2024八年级物理下册第十一章功和机械能11.4机械能及其转化课件新版新人教版

第4节机械能及其转化逐点导讲练课堂小结作业提升学习目标课时讲解1课时流程2机械能及其转化水能和风能的利用知识点机械能及其转化知1－讲感悟新知11.机械能(1)定义：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。(2)单位：焦耳，简称焦，用符号J表示。物体具有机械能有三种情况：(1)只有动能；(2)只有势能；(3)既有动能又有势能。知1－讲感悟新知2.动能和势能的转化(1)进行实验：①如图1所示，摆球左右摆动过程中，位置和速度不断发生变化。知1－讲感悟新知②实验分析：③实验归纳：在一定的条件下，动能和势能可以相互转化。运动方向高度速度重力势能动能能的转化下降A→OB→O变低变大变小变大重力势能转化为动能上升O′→AO′→B变高变小变大变小动能转化为重力势能知1－讲感悟新知(2)探究动能和弹性势能的转化：①进行实验：如图2所示，让一个木球从高处滚下，撞击弹簧片。知1－讲感悟新知②实验分析：③实验归纳：在一定条件下，动能和弹性势能可以相互转化。研究过程球的速度动能弹簧片形变程度弹性势能能的转化甲→乙不断减小，直至为零不断减小，直至为零变大增大动能转化为弹性势能乙→丙由零不断增大由零不断增大变小减小弹性势能转化为动能知1－讲感悟新知3.机械能守恒(1)大量研究表明，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，或者说，机械能是守恒的。(2)机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化，即动能的增减量等于势能的减增量；或者说，没有机械能转化为其他形式的能，也没有其他形式的能转化为机械能。知1－讲感悟新知深度理解:●能的转化过程中，总是变小的那种形式的能转化为变大的那种形式的能。●动能和弹性势能的相互转化，可以发生在同一个物体上，也可以发生在不同物体之间。如，由高处落下的皮球在撞击地面发生弹性形变的过程中，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复原状的过程中，弹性势能转化为动能；运动员蹦蹦床时，运动员被弹起的过程中，蹦床的弹性势能转化为运动员的动能和重力势能。知1－讲感悟新知温馨提示:现实生活中，由于摩擦阻力的存在，动能和势能的相互转化过程中要克服摩擦阻力做功，将部分机械能转化为其他形式的能，使机械能减小。人造地球卫星绕地球运行的过程中，不受空气阻力，卫星的机械能守恒。只有重力和弹力做功时，机械能才守恒；否则，机械能不守恒。感悟新知知1－练[中考·无锡]在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图3所示。例1感悟新知知1－练下列说法中正确的是()A.皮球下落过程中动能转化为重力势能B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的D.形成圆斑A

时皮球接触地面后形变程度更小感悟新知知1－练解题秘方：根据动能和势能的影响因素找到物体变小和变大的能，则变小的那种形式的能转化为变大的那种形式的能。解析：皮球下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；当球接触地面时，球会发生形变，球的动能转化为球的弹性势能；感悟新知知1－练球的动能越大，转化成的弹性势能越大，则小球的形变越大，在地面上形成的圆斑越大，可见形成圆斑A

时皮球接触地面后形变程度更大，形成圆斑A时皮球从更高处下落。答案：B感悟新知知1－练1-1.[中考·安徽]如图4所示，在射箭比赛中，运动员释放弓弦将箭射出，弓弦的弹性势能转化为箭的_______能。动知识点水能和风能的利用知2－讲感悟新知21.水能流动的水具有动能，高处的水具有重力势能，水具有的机械能统称为水能。2.风能空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。知2－讲感悟新知3.水能和风能的利用水能风特点无污染、蕴藏量大、可循环利用资源丰富、无污染、不稳定、不便于储存利用(1)人们利用水轮机汲水；(2)18世纪，人们利用大功率水轮机带动纺织机、冶金鼓风机工作；(3)利用水轮机带动发电机发电(1)利用风能驱动帆船航行；(2)利用风能推动风车做功；(3)利用风能发电知2－讲感悟新知延伸拓展:●水能的大小由流量、流速和水位差决定。●风能的大小由风速和流动空气的质量决定。感悟新知知2－练[母题教材P72图11.4-4]如图5是利用水能发电的示意图，请你思考回答：例2利用水能时，一般是水的重力势能转化为动能，再利用水的动能做功，也就是说，主要是利用水的重力势能，故不能认为修建拦河大坝是为了增大水的动能。水的动能带动水轮机做功的过程，其实是一个动能的转移过程。感悟新知知2－练解题秘方：根据动能和势能的影响因素判断水的能量变化，根据水流从高处流向低处的过程中能量的转化判断水轮机的安装位置。感悟新知知2－练(1)修建拦河大坝是为了增加水的_______能。解析：修建大坝，提高了水位，使水的重力势能增大。势感悟新知知2－练(2)从水能的利用角度考虑，水轮机安装的位置应该靠近_______(

填“上游”或“下游”)。解析：从水能利用的角度考虑，水位下降越多，相同质量的水重力势能转化为动能越多，推动水轮机做功越多，转化成的电能就越多，故水轮机安装的位置应该靠近下游。下游感悟新知知2－练2-1.如图6所示是一个风力发电场的照片：当风速达到一定等级时，它们的扇叶就可以转动，从而带动发