人教版物理八年级下册11.4 机械能及其转化 课件

(共43张PPT)
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。
一、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？
想想议议
举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？
滚摆
初始态
最低点
最高点
想想做做
　 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？
链接
观察实验，分小组讨论以下问题：
滚摆在最高点静止，它具有_____能。
摆轮下降过程中，重力势能变___, 动能变___。
摆轮下降到最低点时，转速如何，动能如何，高度如何，重力势能如何？
重力势能
动能
摆轮在下降过程中能量如何转化？
重力势能
动能
摆轮在上升过程中能量又如何转化？
铁锁会打到鼻子吗？
　 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
链接
链接1
分析A、B、C三点间的能量转化过程。
A
B
C
分小组做单摆实验，自己通过实验来研究动能和势能的转化。
通过滚摆和单摆实验，我们可以得出什么结论？
结论：重力势能和动能是可以相互转化的。
思考：列举日常生活中关于动能与重力势能相互转化的事例。
动能与重力势能能够相互转化，那么，弹性势能与动能能否相互转化？
通过以上实验，我们可以得出什么结论？
动能和弹性势能是可以相互转
化的。
列举日常生活中关于动能与 势能相互转化的事例。
人造地球卫星运行过程中动能与势能的转化
远地点
近地点
乒乓落地又弹起，你发现了什么？
现象分析：
静止时，具有重力势能
下落过程中，既具有重力势能，又具有动能，
落地瞬间，动能转化为弹性势能，球被反弹回去
上升过程中，动能转化为重力势能
整个过程中，机械能总量保持不变
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
+
二、机械能的转化及守恒
1．动能和势能能够相互转化。
保持不变
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
动能和势能相互转化：
（1）动能的增减变化要以速度的增减来判断。
（2）重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化来判断。
（3）弹性势能的增减要根据形变大小的变化来判断。
（4）动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自变化，而且一定是此增彼减。
只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变
机械能守恒定律：
图中的过山车具有什么能？
过山车为什么能够不断地翻滚？
　　
三、水能和风能的利用
1．水能和风能是机械能
水能的破坏性释放造成灾害
2．在水（风）力发电站，水（风）的机械能转化为电能。
风力发电
　　讨论
试从能量角度分析“不尽江河滚滚流，流的都是煤和油”中的道理。
讨 论
讨论下列过程中机械能的转化：
雪橇从山坡上滑下；
炮弹从炮口斜向上射出，又落到远处地上；
玩具弹簧枪将“子弹”射出去。
生活中的物理，你留意过吗？
　　 弹簧门在推开以后能自己关闭，这是因为门被推开后，弹簧被卷紧变形，具有了_______能，放手后转化为门的_____能，使门自动关闭。
弹性势
动
例1、如图是研究小球动能大小与小球的____和____关系的实验装置示意图。（1）本实验中小球动能的大小通过________________来显示； （2）表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知：甲球的动能______（选填”大于”、”小于”、或”等于”）乙球的动能；(3)在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是_________.
小于
速度
小 球 小 球 质 量 小球碰撞物体A时的速度 物体A被推动的距离
甲 球 2 m v S
乙 球 m 2 v 2 S
A
质量
速度
对木块做功的多少
例2、小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图所示，其中机械能增大的是（ ）
C
汽车水平匀速行驶
A
小孩从滑梯上滑下
B
火箭升空时
C
滚摆上下摆动时
D
动能不变，势能不变，机械能不变
人受到摩擦阻力，机械能转化为内能
火箭动能增大，重力势能增大，机械能增大
由于存在空气阻力，机械能变小
例3、2003年10月15日，“神舟5号”载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起，飞向太空。
⑴ 火箭在加速上升过程中机械能增大， 这个能量是由____能转化过来的，燃料在燃烧过程中消耗了_____能
（2）飞船完成任务后，飞船的返回舱在进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，此时是将_______转化为_______；穿过黑障区后，迅速弹出减速伞和主伞。从弹出减速伞和主伞到着陆的过程中，飞船返回舱的动能____，势能_______。
化学
内
减小
内能
减小
机械能
例4、跳伞运动员在“中华第一高楼”——上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345米的高度跳下，下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动。在整个下落过程中，运动员和降落伞的 （ ）
A．势能不断减少，动能不断增加，机械能不变
B．势能不断减少，动能不断增加，机械能减少
C．势能不断减少，动能先增加然后保持不变，机械能减少
D．势能不断减少，动能先增加后减少，机械能不变
C
a
b
d
例5、模拟“蹦极” 的实验中。橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是系上小石块后自然下垂下端所在位置，d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块从a点到d点运动的过程中
(1)动能的变化是__________，_____点的动能最小。__点动能最大
（2）小石块最终将_____，由于_______________________
（3）小石块经过b点时，橡皮筋 ________(“具有”或“不具有”)弹性势能，___点的弹性势能最大。
先增大后减小
a、d
静止
空气阻力的存在，能量损耗了
不具有
d
C
c
例6　上紧发条的玩具车在水平桌面上开始跑动时( )。
A．弹性势能减小，动能增大
B．弹性势能增大，动能减小
C．弹性势能不变，动能减小
D．弹性势能减小，动能不变
A
例7　在下列过程中，物体的动能转化为重力势能的有( )。
A．从水坝上流下来的水
B．汽车沿斜坡匀速向上行驶
C．乒乓球触地后向上弹起时
D．斜向上抛出的垒球，当它在上升阶段时
D
例8、 “神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天梦”，返回舱减速着陆过程中，航天英雄杨利伟的( )。
A．动能增加，重力势能减少，机械能不变
B．动能不变，重力势能减少，机械能减少
　C．动能减少，重力势
能不变，机械能减少
　D．动能减少，重力势
能减少，机械能减少
D
　 我们同学来学校时，在上坡前往往要加紧蹬几下；汽车司机在开车上坡前，也往往要加大油门，加大速度。　　　　　
从能量的转化的角度来说明这样做的好处。
生活中的物理，你留意过吗？
增大动能，可以有较多的动能转化势能和内能，防止车倒退。
　　 生活中还有很多关于动能和势能相互转化的现象，希望同学们在以后的学习生活中注意观察、研究。
能力提高
1、上紧发条的玩具车在水平面上跑动时把（ ）
A、动能转化为弹性势能
B、弹性势能转化为动能
C、重力势能转化为动能
D、动能转化为重力势能
2、体积相同的实心铁球和木球放在水平桌面上，铁球静止，木球在桌面上做匀速直线运动，则（ ）
A、铁球的动能小于木球的动能
B、铁球的势能小于木球的势能
C、铁球的机械能一定小于木球的机械能
D、铁球的机械能一定等于木球的机械能
B
A
3、汽车匀速上坡时（ ）
A、动能减少，势能增加，机械能不变
B、动能不变，势能增加，机械能不变
C、动能不变，势能增加，机械能增加
D、动能增加，势能增加，机械能增加
4、2003年10月15日，“神舟”五号飞船腾空而起，飞向太空，完成任务后，于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区，返回舱进入大气层一段时间后，由于空气阻力而匀速下落。返回舱匀速下降过程中（ ）
A、重力势能减小，动能增加，内能增加
B、机械能减小，动能不变，内能增加
C、重力势能减小，动能增加，内能不变
D、机械能不变，动能不变，内能增加
C
B
5、小东和小明分别购买了两种橡胶球，小东说：“我的球弹性比你的好。”小明说：“我希望你能证实你的说法。”请你帮小东选择下列哪个方案来解决这个问题（ ）
A、把球向墙掷去，测量它们反弹时离墙的距离
B、用手触摸两球，看哪一个球较硬
C、让两球于离地等高处坠下，测量它们的反弹得高
D、把两球向地面掷下，测量它们的反弹高度
6、现代大型水电站是利用______能转化为___能的原理。拦河坝修得很高是用来提高上游水位，水位越____，水的____能越大，水流下来转化成的____能越大。
C
机械
电
高
势
动
7、小球分别从A沿AB和AC滚
下(摩擦和空气阻力不计)，到
达坡底时，对速度的判断正确
的是（ ）
A、在B点的速度大 B、在C点的速度大
C、在两处速度相等 D、无法判断
8、在下列物理过程中机械能守恒的有（ ）
A、电梯载着乘客匀速上升的过程
B、人造卫星在太空沿椭圆轨道绕地球运行的过程
C、汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行，最终静止
D、实验室滚动的滚摆
A
B
C
C
B
小孩在荡秋千时，能量如何转化？