2019-2020学年八年级物理下册 第十一章 功和机械能 第4节 机械能及其转化教学课件 （新版）新人教版

教学课件 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 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 d c c 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 e c b 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 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a