11.4 机械能及其转化 课件(共26张PPT) 2023-2024学年人教版八年级下册物理
文档属性
| 名称 | 11.4 机械能及其转化 课件(共26张PPT) 2023-2024学年人教版八年级下册物理 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 53.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-05-24 01:24:05 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
第十一章 功和机械能
第4节 机械能及其转化
1.理解动能、势能的相互转化；
2.能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象；
3.知道什么是机械能和机械能守恒；
4.了解人类对水能、风能的开发与利用。
学习目标
过山车在运动的过程中，动能和势能会发生什么变化？
新课导入
飞行中的飞机
跳水运动员
他们都具有什么形式的能？
学习目标
机械能
一
新课讲授
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。
弓的弹性势能哪里去了？
举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？
（一）动能和重力势能相互转化
动能与势能间的相互转化
二
观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？
初始态
最低点
最高点
最低点时，转动最快，动能最大， 高度最低，重力势能最小
最高点时，转动最慢，动能最小， 高度最高，重力势能最大
演示：滚摆和单摆运动
分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。
单摆
A
B
C
（二）动能和弹性势能之间的转化
分析小球从斜面上滚下到最后挤压弹簧过程中动能和势能是怎样相互转化的。
小球从斜面上滚下来，高度变小，重力势能减小，速度变快，动能增大，所以此过程是重力势能转化为动能；在小球与弹簧碰撞后，小球速度减小，动能变小，但此时弹簧受到小球的挤压作用，发生弹性形变，因而弹性势能变大，所以这个过程为动能转化为弹性势能。
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
势能
动能
+
1．动能和势能能够相互转化。
知识小结
思考：铁锁会打到鼻子吗？
由于铁锁在摆动过程中要克服阻力做功，机械能不断减小，因此，上升的高度越来越小，不会碰到鼻子。
在地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔流。有时微风拂面，有时狂风劲吹从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。
水能和风能是自然界中的重要能源。
水能和风能的利用
三
1. 水能的利用
早在1900多年前，
我们的祖先就制造了木质的水轮，
让流水冲击水轮转动，
用来汲水、磨粉、碾谷。
自然界中的瀑布、湍急的河水和海浪都具有能量。
（1）古代对水能的利用
水磨
摘自《天工开物》
水磨
水排：通过曲柄连杆机构将回转运动转变为连杆的往复运动
水车
水碓
水轮直接利用水的动能
水碾
（2）水力发电
通过水轮机带动发电机，可以将水的机械能转化为电能，再通过输电线送到用电地区。
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。
三峡水电站
水电站剖面图
2. 风能的利用
风是流动的空气，风把风筝吹到天空，也就是对风筝做功；风能使你做的小风车飞转，即对小风车做功。
所以，风具有机械能。
风能的形成：
地球表面接受太阳辐射能的不同，
使各地大气温度不同，
造成大气密度和气压的差别从而形成风。
（1）古代对风能的利用
其中立轴式大风车，
是中国古代一项杰出的发明，
主要应用于我国沿海地区及长江流域，
用来带动龙骨水车等提取海水制盐
或提水灌溉水田。
立轴式大风车
（模型）
我国早在2000多年前就开始利用风来驱动帆船航行。
至少1700多年前已开始利用风来推动风车做功。
利用风能的帆船
风力发电的原理：利用风吹动风车叶片旋转，将风能转化为风车叶片的动能，再通过发电机或其他机器将动能转化为电能。
（2）风力发电
内蒙古辉腾锡勒
风电场
新疆达坂城
风力发电场
浙江临海括苍山
风电场
甘肃酒泉千万千瓦级
风电场
中国新能源战略已经把发展风力发电作为重点项目
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：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总量保持不变，
水能和风能的利用
水能发电
风能发电
课堂小结
1.洒水车沿平直公路匀速行驶，将水洒在路面上，这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动能不变，势能减小
B．动能势能都减小
C．动能势能都不变
D．不能确定动能势能是变大还是变小
B
当堂检测
2.高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用下，开始下落的一段时间速度越来越大，落到地面前一段时间匀速下落。雨滴在空中下落的整个过程中（ ）
A．动能一直增大，机械能守恒
B．动能先增大后不变，机械能守恒
C．动能先增大后不变，机械能一直减小
D．动能先减小后不变，机械能一直减小
C
3.张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力，关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是（ ）
A．弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大
B．弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大
C．下降到最低点的过程中人的机械能守恒
D．下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大
D
第十一章 功和机械能
第4节 机械能及其转化
1.理解动能、势能的相互转化；
2.能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象；
3.知道什么是机械能和机械能守恒；
4.了解人类对水能、风能的开发与利用。
学习目标
过山车在运动的过程中，动能和势能会发生什么变化？
新课导入
飞行中的飞机
跳水运动员
他们都具有什么形式的能？
学习目标
机械能
一
新课讲授
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。
弓的弹性势能哪里去了？
举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？
（一）动能和重力势能相互转化
动能与势能间的相互转化
二
观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？
初始态
最低点
最高点
最低点时，转动最快，动能最大， 高度最低，重力势能最小
最高点时，转动最慢，动能最小， 高度最高，重力势能最大
演示：滚摆和单摆运动
分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。
单摆
A
B
C
（二）动能和弹性势能之间的转化
分析小球从斜面上滚下到最后挤压弹簧过程中动能和势能是怎样相互转化的。
小球从斜面上滚下来，高度变小，重力势能减小，速度变快，动能增大，所以此过程是重力势能转化为动能；在小球与弹簧碰撞后，小球速度减小，动能变小，但此时弹簧受到小球的挤压作用，发生弹性形变，因而弹性势能变大，所以这个过程为动能转化为弹性势能。
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
势能
动能
+
1．动能和势能能够相互转化。
知识小结
思考：铁锁会打到鼻子吗？
由于铁锁在摆动过程中要克服阻力做功，机械能不断减小，因此，上升的高度越来越小，不会碰到鼻子。
在地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔流。有时微风拂面，有时狂风劲吹从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。
水能和风能是自然界中的重要能源。
水能和风能的利用
三
1. 水能的利用
早在1900多年前，
我们的祖先就制造了木质的水轮，
让流水冲击水轮转动，
用来汲水、磨粉、碾谷。
自然界中的瀑布、湍急的河水和海浪都具有能量。
（1）古代对水能的利用
水磨
摘自《天工开物》
水磨
水排：通过曲柄连杆机构将回转运动转变为连杆的往复运动
水车
水碓
水轮直接利用水的动能
水碾
（2）水力发电
通过水轮机带动发电机，可以将水的机械能转化为电能，再通过输电线送到用电地区。
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。
三峡水电站
水电站剖面图
2. 风能的利用
风是流动的空气，风把风筝吹到天空，也就是对风筝做功；风能使你做的小风车飞转，即对小风车做功。
所以，风具有机械能。
风能的形成：
地球表面接受太阳辐射能的不同，
使各地大气温度不同，
造成大气密度和气压的差别从而形成风。
（1）古代对风能的利用
其中立轴式大风车，
是中国古代一项杰出的发明，
主要应用于我国沿海地区及长江流域，
用来带动龙骨水车等提取海水制盐
或提水灌溉水田。
立轴式大风车
（模型）
我国早在2000多年前就开始利用风来驱动帆船航行。
至少1700多年前已开始利用风来推动风车做功。
利用风能的帆船
风力发电的原理：利用风吹动风车叶片旋转，将风能转化为风车叶片的动能，再通过发电机或其他机器将动能转化为电能。
（2）风力发电
内蒙古辉腾锡勒
风电场
新疆达坂城
风力发电场
浙江临海括苍山
风电场
甘肃酒泉千万千瓦级
风电场
中国新能源战略已经把发展风力发电作为重点项目
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：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总量保持不变，
水能和风能的利用
水能发电
风能发电
课堂小结
1.洒水车沿平直公路匀速行驶，将水洒在路面上，这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动能不变，势能减小
B．动能势能都减小
C．动能势能都不变
D．不能确定动能势能是变大还是变小
B
当堂检测
2.高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用下，开始下落的一段时间速度越来越大，落到地面前一段时间匀速下落。雨滴在空中下落的整个过程中（ ）
A．动能一直增大，机械能守恒
B．动能先增大后不变，机械能守恒
C．动能先增大后不变，机械能一直减小
D．动能先减小后不变，机械能一直减小
C
3.张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力，关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是（ ）
A．弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大
B．弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大
C．下降到最低点的过程中人的机械能守恒
D．下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大
D