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物理 八年级下册 人教版
第十一章 功和机械能
第4节 机械能及其转化机械能动能势能重力势能弹性势能 物体由于运动而具有的能 物体由于被举高而具有的能 物体由于发生弹性形变而具有的能能的单位是:
焦耳(J)课前回顾一、机械能重力势能和弹性势能都叫势能
动能和势能统称为机械能
动能+势能=机械能 实验1.滚摆1.动能和重力势能可以相互转化?温馨提示:请注意观察滚摆下降和上升过程中质量、高度、和速度的变化?滚摆实验滚摆实验:现象:
1.滚摆上升时越来越慢,下降时越来越快; 2.每次上升的高度都在降低 滚摆实验结论:1. 滚摆下降时动能增加,重力势能减小,重力势能转化为动能;滚摆上升时动能减小,重力势能增加,动能转化为重力势能。
3.滚摆在运动的过程中克服阻力做功,有一部分机械能转化为内能,机械能的总量减小,所以滚摆每次上升的高度都在降低。2.滚摆在最低点时动能最大,速度最大。想想做做 思考:1.铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗?这其中是否有其他能量的转化?2.假设没有阻力,会怎么样呢? 分析图14.2-2所示几个运动中,物体动能、势能的转化。
?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 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?大胆猜想2.探究动能和弹性势能的转化 ?分析皮球在下落过程中,物体动能、势能的转化。高度减小速度增大重力势能减小动能增大转 化(1)皮球下落: (2)皮球接触地面:
开始发生弹性形变,弹性势能逐渐增大。向下的速度变小,动能减小。这时是动能转化为弹性势能。动能减小弹性势能增大转 化速度减小形变增大 (3)皮球在恢复原状的过程中:
弹性形变程度变小,向上的速度变大。动能增大弹性势能减小转 化形变减小速度增大(4)皮球上升时:高度增大速度减小重力势能增大动能减小转 化二、机械能守恒 也就是说:
1)在动能和势能相互转化中,若受摩擦等阻力,则机械能的总和减少。
2)如果有“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字,表示没有摩擦等阻力,此时机械能总和可看作是不变的。 如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变,或者说机械能是守恒的。三、水能和风能的利用1、建造水电站时修拦河坝,其目的____________,使水的__________能储存起来,打开水闸,河水的__________能转化成________能冲击水轮机发电。2、风能利用起来比较简便,而且不会________。但是风能________,(“稳定”或“不稳定”)也不便于贮存。提高水位重力势重力势动污染环境不稳定在水力发电站,水的机械能转化为电能。 风力发电小结:
1.动能与势能统称为机械能
2.动能和势能可以相互转化
3.机械能守恒定律:
如果只有动能和势能间的相互转化(不计阻力),机械能的总和不变。即机械能是守恒的。
4.水能和风能的利用科学世界人造地球卫星思考:1.当卫星从远地点向近地点运动时,它的势能,动能,速度如何变化?当卫星从近地点向远地点运动时,它的势能,动能,速度又如何变化?
2.卫星在近地点的动能最 ,势能最 ;在远地点的动能最 ,势能最 。
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______(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_____.小于质量速度对木块做速度功的多少例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dCc 基础过关1.下面的物体中,只具有动能的是( );只有势能的是( );既有动能,又有势能的是( )
A.停在地面上的汽车 B.在空中飞行的飞机
C.被起重机吊在空中静止的货物 D.弹簧
E.在水平铁轨上正行驶的火车
2.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。ECB减小降落伞能力提高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BA3.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CB5.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CB