11.4 机械能及其转化 课件(共22张PPT)2024-2025学年人教版物理八年级下册

(共22张PPT)
第十一章　功和机械能
第 4 节　机械能及其转化
新课导入
势能
物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。
重力势能
物体由于发生弹性形变而具有
的能。
弹性势能
机械能
动能
物体由于运动而具有的能。
新知探究
　　一、机械能及其转化
过山车
　　思考：
　　（1）运动中的过山车具有哪些能量？
　　（2）在过山车向下俯冲的过程中，动能和重力势能如何变化？
新知探究
演示实验
　　探究一：动能和重力势能的转化——铁锁“砸”鼻。
新知探究
高度 重力势能 速度 动能
A→B
B→C
变小
变小
变大
变大
变大
变大
变小
变小
　　铁锁在摆动过程中，动能和重力势能相互转化。
A
B
C
铁锁下降：重力势能转化为动能。
铁锁上升：动能转化为重力势能。
　　探究二：动能和弹性势能的转化——小球撞弹簧。
新知探究
新知探究
弹簧的 形变程度 弹簧的 弹性势能 小球的 速度 小球的
动能
弹簧被 压缩
弹簧恢 复原状
变大
变大
变小
变小
变小
变大
变小
变大
弹簧恢复原状时
弹簧被压缩时
新知探究
　　小球和弹簧撞击过程中，动能和弹性势能
相互转化。
　　弹簧被压缩时：小球的动能转化为弹簧的弹性
势能。
　　弹簧恢复原状时：弹簧的弹性势能转化为小球
的动能。
弹簧恢复原状时
弹簧被压缩时
新知探究
　　机械能守恒
　　大量的研究结果表明，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，但动能和势能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
　　探究三：机械能转化实例分析。
　　1. 滚轮
新知探究
演示实验
新知探究
推动滚轮之后：动能转化为弹性势能。
滚轮返回过程：弹性势能转化为动能。
　　2. 滚摆
　　学生自主实验，观察滚摆运动情况，讨论下列问题：
　　（1）滚摆在下降过程中，机械能是如何转化的？
　　（2）滚摆在上升过程中，机械能是如何转化的？
　　（3）滚摆运动过程中，你还发现了什么规律？滚
摆运动时，它的机械能守恒吗？
新知探究
学生实验
新知探究
滚摆下降时：重力势能转化为动能。
滚摆上升时：动能转化为重力势能。
滚摆的机械能不守恒。
结论
新知探究
　　二、水能和风能的利用
　　水能：水由于运动或处在一定高度而具有的能。
　　风能：空气因为运动而具有的能。
风能和水能都
属于机械能。
新知探究
知识应用
　　让水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、碾谷。
新知探究
水的重力势能转化为动能
水能转化为电能
水轮机
发电机
新知探究
天荒坪抽水蓄能电站
　　截至 2022 年底，我国已建成的抽水蓄能电站总装机容量为 4 579 万
千瓦，居世界首位！
新知探究
　　郑和利用帆船远航至亚非各地，不仅促进了各国之间的贸易和文化
交流，还极大地推动了海上丝绸之路的发展和繁荣。
郑和航海船队模型
新知探究
风能转化为电能
学以致用
　　跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过
程中经过了各个不同的位置，如图所示。请分析运动员在这个过程中各
阶段的能量转化情况。（不考虑摩擦和空气阻力）
　 A 到 B：
　　 B 到 C：
　　 C 到 D：
运动员的重力势能转化为动能。
运动员的动能转化为重力势能。　
运动员的重力势能转化为动能。
课堂小结
动能和势能可以相互转化
机械能及其转化
机械能及其转化
风能和水能的利用
机械能守恒
机械能的定义
课后任务
　　和好朋友去荡秋千，请你分析其在荡秋千过程中的能量转化，并利
用所学知识思考如何荡得更高。实际去尝试一下吧！