2025年春新人教版物理八年級下冊課件 第十一章 功和機械能 第4節(jié) 機械能及其轉(zhuǎn)化

第4節(jié)機械能及其轉(zhuǎn)化第十一章功和機械能R·八年級物理下冊問題導入把一個鐵鎖用繩子懸掛起來，將鐵鎖拉到你的鼻子附近，穩(wěn)定后松手，鐵鎖向前擺去，你認為鐵鎖擺回時會打到你的鼻子嗎？探究新知知識點1機械能及其轉(zhuǎn)化動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。一個物體既可以同時具有動能和勢能，也可以只具有動能或只具有勢能。機械能動能勢能重力勢能彈性勢能1.機械能弓的彈性勢能哪里去了？想想議議弓的彈性勢能箭的動能舉高的球釋放后，重力勢能變小，是不是能量消失了？2.動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化

彎弓射箭時，弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化成箭的動能；自由下落的球，重力勢能轉(zhuǎn)化成動能。其他例子如：

蹦床運動員從高處落下，在與蹦床床面將要接觸時，具有一定的動能，與蹦床床面接觸后，床面發(fā)生彈性形變，運動員的動能轉(zhuǎn)化成蹦床的彈性勢能。也就是說，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化 1.觀察滾擺的運動，討論滾擺在運動過程中動能和勢能是如何轉(zhuǎn)化的。運動過程下降上升高度降低升高重力勢能減小增大速度變大變小動能增大減小能的轉(zhuǎn)化重力勢能轉(zhuǎn)化為動能動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 2.如圖所示，分析小球在擺動過程中動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。思考：滾擺和小球在運動時都具有哪些能量？動能和重力勢能之間是如何轉(zhuǎn)化的？小球運動到最低點動能的大小與什么有關(guān)？運動過程A→OOO→BB速度變大最大變小最小動能增大最大減小最小高度降低最低升高最高重力勢能減小最小增大最大能的轉(zhuǎn)化重力勢能轉(zhuǎn)化為動能動能最大，重力勢能最小動能轉(zhuǎn)化為重力勢能動能最小，重力勢能最大大量研究結(jié)果表明，如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，盡管動能、勢能的大小會變化，但動能和勢能的總和不變，或者說，機械能是守恒的。機械能=動能+勢能勢能

動能+保持不變素養(yǎng)提升機械能守恒是一種理想狀態(tài)?，F(xiàn)實生活中，由于存在摩擦阻力等因素，在動能與勢能的轉(zhuǎn)化中，需克服摩擦阻力做功，機械能會轉(zhuǎn)化為其他形式的能，則機械能的總量會減小。1.很多同學都玩過蕩秋千，下列說法正確的是(

)秋千蕩到最低點時只有動能秋千蕩到最高點時有重力勢能和動能從最低點蕩到最高點的過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能從最高點蕩到最低點的過程中動能增大，重力勢能減小D練習2.如圖所示為掉在地上的彈性小球在地面上彈跳的頻閃照片。彈性小球從A點運動到B點的過程中，它的__________轉(zhuǎn)化為動能；彈性小球在B點的機械能________（選填“大于”“小于”或“等于”）在C點的機械能。重力勢能大于自然界的流水和風都是具有大量機械能的天然資源。知識點2水能和風能的利用水能水的流動風能空氣的流動我們的祖先很早就開始利用水能和風能了。點擊圖片播放視頻讓水流沖擊水輪轉(zhuǎn)動，用來汲水、磨粉?？匡L力鼓起帆來推動船航行。點擊圖片播放視頻人們修筑攔河壩來提高上游的水位，在壩底安裝水輪機。將發(fā)電機裝在水輪機的上面，并把它們的軸連接在一起，由水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力勢能越大，能發(fā)出的電就越多。風能也可以用來發(fā)電，風吹動風車，帶動發(fā)電機發(fā)電。在風力資源豐富的地區(qū)，可同時安裝幾十臺到幾百臺風力發(fā)電機，組成“風車田”，聯(lián)網(wǎng)供電。

風力發(fā)電如圖是利用水能發(fā)電的示意圖。修建攔河大壩是為了增加水的________能。從水能的利用角度考慮水輪機安裝的位置應(yīng)靠近________（選填“上游”或“下游”）。練習重力勢下游抽水蓄能電站點擊畫面播放視頻1.某同學蕩秋千時，在他從高處擺向低處的過程中，其動能和重力勢能是如何變化的？在他從低處擺向高處的過程中，其動能和重力勢能是如何變化的？

蕩秋千時，在從高處擺向低處的過程中，該同學的重力勢能減小，動能增大；在從低處擺向高處的過程中，該同學的重力勢能增大，動能減小。練習與應(yīng)用2.跳臺滑雪運動中，運動員從助滑開始，直到下落至著陸坡的運動過程中經(jīng)過了各個不同的位置，如圖所示。請分析運動員在這個過程中各階段的能量轉(zhuǎn)化情況（不考慮摩擦和空氣阻力）。運動員在AB

段時，其重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；運動員在BC

段時，其動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；運動員在CD

段時，其重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。3.怎樣向地板拋乒乓球，才能使它彈跳到高于原來拋球的位置？說明這種拋法的理由。用力向下拋乒乓球，使球拋出時具有一定的動能。根據(jù)機械能守恒，乒乓球彈跳到原來拋出的位置時仍有一定的動能，還能繼續(xù)向上運動，到達最高點時的重力勢能等于乒乓球拋出時的重力勢能和動能之和，因此能使乒乓球彈跳到高于原來拋球的位置。4.在一個罐子的蓋和底各開兩個小洞。將小鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定，做好后將它從不太陡的斜面滾下，觀察有什么出人意料的現(xiàn)象。怎樣解釋看到的現(xiàn)象？罐子滾下斜面后會再沿斜面向上滾動。開始時，罐子和鐵塊在重力的作用下都將沿斜面向下運動。向下運動時，罐子滾動。鐵塊沿斜面向下做直線運動且相對罐子靜止，由于橡皮筋和罐子綁在一起，在罐子和鐵塊的共同作用下，橡皮筋會被卷緊，它的彈性勢能持續(xù)增加。當橡皮筋卷緊到一定程度時，整個裝置的運動速度開始減小，當罐子和鐵塊的動能全部轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能時，整個裝置的速度減小為0。此時，橡皮筋要恢復(fù)原狀，其彈性勢能會轉(zhuǎn)化為罐子的動能，所以罐子會再沿斜面向上滾動