中，定有动能和势能的变化，且是此增彼减。
动能的增减要以速度变化来判断；重力势能的增减变化以物体离
地面高度变化来判断；弹性势能的增减根据形变程度变化来判断。
（4）交流讨论
机械能及其转化
三
（5）动能和势能相互转化的实例
①小球从高处释放后
小球向下运动过程中
高度变小,重力势能变小;速度变大,动能变大
小球向上运动过程中
高度变大,重力势能变大;速度变小,动能变小
重力势能转化为动能
动能转化为重力势能
机械能及其转化
三
篮球接触地面过程中:
弹性形变变大,弹性势能变大;
速度变小,动能变小。
篮球离开地面过程中：
弹性形变变小,弹性势能变小;
速度变大,动能变大
动能转化为弹性势能
弹性势能转化为动能
②篮球从高处落下
机械能及其转化
三
3. 机械能守恒
（1）机械能守恒
物理学家经过大量的实验研究与理论推导，得出了如下规律：
如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变。即机械能是守恒的。
只有动能和势能的相互转化，没有机械能与其他形式能的相互转化。
即忽略摩擦力造成的能量损失，机械能守恒是一种理想化的物理模型。
（2）机械能守恒的条件
机械能及其转化
三
①把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,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
铁锁下降的过程是重力势能转化为动能，上升的过程是动能转化为重力势能。在上升和下降的过程中，铁锁和空气之间存在摩擦，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能不守恒（减小），也就是重力势能的最大值越来越小，所以摆动的高度会越来越低，不会达到鼻尖的。
（3）用机械能守恒解释现象
机械能及其转化
三
②过山车启动之后总会先有一个“爬坡”的过程,你知道这是为什么 说说看,过山车的运行过程中有哪些能量转化
重力势能
动能
上坡
下坡
过山车运行过程中车与轨道之间有摩擦力，还受到空气的阻力，机械能并不守恒，不给其他动力的情况下，过山车最终停下来。
机械能及其转化
三
③人造地球卫星的机械能转化
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。
重力势能
动能
远地点到近地点
近地点到远地点
机械能及其转化
三
④滚筒内的机械能转化
O到B：动能转化为弹性势能
A
B
O
滚筒的内部结构示意图
B到O：弹性势能转化为动能
A到O：弹性势能转化为动能
O到A：动能转化为弹性势能
弹性势能
动能
皮筋
松开
皮筋
绕紧
【视频欣赏】
机械能及其转化
三
闹钟表为何需要上发条
使发条获得弹性势能
闹钟工作的过程发生了
怎样的能量化
发条的弹性势能转化为
齿轮、指针的动能
思考一下
生活中还有哪些物品是利用这一原理工作的呢？
机械能及其转化
三
各种各样的发条玩具
水能和风能的利用
四
1. 水能和风能都是机械能
从能量的角度来看，自然界的流水和风都具有大量机械能。
水能和风能的利用
四
2. 水能
（1）流动的水具有动能，高处的水具有重力势能，水所具有
的机械能统称为水能。
（2）水能的利用
水碓利用水的动能舂米
利用水的动能带动水车转动
水能和风能的利用
四
水能发电站
修筑拦河坝提高上游水位，坝底装水轮机，发电机装在水轮机上面，它们的轴连接在一起，水轮机带动发电机发电。
水的机械能转化成电能
水能和风能的利用
四
3. 风能
帆船利用风能前行
（1）空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。风能的大小
由风速和流动空气的质量决定。
（2）风能的利用
风车利用风能转动
将风的机械能转化成电能
风能发电站
水能和风能的利用
四
A
练一练
1．下列现象中，物体动能转化为重力势能的是（ ）A．腾空上升的礼花弹 B．张开的弓把箭水平射出去 C．骑自行车匀速上坡 D．秋千由最高处向最低处荡去
水能和风能的利用
四
2.滑板运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上，若不计空气阻力，则运动员在下落过程中（ ）
A．重力势能转化为动能，机械能增大
B．重力势能转化为动能，机械能不变
C．动能转化为重力势能，机械能增大
D．动能转化为重力势能，机械能减小
B
随堂练习
五
3．如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化，则（ ）
A．小球在A 处的动能等于在D 处的动能 B．小球在A 处的动能大于在D 处的动能 C．小球在B 处的机械能小于在C 处的机械能 D．小球在B 处的机械能等于在C 处的机械能
D
随堂练习
五
4．下列四个实例中，机械能正在减小的是（ ）A．空中加速上升的飞艇 B．空中水平匀速飞行的飞机 C．地面上蓄势待发的火箭 D．高空中匀速下降的热气球
D
水能和风能的利用
四
5.怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来抛球的位置？
答:用力向下将球抛出，使乒乓球下落的初速度不为零。
如果乒乓球从某高度自由下落到地面，然后弹起所能达到的最大高度只能达到原来的高度，因为在这个过程中机械能不会增加，要想使乒乓球弹跳到高于原来的抛球处，小球最初的机械能要大于此处小球的重力势能，所以，只要给小球一个向下的初速度，小球弹跳到原抛出点后仍具有动能，所以，仍可向上运动，便能弹跳到高于原来的抛球处的位置。
课堂小结
六
①机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.
②动能和重力势能可以相互转化；
动能和弹性势能在一定条件下可以相互转化.
③机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，
尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变。
或者说，机械能是守恒的.
①水能：流动的水具有动能，高处的水具有重力势能，
水所具有的机械能统称为水能.
②水能发电站：将水的机械能转化成电能.
③风能：空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能.
④风能发电站：将风的机械能转化成电能.
机械能及其转化
机械能
及其转化
水能和风
能的利用