人教版八年级物理下册
第四节 机械能及其转化
1.知道动能和重力势能的转化。能举例说明动能和重力势能的转化。
2.知道动能和弹性势能的转化,能举例说明动能和弹性势能的转化。
3.分析和解释实例,说明动能和势能的转化过程,动能、势能、机械能的变化情况。
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
1.定义:动能、势能统称为机械能。
一、机械能
2.能量关系:物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
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?
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?
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.机械能的转化:动能和势能能够相互转化。
保持不变
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
人造地球卫星的机械能转化
1、近地点:离地球最近的一点叫近地点。
2、远地点:离地球最远的一点叫远地点。
3、能量转化:
从远地点向近地点运动:重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,速度也增大。
从近地点向远地点运动: 动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能,速度也减小。
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
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。
1.学生在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在d点,b点是橡皮筋系小石块自然下垂时下端所在的位置,c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块由a点到c点运动的过程中,以下说法正确的是( )
A、小石块动能一直在增加
B、小石块减少的重力势能全部
转化为动能
C、小石块经过b点时,橡皮筋具
有弹性势能
D、小石块到达C点时,动能为零
D
d
a
展现自我
2.体积相同的实心铁球和木球,铁球静放在水平桌面上,
而木球从桌边由静止开始落向地面,则( )
A.铁球和木球的机械能始终相等
B.铁球和木球同在桌面上时,重力势能相等
C.铁球的重力势能始终大于木球的重力势能
D.铁球的动能始终大于木球的动能
C
3、2003年10月16日,“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。当飞船减速着陆后航天英雄杨利伟的 ( )
A、动能增加,重力势能减少
B.动能减少,重力势能减小
C、动能减少,重力势能不变
D.动能不变,重力势能减少
B
4.如图是某城市地铁的设计方案图,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡,为了充分利用能量,火车进站上坡前关闭发动机,由于惯性冲上缓坡,则上坡时火车的动能逐渐 重力势能逐渐 。
(选填“增大”“减小”或“不变”)
减小
增大
人造地球卫星
科学世界
人造地球卫星的机械能转化
人造地球卫星广泛应用于全球通信、军事侦察、气象观测、资料普查、环境监测、大地测量等。
许多人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行。离地球最近的点叫做近地点,最远的点叫做远地点。卫星在大气层外运行,不受空气阻力,
只有动能和势能的转化,因此机械
能守恒。在近地点时离地球最近,
速度最快,动能最大,远离地球时,
势能越来越大;动能越来越小,在
远地点时势能最大。
一、机械能及其转化
(1)概念
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和不变,即机械能守恒。
(2)机械能转化
二、水能和风能的利用
(1)水能的利用:磨粉、汲水、水力发电等
(2)风能的利用:帆船、风车转动发电等
展现你的收获