11.4 机械能及其转化 课件 (共19张PPT)2024-2025学年物理人教版八年级下册

(共19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。
这些游乐设施在运动的过程中，动能和势能会发生什么变化？
01 机械能及其转化
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
比如飞行中的飞机因为它在运动而具有动能，又因为它处于高空而具有重力势能，两个加在一起就得到总的机械能。
举高的球释放后，重力势能减小，那能量哪去了？消失了吗？
由静止释放的球从哪里来的速度？
弓的弹性势能哪里去了？
想想做做：动能和势能的转化
1.观察滚摆的运动(图甲)，讨论滚摆在运动过程中动能和势能是如何转化的。
2.如图乙所示，分析小球在摆动过程中动能和势能的相互转化。
A
B
C
甲
乙
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
想想做做：
从鼻尖释放的铁锁，会再次打到鼻尖吗？铁锁除了受到重力和拉力外还受到什么力？
不会。因为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。
02 水能和风能的利用
水能和风能都是机械能
自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。
地球上，海水潮汐涨落，江河日夜奔腾；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具有大量机械能的天然来源。
1. 水能的利用
①古代对水能的利用
早在1900多年前，我们的祖先就制造了木质水轮，让流水冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、碾谷。
水车
水碓
水轮直接利用水的动能
水碾
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水能发电站：将水的机械能转化成电能.
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。
①古代对风能的利用
2. 风能的利用
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。
立轴式大风车（模型）
利用风能的帆船
单个风力发电机的输出功率较小，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几百台风力发电机，组成“风车田”，连在一起供电。
风车田
②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
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
1.跳伞运动员在“中华第一高楼”——上海的金茂大厦进行跳伞。运动员从345米的高度跳下，在下落过程中运动员的重力势能______，（填“增大”“不变”或“减小”），若以________为参照物，运动员是静止的。
减小
降落伞
2．李白赋诗“飞流直下三千尺，疑似银河落九天”描述了瀑布的壮观。瀑布飞流而下时，水的（ ）
A.动能增加，重力势能增加
B.动能减小，重力势能增加
C.动能减小，重力势能减小
D.动能增加，重力势能减小
D
3.下列关于水能和风能的说法中，正确的是（ ）
A. 流动的河水只有动能，没有重力势能
B. 风只具有动能，不具有重力势能
C. 利用水能和风能都可以做连续性的工作
D. 水能和风能都不会污染环境
D