10.4 机械能转化及其应用（课件）--沪科版（新教材）八年级物理全一册(34页PPT)

(共34张PPT)
沪科版物理8年级全一册培优备课课件（精做课件）10.4机械能转化及其应用第十章功与机械能授课教师：Home .班级：.时间：.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。（难点）
02
能用实例说明动能和势能之间可以相互转化。（重点）
01
过山车在运动的过程中，动能和势能会发生什么变化？
观察与思考
弓的弹性势能哪里去了？
观察与思考
举高的排球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？
观察与思考
在天空中飞行的飞机具有什么能量？
重力势能
动能
跳水运动员在空中时具有什么能量？
重力势能
动能
探究新知
知识点1 机械能的相互转化
动能和势能统称为机械能。
一个物体既可以同时具有动能和势能，也可以只具有动能或只具有势能。
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
1. 机械能
物体具有的机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
知识点1 机械能的相互转化
1. 2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是(　　)
A. 动能增加，重力势能不变，机械能增加
B. 动能增加，重力势能增加，机械能增加
C. 动能不变，重力势能减小，机械能减小
D. 动能减小，重力势能增加，机械能不变
B
返回
如图所示，将偏离了一定角度的摆球由静止释放，观察摆球速度随高度的变化情况，你可得出什么结论？
动能和势能的相互转化
点击播放
状态/过程 A A→B B B→C C
动能 零 增大 最大 减小 最小
势能 最大 减小 最小 增大 最大
动能和势能的转化 — 势能转化为动能 动能转化为势能
结论：动能和重力势能可以相互转化。
观察滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和重力势能是如何变化的？
动能和势能的相互转化
点击播放
运动过程 下降 上升
高度 降低 升高
重力势能 减小 增大
速度 变大 变小
动能 增大 减小
能的转化 势能转化为动能 动能转化为势能
结论：动能和重力势能可以相互转化。
2. 如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落，则从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的(　　)
A. 动能一直增大
B. 重力势能一直减小
C. 机械能保持不变
D. 机械能一直增大
B
返回
如果只有动能和势能相互转化，则机械能的总和不变，即机械能是守恒的。
机械能 = 动能 + 势能
势能
动能
+
保持不变
3. 机械能守恒
没有摩擦(“光滑”“不计空气阻力”等)的情况下
在动能和势能的转化中，若有摩擦，则机械能的总和减小
迷
你
实
验
室
小制作——抛掷装置
材料：橡皮筋、薄木板、瓶盖。参照左图，制作一个抛掷小球的装置。
把橡皮筋拉得紧一点，手指松开后，看看球会不会被抛得更远。实验过程中，请注意安全。
你能用所学的知识解释这一现象吗？
迷
你
实
验
室
物体的动能与势能是可以相互转化的，橡皮筋的弹性势能转化为了小球的动能，小球被抛出。
橡皮筋被拉得越紧，它具有的弹性势能越大，松手后转化成小球的动能就越大。而小球的质量一定，因此小球被抛出时的速度就越大，会被抛得更远。
杜绝高空抛物 倡导文明生活
3. 如图所示，将摆球从A点由静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为________J；摆球从A点到O点的过程中，___________能转化为动能。整个过程中，摆球的机械能大小________(填“不变”或“减小”)。
0
重力势
不变
返回
水能和风能是自然界中丰富的机械能资源。
知识点2 机械能的应用
水能
水的流动
风能
空气的流动
古人很早就开始利用水能，通过水流冲击水轮转动来汲水、磨粉、碾压谷物等。
点击图片播放视频
1. 水能的利用
（1）古代对水能的利用
水的重力势能转化成动能，通过水轮机带动发电机发电，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。
（2）水力发电
2. 风能的利用
风把风筝吹到天空，对风筝做了功
风使小风车飞转，对风车做了功
风具有机械能。
点击图片播放视频
我国早在2000多年前就开始利用风来驱动帆船航行。
（1）古代对风能的利用
4. 某科技兴趣小组用两个输液用的葡萄糖瓶子，从瓶口以下约6 cm处截断，将截断处用胶水黏合在一起，再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长约20 cm的细木棒，用两条悬线拴住木棒的两端，将悬线固定在支架上，就构成了如图所示的滚摆。滚摆从上到下运动的过程中重力势能主要转化为________能；滚摆每次上升的高度
逐渐减小，说明滚摆的机械能________
(填“变大”“变小”或“不变”)。
动
变小
返回
（2）风力发电
风力发电的能量转化：
风能→风车叶片的动能→电能
点击图片播放视频：风力发电原理
5. 引体向上是体育学业水平测试项目。如图所示，臂力小的小北借助弹力带进行训练，他用脚蹬弹力带，弹力带对他施加一个向上的力。在小北身体上升过程中，弹力带的____________能转化为小北的机械能，其实质是弹力带对他________的过程。
弹性势
做功
返回
欧玛亭嘎风电场
——高海拔地区规模最大的风电场
乌恰风电场——中国最西端的风电场
福建平潭外海——海上风电
酒泉风电基地——中国最大的风电场
6. 如图所示，拦河坝上游的水经水轮机流到下游，带动发电机发电的过程中，下列说法正确的是(　　)
A. 水的机械能不变
B. 水的重力势能增大，动能减小
C. 上游水位越高，水的机械能越大
D. 水轮机带动发电机发电，电能转化为机械能
知识点2 机械能的应用
C
返回
7. 《天工开物》中记载了我国古代的一种水力舂米机械——水碓(duì)，如图所示。水碓工作时，水流推动水车转动，从而使木槌抬高，木槌的重力势能________(填“增大”“减小”或“不变”)，然后木槌落下，________能增大，再对下方臼中的稻米做功。
增大
动
返回
8. 如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是(　　)
A. 从a到c的过程中，小球重力势能不变
B. 小球在c、d两点的动能可能相等
C. 从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大
D. 从a到d的过程中，小球机械能守恒
B
返回
9. [厦门模拟]图示是嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球的部分轨迹，A到D的过程中动力装置关闭。关于此过程中的能量转化，下列说法正确的是(　　)
A. AB段返回器的动能变大
B. BC段返回器的机械能增大
C. CD段返回器的重力势能减小
D. A到D的过程中返回器机械能不变
C
返回
10. 如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，假设小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球(　　)
A. 运动至最高点时，受平衡力作用
B. 运动至O点时，小球受到的合力为零
C. 运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D. 从 O 点向上运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能
【答案】C
11. 广东东莞虎门站的站台，距离地面约18 m，是广深港高铁线上距离地面最高的高铁站台，因此被称为“空中火车站”。从节约能量的角度分析，高铁进站关闭发动机后，可以通过上坡节约制动所消耗的能量，同时将车的_______能转化为车的__________能储存起来。
动
重力势
返回
课堂小结
机械能转化及其应用
动能
机械能守恒
势能
水能和风能的利用
转化
如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的。