沪科版八年级物理第十章机械与人第六节合理利用机械能精品课件（共32张PPT）

(共32张PPT)
第十章 机械与人
八年级物理沪科版·全册
第六节 合理利用机械能

新课引入
观察思考
流水能推动竹排前进
风能推动风车转动
拉弯的弓把箭射出
以上图片它们的特征是什么？它们具有什么能？那么能量到底是什么？
学习目标

1.知道能量、动能、重力势能、弹性势能的概念；

2.会通过实验探究影响动能和势能大小的因素


3.知道动能和势能的相互转化，并能解释生活中的动能和势能转化现象。

　1.什么是能　
流动的水　 推动竹排 前进
高举的重锤　　能把木桩　 砸进泥中
拉弯的弓　 能把箭　 弹射开
　　
物体 能够对别的物体 做功

具有能量
（1）能量：物体能够对别的物体做功，表示这个物体具有能量简称能。单位：焦（J）

(2).一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。
注意:说一个物体具有能量,并
不是说这个物体一定正在做功,
但是它一定具有做功的本领(能力)。

新课学习
一、能量
例1：下列关于能量的说法中正确的是(　　)
A．做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量
B．做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少
C．能够做功的物体具有能量，但不一定正在做功
D．能量多的物体所做的功一定就多
D
比如：运动着的列车、流动的水、转动着的风车都具有动能。
动能：
物体由于运动而具有的能
注意：一切运动的物体都具有动能。静止不具有动能。

新课学习
二、动能

新课学习
动能的大小跟哪些因素有关？
实验方法
控制变量法 转化法
实验器材、装置
猜想
探究：
1、动能的大小跟物体运动的速度有关
2、动能的大小跟物体的质量有关
小球、钩码、木 块、斜面
二、动能

新课学习
实验过程
实验1：探索动能与速度的关系










让同一个小球从不同的高度由静止开始滚下，看不同高度的小球中谁使木块移动的更远。

结论1：
质量相同时，速度 的物体能做的功多，表明它具有的动能 。
大
大
二、动能

新课学习
实验过程
实验2：探索动能与质量的关系
让质量不同小球从同一的高度由静止开始滚下，看不同质量的小球中谁使木块移动的更远。
结论2：










速度相同时，质量 的物体能做的功多，这表明它具有的动能 。
大
大
运动的物体＿＿越大，＿＿越大，它具有的动能就越多。
规纳以上两组结论得出：
速度
质量
决定动能大小的因素：运动物体的质量和速度。
二、动能

二、动能
例2：下列物体具有动能的是(　　)
A．静止在高山上的石头 B．被拉开的弓 C．被举重运动员举起后静止在空中的杠铃
D．百米跑道上正在比赛的运动员
D
解析物体由于运动而具有的能量叫动能，百米跑道上正在比赛的运动员正在运动，故具有动能，故选D。
练习：下列关于动能的说法，正确的是(　　)
A．运动的物体具有的能，叫动能
B．物体由于运动具有的能，叫动能
C．速度大的物体的动能比速度小的物体的动能大
D．运动的物体质量越大，所具有的动能一定越多
B
请从能量的角度讨论：
（1）为什么要对机动车的行驶速度进行限制？

思考：为什么对机动车的行驶要限速？

物体的速度大,动能就大,不容易刹车,容易造成交通事故。
（2）为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？
质量大，动能就大，所以大客车的限速要比小汽车的更低
物体的动能与物体的质量和速度的关系是：EK= mv2
12
1.洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向地面，在此过程中洒水车动能将 （填“增大”、“减小”或“不变”），这是因为 。
减小
随着水的洒出，洒水车的质量不断减小
针对练习:

二、动能
知识拓展
2.一辆汽车加速运动，它的动能 ，火车进站时做减速运动，它的动能 ；停止后，它的动能= 。

增大
减小
0
3.汽车空载和满载时以相同速度前进： 动能大，某同学慢跑和快跑时： 动能大。
满载
快跑
比如：打桩机将重锤举高、棚架上的瓜果、瀑布落下都具有重力势能。
1.重力势能：
注意：一切被举高的物体都具有重力势能。
物体由于高度位置所具有的能叫重力势能。
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三、势能
思考：重力势能的大小与什么因素有关？

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动能的大小跟哪些因素有关？
实验方法
控制变量法 转化法
实验器材、装置
猜想
探究：
大小不同的铁块、铁钉、橡皮泥。
2、重力势能的大小跟物体的质量有关
1、重力势能的大小跟物体被举高度有关
三、势能







结论1：





















质量相同时,物体被举得越__重力势能越大
被举高度相同时,物体的质量越__重力势能越大
高
大
实验2.探索重力势能与物体的质量的关系
实验1.探索重力势能与物体被举高度的关系
实验过程
结论1：
　物体的重力（质量）越大，高度 越高，重力势能越大 。
规纳以上两组结论得出：

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三、势能
物体的重力势能与物体的质量和高度的关系是：Ep=mgh 。
（1）在探究物体的重力势能大小与哪些因素有关的实验中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示．在此实验中，我们是通过观察什么来比较各铁块重力势能的大小？
例3
A
B
C

知识拓展
三、势能
木桩陷入沙坑中的深度
（2）若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA hB；若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量关系是mA mC；实验得出的结论是：物体重力势能的大小与 有关。
质量和高度
<
<
比如：蹦床、拉弯的弓、压缩的弹簧它们都发生了弹性形变，所以都具有弹性势能
2.弹性势能：
物体由于发生了弹性形变而具有的能叫弹性势能
事实表明：同一物体弹性形变越大，物体的弹性势能就越大。
重力势能

三、势能
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3.势能
弹性势能
物体有时既具有动能又具有势能。例如，正在 升空的飞机具有动能，又因为它在高处，还具有重力势能
机械能：动能和势能统称为机械能。
（1）、机械能=动能+势能
（2）、动能是物体运动时具有的能量。
（3）、势能是存储着的能量。

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四、机械能及其转化
思考：为什么在松手后滚摆能够上下不停地运动呢？
下降：速度变大，高度变低。动能增大，重力势能减小。
上升：速度变小，高度变高。动能减小，重力势能增大。
重力势能最大
动能最大


结论:动能和重力势能可以相互转化.
说明：在理想情况下。每次应上升到原来的高度但实际情况下，每次上升的高度都比上次要低。
(原因：存在阻力)
四、机械能及其转化

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A
B
C
h
A-B：小球的动能变大,速度变大，摆锤的势能变小,重力势能转化为动能。
B-C：小球的动能变小， 重力势能变大， 动能转化为重力势能转。


结论:动能和重力势能可以相互转化.
说明：在理想情况下，A、C等高。
但实际情况下，每次上升的高度
都比上次要低。
(原因是存在空气阻力)
A.重力势能最大
动能为0

B.重力势能最小 动能最大
四、机械能及其转化

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单摆动能和重力势能的转化
重力势能、动能和弹性势能的转化
拉开的弓把箭射出去的过程中，弓的弹性势能减小，箭的动能增大，弓的弹性势能转化为箭的动能.
动能和弹性势能可以相互转化
依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以弹性势能的形式储存在弹簧中。跃起时弹性势能被释放出来，帮你向上跳跃。
重力势能和弹性势能相互转化
蹦蹦杆
四、机械能及其转化

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五、机械能守恒

（ 2）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。
（ 3）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。
注意：（1）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。
能量是不可能凭空产生或者凭空消失的，只是由一种形式的能量转换成了另一种形式的能量。若不计摩擦阻力，动能和势能在相互转换的过程中，机械能的总量保持不变。

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机械能守恒
皮球落向地面时， 能转化为 能；
撞击地板时， 能转化为 能，
恢复形变（未离开地面）向上弹起时， 转化为 能，
离开地面向 上弹跳时， 能转化为 能。
动
动
动
弹性势能
弹性势
重力势
动
重力势
皮球落下又弹起的过程中能量的转化：
重力势能
动能
弹性势能
动能




例4分析皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的转化。
1、卫星由远地点到近地点运行时，能量怎样转化？
速度怎么变化？

重力势能转化为动能，速度增大;
2、卫星从近地点到远地点运行时，能量怎样转化？
速度怎么变化？

3、卫星在哪点的动能最大？在哪点的卫星动能最小？
近地点的动能最大；远地点的动能最小。
例5.关于人造地球卫星轨道的探究：
动能转化为重力势能，速度减小;
卫星在运动过程中机械能守恒
1、水电站
五、常见机械能转化

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重力势能——水的动能——水轮机动能——电能
2、风力发电站
风能—风车动能—电能
3、潮汐发电站
（海水动能—水轮机动能—电能）
五、常见机械能转化

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电能
光能
内能
五、常见机械能转化

新课学习
动能和势能
能量
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量
动能
物体由于运动而具有的能
影响因素：质量、速度
势能
重力势能
弹性势能
物体由于被举高而具有的能量
影响因素：质量、高度
物体由于弹性形变而具有的能量








课堂小结
课堂小结
1.汽车、摩托车与火车三种车辆如果速度相等，那么，它们的动能从大到小的顺序是________、_________、________。
2.体积相等的铜球和木球在水平地面上以相同的速度做匀速直线运动，它们的动能相等吗？
火车
汽车
摩托车
解：不相等。两球体积相等，铜的密度大，故铜球质量大，速度相同，故铜球动能大。
3.跳伞运动员在空中匀速下落过程中，动能是否变化？势能是否变化？机械能是否变化？

4.沿光滑斜面下滑的物体，它们的动能与势能怎样转化？结合本节“加油站”中的知识，谈谈你的理解。
解：动能不变，势能减小，机械能减小。
解：动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能。在只有重力做功的情况下，动能和势能相互转化。
5.下列说法中正确的是 (　　)
速度快的汽车,它的动能一定大
B. 两个物体,其中高度高的那个物体重力势能大
C. 放在桌上的弹簧一定具有弹性势能
D. 在平直公路上匀速行驶的汽车,它的动能没有发生变化
D
6.如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法正确的是(　　)
A．动能不变
B．重力势能不变
C．重力势能、动能都不变
D．重力势能、动能都变小
D
7．小红按照图示情景作了一个有趣的实验。她把一个悬挂起来的铁锁拉到自己的面前并接触鼻子，然后将铁锁由静止释放，保持头的位置不变，铁锁摆回时不会撞击她的鼻子。铁锁由接触鼻子的位置a开始，沿弧线abc向另一侧的最高点c运动的过程中，关于它的动能大小，下列说法中正确的是 （ ）
A．铁锁在位置a有最大的动能
B．铁锁在位置b有最大的动能
C．铁锁在位置c有最大的动能
D．铁锁在a、b、c三处的动能相同
B
8. 如图所示，用手捻动滚摆使摆线缠在轴上，滚摆升到最高点，放开手可以看到滚摆下降，越转越快，到达底端后，滚摆又向上运动，对于滚摆的运动，下列说法正确的是 （ ）
A. 在滚摆下降的过程中，它的动能减小，重力势能增加
B. 在滚摆上升的过程中，它的重力
势能减小，动能增加
C. 在滚摆下降的过程中，它的动
能增加，重力势能减小
D. 在滚摆上升的过程中，它的重
力势能增加，动能增加
C