人教物理八年級下冊第十一章第4節(jié)機械能及其轉化課件

第4節(jié)機械能及其轉化

第4節(jié)機械能及其轉化

體驗動能和勢能的轉化

活動1:玩悠悠球,使其上下來回運動?；顒?:在水平面上固定一彈簧,將一個鐵球從高處松手使其下落,觀察鐵球的運動情況和彈簧的變化。

體驗動能和勢能的轉化

(1)活動1中,悠悠球上升時動能

、重力勢能

;下降時動能

、重力勢能

。(2)活動2中,鐵球在下落過程中

能越來越大,與彈簧接觸后,彈簧被壓縮,鐵球的動能

,彈簧的

增大,彈簧恢復原狀時,鐵球被重新彈起,彈簧的彈性勢能

,鐵球的動能

。提示:(1)減小增大增大減小(2)動減小彈性勢能減小增大(1)活動1中,悠悠球上升時動能、重力勢能;下1.什么是機械能?2.舉例分析說明動能和勢能是如何轉化的?3.什么是機械能守恒?4.人們是怎樣利用水能和風能的?1.什么是機械能?探究動能和勢能的相互轉化

結合“體驗”中的活動,思考以下問題:1.運動的悠悠球、鐵球有速度,故具有

能,它處于高空,故具有

能,我們把動能和勢能統稱為

能。提示:運動的物體具有動能,被舉高的物體具有重力勢能,一個物體可以既有動能,又有勢能,這兩種能量加在一起,就得到它的總機械能。參考答案:動勢機械

探究動能和勢能的相互轉化

2.由分析滾擺、小球擺動的實驗,思考以下問題(1)滾擺在上升過程中,動能

,勢能

;滾擺在下降過程中,動能

,勢能

。(2)小球在從A到B的過程中動能

,勢能

,由B到C的過程中動能

,勢能

。由上可知動能和重力勢能可以

。由活動2可知,動能和

能可以相互轉化。2.由分析滾擺、小球擺動的實驗,思考以下問題提示:(1)滾擺在最高點時速度為零,動能為零,相對高度最大,重力勢能最大;到達最低點時速度最大,動能最大,相對高度最小,重力勢能最小,重力勢能轉化為動能;從最低點到達最高點的過程中,動能逐漸轉化為重力勢能。(2)小球從A點下落到B點,重力勢能減小,動能增大,重力勢能逐漸轉化為動能,到達B點時動能最大,從B點上升到C點的過程中,動能逐漸減小,重力勢能逐漸增加,動能逐漸轉化為重力勢能。參考答案:(1)減小增大增大減小(2)增大減小減小增大相互轉化彈性勢提示:(1)滾擺在最高點時速度為零,動能為零,相對高度最大,3.小球可以每次都上升到原來的最高處嗎?為什么?提示:滾擺、小球在運動的過程中都會受到摩擦力的作用,重力勢能和動能在相互轉化的過程中機械能不斷減小,所以不會上升到原來的最高位置。參考答案:不可以在能量轉化過程中,一部分機械能轉化為內能,總的機械能減少。3.小球可以每次都上升到原來的最高處嗎?為什么?4.什么情況下機械能才能守恒?提示:在動能和勢能相互轉化的過程中,如果存在摩擦力,就會有一部分機械能轉化為其他形式的能,或者存在外力的情況下,有其他形式的能轉化為機械能,機械能總量增加或減少,機械能不守恒;如果只有動能和勢能相互轉化,則機械能的總和保持不變,機械能守恒。參考答案:只有動能和勢能相互轉化,則機械能的總和保持不變,機械能守恒。4.什么情況下機械能才能守恒?一、機械能及其轉化1.機械能_____、_________和_________的統稱。2.機械能的轉化及守恒(1)轉化:_____和_____可以相互轉化。(2)機械能守恒:如果只有動能和勢能相互轉化,機械能的總和_____。動能重力勢能彈性勢能動能勢能不變一、機械能及其轉化動能重力勢能彈性勢能動能勢能不變二、水能和風能的利用1.流水和風具有大量的_____能。2.利用:利用風能和水能_____等。機械發(fā)電二、水能和風能的利用機械發(fā)電【拓展延伸】風能的利用:我國科技人員進行風能利用的攻關,研制了6種百瓦級、4種千瓦級和4種10千瓦級風力發(fā)電機組,使我國風力機系列55千瓦級以下品種基本齊全,性能和質量有了新的提高。主要性能指標均達到國際先進水平。其中研制的兩臺55千瓦發(fā)電機組,已在山東長島安裝,部分性能指標達到國外樣機的水平。研制的5種風力提水機組,其中FDG-7型大流量風力提水機組,是我國目前功率最大的風力提水機組,在低揚程大流量風力提水機類型中,處于國內外領先地位。【拓展延伸】風能的利用:我國科技人員進行風能利用的攻關,研制考點動能和勢能的相互轉化

【典例】

(2013·雅安中考)如圖所示,鉛球從出手到將要落地的過程中,下列說法正確的是(不計空氣阻力)(

)A.鉛球由a→b時,動能逐漸增大B.鉛球在b點的機械能大于a點的機械能C.鉛球由b→c時,機械能逐漸減小D.鉛球在c點時動能最大考點動能和勢能的相互轉化

【思路導引】解答本題的關鍵是利用機械能的相互轉化和守恒。關鍵點1:在整個運動過程中機械能的總和不變,即機械能守恒;關鍵點2:根據影響動能和重力勢能的因素判斷?！舅悸穼б拷獯鸨绢}的關鍵是利用機械能的相互轉化和守恒?！揪v精析】選D。本題考查動能和勢能之間的相互轉化。鉛球由a→b時,速度減小,高度增加,動能逐漸減小,勢能逐漸增大;不計空氣阻力,整個過程機械能守恒,故鉛球在b點的機械能等于a點的機械能;鉛球由b→c時,機械能保持不變,速度增大,高度減小,動能增大,勢能減小,勢能轉化為動能,故鉛球在c點時動能最大,勢能最小。故D正確?！揪v精析】選D。本題考查動能和勢能之間的相互轉化。鉛球由a【方法歸納】(1)判斷物體動能和勢能相互轉化的方法。首先分析決定動能大小的因素(質量和速度)、決定重力勢能大小的因素(質量和高度)或彈性勢能大小的因素(彈性形變)如何變化,再看動能和重力勢能(或彈性勢能)如何變化?！痉椒w納】(1)判斷物體動能和勢能相互轉化的方法。(2)判斷機械能是否守恒的方法。①在能量轉化過程中,判斷是否只有動能和勢能的相互轉化,若有其他形式的能參與了轉化,則機械能不守恒。②根據機械能的大小等于動能的大小和勢能的大小之和,分別判斷動能和勢能大小變化,再綜合判斷機械能是否守恒。(2)判斷機械能是否守恒的方法。1.如圖所示的四個實例中,機械能減小的是(

)1.如圖所示的四個實例中,機械能減小的是()【解析】選C。本題考查機械能的變化。勻速水平飛行的飛艇,速度不變,所以動能不變,高度不變,所以重力勢能不變,故機械能不變,A項錯誤;加速起飛的飛機,速度變大,動能增大,高度升高,重力勢能增加,故機械能增大,B項錯誤;減速下降的熱氣球,速度減小,動能減小,高度降低,重力勢能減小,故機械能減小,C項正確;等待發(fā)射的火箭,速度為零,故動能為零,所處的位置不變,故重力勢能不變,則機械能保持不變,D項錯誤。故選C?！窘馕觥窟xC。本題考查機械能的變化。勻速水平飛行的飛艇,速度2.(2013·黃石中考)如圖是老師在課堂上進行的滾擺演示實驗示意圖,下列說法不正確的是(

)A.滾擺運動過程中,機械能守恒B.滾擺向下運動時,重力勢能部分轉化為動能C.滾擺向上運動時,動能部分轉化為重力勢能D.滾擺上升的最大高度逐漸降低2.(2013·黃石中考)如圖是老師在課堂上進行的滾擺演示實【解析】選A。本題主要考查機械能的轉化和守恒。滾擺是動能和重力勢能相互轉化的一個很重要的實驗。它旋轉向上運動時,動能部分轉化為重力勢能;旋轉向下運動時,重力勢能部分轉化為動能。由于摩擦,總的機械能并不守恒,有一部分機械能轉化為內能。故A說法錯誤?！窘馕觥窟xA。本題主要考查機械能的轉化和守恒。滾擺是動能和重3.如圖所示,小球沿軌道由靜止從A處運動到D處的過程中,忽略空氣阻力和摩擦力,僅有動能和勢能互相轉化。則(

)A.小球在A處的機械能大于在B處的機械能B.小球在A處的機械能大于在D處的機械能C.小球在B處的機械能小于在C處的機械能D.小球在B處的機械能等于在C處的機械能3.如圖所示,小球沿軌道由靜止從A處運動到D處的過程中,忽略【解析】選D。本題考查機械能的變化。忽略空氣阻力和摩擦力,僅有動能和勢能互相轉化的過程中,任何一點的機械能都是相等的,所以只有D對?！窘馕觥窟xD。本題考查機械能的變化。忽略空氣阻力和摩擦力,僅4.(2013·廣安中考)為捍衛(wèi)祖國海疆,人民解放軍某航空兵大隊在南海上空舉行了多次實兵實戰(zhàn)對抗演習。在演習過程中,一空中加油機給某殲-10戰(zhàn)機進行空中加油,加油后若該殲-10戰(zhàn)機仍以原來的高度和速度勻速飛行,則該戰(zhàn)機的動能

,機械能

(選填“增大”“減小”或“不變”)。4.(2013·廣安中考)為捍衛(wèi)祖國海疆,人民解放軍某航空兵【解析】本題考查機械能大小的判斷。加油機給戰(zhàn)機加油后,戰(zhàn)機的質量增大,而物體的動能與物體的質量和運動速度有關,該戰(zhàn)機仍勻速飛行,其速度大小不變,故它的動能增大,戰(zhàn)機的飛行高度不變,重力勢能增大;而機械能是動能和勢能的總和,故機械能增大。答案:增大增大【解析】本題考查機械能大小的判斷。加油機給戰(zhàn)機加油后,戰(zhàn)機的5.修攔河大壩是為了提高上游水位,增加水的

能,水流下時可以獲得更多的

能,從而帶動發(fā)電機發(fā)電?！窘馕觥勘绢}考查水能的利用。重力勢能跟質量和被舉高的高度有關,攔河大壩把上游水位提高,使水的高度增加,從而增加了水的重力勢能;水流下時,重力勢能減小,但速度增加,重力勢能轉化為動能,使水輪機轉動。答案:重力勢動5.修攔河大壩是為了提高上游水位,增加水的能,水流下6.如圖所示是2012年倫敦殘奧會射箭項目的圖標。運動員射箭時,要用力將弓拉開,然后弓將箭射出,在此過程中是弓的

轉化為箭的

。6.如圖所示是2012年倫敦殘奧會射箭項目的圖標。運動員射【解析】本題考查彈性勢能和動能之間的相互轉化。運動員將弓拉開,使弓發(fā)生形變,具有彈性勢能,松手后,弓恢復原狀的過程中將彈性勢能轉化為動能,從而將箭射出。答案:彈性勢能動能【解析】本題考查彈性勢能和動能之間的相互轉化。運動員將弓拉開7.新疆達坂城風電廠是中國第一個大型發(fā)電廠,也是亞洲最大的風力發(fā)電站。(1)風力發(fā)電機發(fā)電時是

能轉化為

能。(2)風力發(fā)電與傳統的火力發(fā)電相比,它的優(yōu)點是什么?(3)除了風力發(fā)電外,請你再說出一種具有上述優(yōu)點的發(fā)電方式。7.新疆達坂城風電廠是中國第一個大型發(fā)電廠,也是亞洲最大的風【解析】本題考查風力發(fā)電的能量轉化。(1)風力發(fā)電機發(fā)電時,是利用風力將發(fā)電機里的轉子轉動具有的機械能轉化成電能;(2)風能是自然界里的常見能源,對環(huán)境無污染,所以風力發(fā)電與傳統的火力發(fā)電相比,會節(jié)約能源、清潔、無污染、可再生、保護環(huán)境等;(3)自然界中像風能一樣的能源,還有水能、太陽能、核能、潮汐能、地熱能等;所以發(fā)電方式還有:水力發(fā)電(太陽能發(fā)電、核能發(fā)電、潮汐發(fā)電、地熱發(fā)電等)。答案:(1)風(或機械)電(2)節(jié)約能源、清潔、無污染、可再生、保護環(huán)境等(3)水力發(fā)電(太陽能發(fā)電、核能發(fā)電、潮汐發(fā)電、地熱發(fā)電等)【解析】本題考查風力發(fā)電的能量轉化。(1)風力發(fā)電機發(fā)電時,

找找你容易錯在哪里？“神舟十號”載人飛船的返回艙下落到地面附近時,由于受到阻力而做減速運動,在減速下降的過程中,返回艙的動能①,重力勢能②。(選填“增大”“減小”或“不變”)找找你容易錯在哪里？【學生自答】①增大②減小

【學生自答】【教師點評】沒有從題目中看到關鍵詞“減速下降”,錯誤地認為下降過程中速度越來越大,從而判斷錯誤?！窘處燑c評】【正確答案】減小減小

【正確答案】第4節(jié)機械能及其轉化

第4節(jié)機械能及其轉化

體驗動能和勢能的轉化

活動1:玩悠悠球,使其上下來回運動?；顒?:在水平面上固定一彈簧,將一個鐵球從高處松手使其下落,觀察鐵球的運動情況和彈簧的變化。

體驗動能和勢能的轉化

(1)活動1中,悠悠球上升時動能

、重力勢能

;下降時動能

、重力勢能

。(2)活動2中,鐵球在下落過程中

能越來越大,與彈簧接觸后,彈簧被壓縮,鐵球的動能

,彈簧的

增大,彈簧恢復原狀時,鐵球被重新彈起,彈簧的彈性勢能

,鐵球的動能

。提示:(1)減小增大增大減小(2)動減小彈性勢能減小增大(1)活動1中,悠悠球上升時動能、重力勢能;下1.什么是機械能?2.舉例分析說明動能和勢能是如何轉化的?3.什么是機械能守恒?4.人們是怎樣利用水能和風能的?1.什么是機械能?探究動能和勢能的相互轉化

結合“體驗”中的活動,思考以下問題:1.運動的悠悠球、鐵球有速度,故具有

能,它處于高空,故具有

能,我們把動能和勢能統稱為

能。提示:運動的物體具有動能,被舉高的物體具有重力勢能,一個物體可以既有動能,又有勢能,這兩種能量加在一起,就得到它的總機械能。參考答案:動勢機械

探究動能和勢能的相互轉化

2.由分析滾擺、小球擺動的實驗,思考以下問題(1)滾擺在上升過程中,動能

,勢能

;滾擺在下降過程中,動能

,勢能

。(2)小球在從A到B的過程中動能

,勢能

,由B到C的過程中動能

,勢能

。由上可知動能和重力勢能可以

。由活動2可知,動能和

能可以相互轉化。2.由分析滾擺、小球擺動的實驗,思考以下問題提示:(1)滾擺在最高點時速度為零,動能為零,相對高度最大,重力勢能最大;到達最低點時速度最大,動能最大,相對高度最小,重力勢能最小,重力勢能轉化為動能;從最低點到達最高點的過程中,動能逐漸轉化為重力勢能。(2)小球從A點下落到B點,重力勢能減小,動能增大,重力勢能逐漸轉化為動能,到達B點時動能最大,從B點上升到C點的過程中,動能逐漸減小,重力勢能逐漸增加,動能逐漸轉化為重力勢能。參考答案:(1)減小增大增大減小(2)增大減小減小增大相互轉化彈性勢提示:(1)滾擺在最高點時速度為零,動能為零,相對高度最大,3.小球可以每次都上升到原來的最高處嗎?為什么?提示:滾擺、小球在運動的過程中都會受到摩擦力的作用,重力勢能和動能在相互轉化的過程中機械能不斷減小,所以不會上升到原來的最高位置。參考答案:不可以在能量轉化過程中,一部分機械能轉化為內能,總的機械能減少。3.小球可以每次都上升到原來的最高處嗎?為什么?4.什么情況下機械能才能守恒?提示:在動能和勢能相互轉化的過程中,如果存在摩擦力,就會有一部分機械能轉化為其他形式的能,或者存在外力的情況下,有其他形式的能轉化為機械能,機械能總量增加或減少,機械能不守恒;如果只有動能和勢能相互轉化,則機械能的總和保持不變,機械能守恒。參考答案:只有動能和勢能相互轉化,則機械能的總和保持不變,機械能守恒。4.什么情況下機械能才能守恒?一、機械能及其轉化1.機械能_____、_________和_________的統稱。2.機械能的轉化及守恒(1)轉化:_____和_____可以相互轉化。(2)機械能守恒:如果只有動能和勢能相互轉化,機械能的總和_____。動能重力勢能彈性勢能動能勢能不變一、機械能及其轉化動能重力勢能彈性勢能動能勢能不變二、水能和風能的利用1.流水和風具有大量的_____能。2.利用:利用風能和水能_____等。機械發(fā)電二、水能和風能的利用機械發(fā)電【拓展延伸】風能的利用:我國科技人員進行風能利用的攻關,研制了6種百瓦級、4種千瓦級和4種10千瓦級風力發(fā)電機組,使我國風力機系列55千瓦級以下品種基本齊全,性能和質量有了新的提高。主要性能指標均達到國際先進水平。其中研制的兩臺55千瓦發(fā)電機組,已在山東長島安裝,部分性能指標達到國外樣機的水平。研制的5種風力提水機組,其中FDG-7型大流量風力提水機組,是我國目前功率最大的風力提水機組,在低揚程大流量風力提水機類型中,處于國內外領先地位。【拓展延伸】風能的利用:我國科技人員進行風能利用的攻關,研制考點動能和勢能的相互轉化

【典例】

(2013·雅安中考)如圖所示,鉛球從出手到將要落地的過程中,下列說法正確的是(不計空氣阻力)(

)A.鉛球由a→b時,動能逐漸增大B.鉛球在b點的機械能大于a點的機械能C.鉛球由b→c時,機械能逐漸減小D.鉛球在c點時動能最大考點動能和勢能的相互轉化

【思路導引】解答本題的關鍵是利用機械能的相互轉化和守恒。關鍵點1:在整個運動過程中機械能的總和不變,即機械能守恒;關鍵點2:根據影響動能和重力勢能的因素判斷?！舅悸穼б拷獯鸨绢}的關鍵是利用機械能的相互轉化和守恒?！揪v精析】選D。本題考查動能和勢能之間的相互轉化。鉛球由a→b時,速度減小,高度增加,動能逐漸減小,勢能逐漸增大;不計空氣阻力,整個過程機械能守恒,故鉛球在b點的機械能等于a點的機械能;鉛球由b→c時,機械能保持不變,速度增大,高度減小,動能增大,勢能減小,勢能轉化為動能,故鉛球在c點時動能最大,勢能最小。故D正確?！揪v精析】選D。本題考查動能和勢能之間的相互轉化。鉛球由a【方法歸納】(1)判斷物體動能和勢能相互轉化的方法。首先分析決定動能大小的因素(質量和速度)、決定重力勢能大小的因素(質量和高度)或彈性勢能大小的因素(彈性形變)如何變化,再看動能和重力勢能(或彈性勢能)如何變化。【方法歸納】(1)判斷物體動能和勢能相互轉化的方法。(2)判斷機械能是否守恒的方法。①在能量轉化過程中,判斷是否只有動能和勢能的相互轉化,若有其他形式的能參與了轉化,則機械能不守恒。②根據機械能的大小等于動能的大小和勢能的大小之和,分別判斷動能和勢能大小變化,再綜合判斷機械能是否守恒。(2)判斷機械能是否守恒的方法。1.如圖所示的四個實例中,機械能減小的是(

)1.如圖所示的四個實例中,機械能減小的是()【解析】選C。本題考查機械能的變化。勻速水平飛行的飛艇,速度不變,所以動能不變,高度不變,所以重力勢能不變,故機械能不變,A項錯誤;加速起飛的飛機,速度變大,動能增大,高度升高,重力勢能增加,故機械能增大,B項錯誤;減速下降的熱氣球,速度減小,動能減小,高度降低,重力勢能減小,故機械能減小,C項正確;等待發(fā)射的火箭,速度為零,故動能為零,所處的位置不變,故重力勢能不變,則機械能保持不變,D項錯誤。故選C。【解析】選C。本題考查機械能的變化。勻速水平飛行的飛艇,速度2.(2013·黃石中考)如圖是老師在課堂上進行的滾擺演示實驗示意圖,下列說法不正確的是(

)A.滾擺運動過程中,機械能守恒B.滾擺向下運動時,重力勢能部分轉化為動能C.滾擺向上運動時,動能部分轉化為重力勢能D.滾擺上升的最大高度逐漸降低2.(2013·黃石中考)如圖是老師在課堂上進行的滾擺演示實【解析】選A。本題主要考查機械能的轉化和守恒。滾擺是動能和重力勢能相互轉化的一個很重要的實驗。它旋轉向上運動時,動能部分轉化為重力勢能;旋轉向下運動時,重力勢能部分轉化為動能。由于摩擦,總的機械能并不守恒,有一部分機械能轉化為內能。故A說法錯誤?！窘馕觥窟xA。本題主要考查機械能的轉化和守恒。滾擺是動能和重3.如圖所示,小球沿軌道由靜止從A處運動到D處的過程中,忽略空氣阻力和摩擦力,僅有動能和勢能互相轉化。則(

)A.小球在A處的機械能大于在B處的機械能B.小球在A處的機械能大于在D處的機械能C.小球在B處的機械能小于在C處的機械能D.小球在B處的機械能等于在C處的機械能3.如圖所示,小球沿軌道由靜止從A處運動到D處的過程中,忽略【解析】選D。本題考查機械能的變化。忽略空氣阻力和摩擦力,僅有動能和勢能互相轉化的過程中,任何一點的機械能都是相等的,所以只有D對?！窘馕觥窟xD。本題考查機械能的變化。忽略空氣阻力和摩擦力,僅4.(2013·廣安中考)為捍衛(wèi)祖國海疆,人民解放軍某航空兵大隊在南海上空舉行了多次實兵實戰(zhàn)對抗演習。在演習過程中,一空中加油機給某殲-10戰(zhàn)機進行空中加油,加油后若該殲-10戰(zhàn)機仍以原來的高度和速度勻速飛行,則該戰(zhàn)機的動能

,機械能

(選填“增大”“減小”或“不變”)。4.(2013·廣安中考)為捍衛(wèi)祖國海疆,人民解放軍某航空兵【解析】本題考查機械能大小的判斷。加油機給戰(zhàn)機加油后,戰(zhàn)機的質量增大,而物體的動能與物體的質量和運動速度有關,該戰(zhàn)機仍勻速飛行,其速度大小不變,故它的動能增大,戰(zhàn)機的飛行高度不變,重力勢能增大;而機械能是動能和勢能的總和,故機械能增大。答案:增大增大【解析】本題考查機械能大小的判斷。加油機給戰(zhàn)機加油后,戰(zhàn)機的5.修攔河大壩是為了提高上游水位,增加水的

能,水流下時可以獲得更多的

能,從而帶動發(fā)電機發(fā)電。【解析】本題考查水能的利用。重力勢能跟質量和被舉高的高度有關,攔河大