滬科版八年級(jí)物理 （合理利用機(jī)械能）機(jī)械與人課件

滬科版八年級(jí)下冊第十章第6節(jié)合理利用機(jī)械能

導(dǎo)入新課我們知道，風(fēng)可以推動(dòng)帆船前進(jìn)而做功,張開的弓可以使箭射出而做功,流動(dòng)的水也可以推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而做功。如果一個(gè)物體能移對別的物體做功，我們就說這個(gè)物體具有能量，簡稱能。新課講授一.能量物體做功的過程就是能的轉(zhuǎn)化過程。一個(gè)物體能夠做功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。1、能量：物體能夠做功，就具有能量。2、能的單位與功的單位相同。在國際單位制中，功的單位是焦(J)，能的單位也是焦(J)。二、動(dòng)能與勢能運(yùn)動(dòng)著的子彈能射穿雞蛋說明運(yùn)動(dòng)著的子彈能對雞蛋做功。1、動(dòng)能：這種由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能.踢飛足球在空中運(yùn)動(dòng)汽車在公路上高速行駛風(fēng)能推動(dòng)風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)小小竹排順?biāo)魉伎迹阂陨蠄D片它們的共同特征是什么？它們具有什么能？他們的共同特征是：物體都在運(yùn)動(dòng)，所以都具有動(dòng)能。被舉高的重物具有做功的本領(lǐng)，它具有勢能，這種勢能叫做重力勢能．(1)、重力勢能：物體由于高度位置所具有的能叫重力勢能。2、勢能被舉高的杠鈴打樁機(jī)打樁水庫蓄水樹上的蘋果思考：以上圖片它們的共同特征是什么？它們具有什么能？他們的共同特征是：物體被舉高了，所以都具有重力勢能。（2）彈性勢能物體由于發(fā)生彈性形變而做功，它們具有的能量叫做彈性勢能。物體由于發(fā)生了彈性形變而具有的能叫彈性勢能彎曲的桿拉彎的弓他們的共同特征什么？它們都發(fā)生了彈性形變，所以都具有彈性勢能我們發(fā)現(xiàn)對于同一個(gè)彈簧，對它壓縮越厲害，小球被彈得越遠(yuǎn)。結(jié)論：對同一個(gè)物體，物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大。你能說出下面這些物體分別具有什么勢能嗎?（1）被舉高的重錘(3)勢能：人們將像重力勢能、彈性勢能這類能稱為勢能。（2）在空中隨風(fēng)飄動(dòng)的樹枝（5）被壓縮的彈簧（3）站在3樓的同學(xué)（4）用力掰彎的塑料棍（6）靜止在空中的飛艇具有重力勢能的有：具有彈性勢能的有：（1）（3）（6）（2）（4）（5）

物體有時(shí)既具有動(dòng)能又具有勢能。例如，正在升空的航天飛機(jī)具有動(dòng)能，又因?yàn)樗诟咛?，還具有重力勢能機(jī)械能：動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。3、機(jī)械能升空的火箭:

;正在下落的雨滴:

;被拉長的橡皮筋:

;空中飛行的客機(jī):

.掛在墻上的鐘表:

.動(dòng)能、重力勢能動(dòng)能、重力勢能彈性勢能動(dòng)能、重力勢能重力勢能說說下列物體具有何種形式的機(jī)械能:思考：動(dòng)能和勢能的大小與哪些因素有關(guān)呢？三、實(shí)驗(yàn)探究1、動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)

(1)、實(shí)驗(yàn)器材：金屬物塊、鋼球、斜面軌道③、比較金屬塊分別被從同一高度處滾下的質(zhì)量不同鋼球撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離(2)、實(shí)驗(yàn)步驟：①、將金屬塊放在水平面上，讓質(zhì)量相同的兩個(gè)鋼球由靜止開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。②、比較金屬塊被從不同高度處滾下的質(zhì)量相同鋼球撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離1．小球在光滑斜面上由靜止開始下滑，到達(dá)斜面底端的速度只與起點(diǎn)的高度有關(guān)，起點(diǎn)越高，到達(dá)底端的速度越大。2．不同質(zhì)量的小球分別從光滑斜面上由靜止下滑，并撞擊平面上的物塊，被撞物塊塊的運(yùn)動(dòng)距離越長，運(yùn)動(dòng)小球所具有的動(dòng)能越大。加油站質(zhì)量相同時(shí)，速度越大的物體具有的動(dòng)能越大。速度相同時(shí)，質(zhì)量越大的物體具有的動(dòng)能越大。物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。質(zhì)量越大，速度越大，物體具有的動(dòng)能就越大。(4)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論知識(shí)拓展：物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度的關(guān)系是：EK=mv212灑水車沿街道勻速行駛，將水灑向地面，在此過程中灑水車動(dòng)能將

（填“增大”、“減小”或“不變”），這是因?yàn)?/p>

。減小隨著水的灑出，灑水車的質(zhì)量不斷減小針對練習(xí):2、勢能的大小跟哪些因素有關(guān)

(1)、實(shí)驗(yàn)器材：水槽、水、刻度尺、鐵架臺(tái)、塑料小球、鋼球、塑料球、裝有細(xì)沙的盒子。圖a圖b(2)、實(shí)驗(yàn)步驟：①、按圖a安裝裝置②讓小球從不同高度處自由下落，觀察小球落入水中的深度。③按圖b安裝裝置。④讓大小相同質(zhì)量不同的鋼球和塑料球從相同高度處自由下落，觀察小球落入沙土中的深度。注意：重物下落時(shí)，物體陷入沙中越深，說明重物原來具有的重力勢能越大。物體被舉得越高，質(zhì)量越大，它具有的重力勢能就越大（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：知識(shí)拓展：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量和高度的關(guān)系是：Ep=mgh。（1）在探究物體的重力勢能大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中三個(gè)相同的木樁被從空中靜止釋放的鐵塊練習(xí)撞擊，陷入沙坑中的情況如圖所示．在此實(shí)驗(yàn)中，我們是通過觀察什么來比較各鐵塊重力勢能的大小？ABC（2）若A、B兩鐵塊質(zhì)量相等，則兩鐵塊下落高度的關(guān)系是hA

hB；若A、C兩鐵塊下落的高度相等，則兩鐵塊質(zhì)量關(guān)系是mA

mC；實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：物體重力勢能的大小與

有關(guān)。質(zhì)量和高度<<答案：我們是通過觀察木樁陷入沙坑中的深度來比較鐵塊重力勢能的大小的。視頻：滾擺在上、下運(yùn)動(dòng)的過程中，其動(dòng)能與勢能在不斷地轉(zhuǎn)化。四、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化1、滾擺單擺中的小球在左、右運(yùn)動(dòng)的過程中，小球的動(dòng)能與勢能在不斷地轉(zhuǎn)化。2、單擺依靠自身的重力擠壓蹦蹦桿下端的彈簧時(shí)，原有的重力勢能就以彈性勢能的形式儲(chǔ)存在彈簧中。躍起時(shí)彈性勢能被釋放出來，幫你向上跳躍。3、蹦蹦桿重力勢能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化課堂練習(xí)1、下列過程中，屬于動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能的是（）A．雪撬從山坡上滑下B．玩具彈簧槍將“子彈”水平射出C．雨滴從屋檐落向地面 D．斜向上射出的炮彈在上升過程D2、關(guān)于能的概念,下列說法中正確的是(

)勢能相等的物體是在同一高度懸掛的物體因?yàn)闆]有做功,所以沒有能

在空中飛行的子彈能做功,所以具有能量

一個(gè)物體具有能量,則它一定具有動(dòng)能或勢能C3、下列事例中,具有彈性勢能的是(

)弓開如滿月箭去似流星C.云來云又往D.蜻蜓立竿頭A4、下列過程中，屬于動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能的是（）A.雪撬從山坡上滑下B.玩具彈簧槍將子彈水平射出C.雨滴從屋檐落向地面D.斜面上射出的炮彈上升的過程D5、下列說法中正確的是(

)速度快的汽車,它的動(dòng)能一定大B.兩個(gè)物體,其中高度高的那個(gè)物體重力勢能大C.放在桌上的彈簧一定具有彈性勢能D.在平直公路上勻速行駛的汽車,它的動(dòng)能沒有發(fā)生變化D課堂小結(jié)（一）、 能量一個(gè)物體能夠做功，它就具有能。單位：焦耳（Ｊ）（二）、動(dòng)能、勢能、機(jī)械能1、動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量；影響因素：物體的質(zhì)量和速度。2、重力勢能高處的物體具有的能量；影響因素：物體的質(zhì)量和高度。3、機(jī)械能：動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱機(jī)械能。（三）動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化第十章機(jī)械與人

合理利用機(jī)械能復(fù)習(xí)回顧什么叫做“做功”？作用在物體上的力，使物體在力的方向上通過了一段距離，就說這個(gè)力對物體做了功。操場上飛來的足球可以用腳去踢，飛來的鉛球可以用腳去踢嗎？為什么？“9.11事件”中恐怖分子劫持的飛機(jī)為什么有炸彈一樣的威力，撞擊世貿(mào)大廈后使其成為一片廢墟？為什么這樣子？1912年，在美國加州的長灘，一只海歐撞進(jìn)了一架剛起飛的萊特飛機(jī)的控制系統(tǒng)，飛機(jī)墜入大海，從而開創(chuàng)了鳥撞飛機(jī)的先河.圖一圖二圖三小球?qū)δ緣K做功重錘對木樁做功弓對箭做功觀察對比：思考小球、重錘、弓箭三者都能對外做功，但是做功（具有能）的原因相同嗎？圖一中的小球是由于

對木塊做功而具有了能。圖二中的重錘是由于

對木樁做功而具有了能。圖三中的弓是由于

對箭做功而具有了能。運(yùn)動(dòng)被舉高彈性形變觀察與思考觀察與思考運(yùn)動(dòng)的小球具有做功的本領(lǐng)舉高的重錘具有做功的本領(lǐng)形變的弓弦具有做功的本領(lǐng)在物理學(xué)中，把物體做功的本領(lǐng)叫做能。物體能做多少功，就說它有多少能。能的單位焦(J)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

一個(gè)物體能夠?qū)e的物體做功，我們就說這個(gè)物體具有能量。大家考慮一下以下這些物體是否具有能量流動(dòng)的水、張開的弓、流動(dòng)的空氣——風(fēng)、運(yùn)動(dòng)的火車、人、注：只要一個(gè)能對別的物體做功，那么這個(gè)物體就具有能量；如果一個(gè)物體不能對別的物體做功，那么這個(gè)物體就不具有能量。能量的單位——焦耳由于能量和做功聯(lián)系很緊密，做功的過程就是能量轉(zhuǎn)換的過程，物體做功越多，說明一種能量轉(zhuǎn)換成另一種能量就越多，所以能的單位和功的單位是一樣的，也是焦耳。而且能量是不可能憑空產(chǎn)生或者憑空消失的，只是由一種形式的能量轉(zhuǎn)換成了另一種形式的能量。物體由于運(yùn)動(dòng)

而具有的能叫動(dòng)能。動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)？生活中有哪些例子能說明？猜想：1、動(dòng)能的大小跟物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)2、動(dòng)能的大小跟物體的質(zhì)量有關(guān)想一想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：1、選擇儀器：2、實(shí)驗(yàn)思路：物體能夠做的功越多，它具有的能也越大要比較動(dòng)能的大小，應(yīng)比較木塊3、實(shí)驗(yàn)方法：由于動(dòng)能大小可能跟多個(gè)因素有關(guān)，實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)采用法先控制相同，研究動(dòng)能與的關(guān)系再控制相同，研究動(dòng)能與的關(guān)系4、步驟與記錄：信息:質(zhì)量不同的小球從一個(gè)斜面的同一高度釋放,運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)速度的大小相等。運(yùn)動(dòng)距離的遠(yuǎn)近控制變量速度速度質(zhì)量質(zhì)量實(shí)驗(yàn)：探動(dòng)能與物體運(yùn)動(dòng)的速度的關(guān)系歸納結(jié)論：質(zhì)量相同時(shí)，速度＿＿的物體能做的功多，表明它具有的動(dòng)能＿大多比較右圖兩個(gè)實(shí)驗(yàn)得出：比較右圖兩個(gè)實(shí)驗(yàn)得出：速度相同時(shí)，質(zhì)量＿＿的物體能做的功多，這表明它具有的動(dòng)能＿＿大多歸納以上兩組結(jié)論得出：運(yùn)動(dòng)的物體＿＿越大，＿＿越大，它具有的動(dòng)能就越多速度質(zhì)量實(shí)驗(yàn)：探索動(dòng)能與物體的質(zhì)量的關(guān)系運(yùn)動(dòng)員腳踩滑板從高處滑下勢能勢能：物體被舉高或者發(fā)生彈性形變時(shí)所具有的能量鉛球放到海綿上，柔軟的海綿會(huì)被壓變形，這說明鉛球具有能量。像鉛球這樣由于物體被舉高而具有的能量叫做重力勢能。展開的弓，能夠把弓上的箭射出去，這說明展開的弓具有能量，像展開的弓這樣由于物體產(chǎn)生形變而具有的能量叫做彈性勢能。物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能猜想：重力勢能的大小可能跟哪些因素有關(guān)？1、重力勢能的大小跟物體被舉高度有關(guān)2、重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量有關(guān)想一想高度在沒有特殊說明時(shí)，一般指離開地面的高度實(shí)驗(yàn)探索二、重力勢能大小與哪些因素有關(guān)1、選擇儀器：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)：歸納結(jié)論：1.質(zhì)量相同時(shí),物體被舉得越__重力勢能越大2.被舉高度相同時(shí),物體的質(zhì)量越__重力勢能越大高大探索重力勢能與物體的質(zhì)量的關(guān)系探索重力勢能與物體被舉高度的關(guān)系通過實(shí)驗(yàn)我們知道：質(zhì)量相同的物體高度____，重力勢能_____。高度相同的物體質(zhì)量____，重力勢能_____。重力勢能與_____和______有關(guān)，物體被舉得越____，質(zhì)量越_____，它具有的重力勢能越大。越高越大越大越大質(zhì)量高度越大越高一、什么是彈性勢能？物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能外力撤消后，能完全恢復(fù)原來形狀的形變二、彈性勢能的大小與哪些因素有關(guān)？

彈性勢能的大小可能與彈性形變有關(guān)。例如：拉弓射箭彈性勢能的大小與形變大小有關(guān)，物體的形變越大，彈性勢能越大結(jié)論：小結(jié)機(jī)械能動(dòng)能勢能重力勢能彈性勢能與速度和質(zhì)量有關(guān)與被舉高度和質(zhì)量有關(guān)與彈性和形變大小有關(guān)如果一個(gè)物體能夠做功,我們就說這個(gè)物體具有能量運(yùn)動(dòng)彈性形變被舉高三.動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化

1.豎直上拋的乒乓球，球上升、下降過程中運(yùn)動(dòng)快慢及高度的變化情況。乒乓球上升過程，運(yùn)動(dòng)越來越慢，重力勢能增大，動(dòng)能減??；下降過程中，運(yùn)動(dòng)越來越快，重力勢能減小，動(dòng)能增大。所以，乒乓球上升過程動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能；下降過程勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

2.滾擺上、下運(yùn)動(dòng)，觀察滾擺滾動(dòng)的快慢及高度變化情況，并分析動(dòng)能與勢能的轉(zhuǎn)化。滾擺下降時(shí)，越滾越快，重力勢能減小，動(dòng)能增大；滾擺上升時(shí)，越滾越慢，重力勢能增大，動(dòng)能減小。所以，滾擺下降，是重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；上升，是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能。生活中更多的能量轉(zhuǎn)化事例:四.信息窗1.風(fēng)能的利用：空氣在流動(dòng)過程中所具有的機(jī)械能叫做風(fēng)能。風(fēng)能是一種永不枯竭的能源，地球上的風(fēng)能資源超過煤、石油和天然氣能量資源的總和。數(shù)千年前人們就知道利用風(fēng)能使帆航行。我國是利用風(fēng)能最早的國家之一，遠(yuǎn)在3000年前我國東南沿海的居民已使用風(fēng)車車水灌溉或排澇。風(fēng)能是一種很不集中、很不穩(wěn)定的能量形式。人們在風(fēng)力大的地方建造風(fēng)力發(fā)電場，以便有效地利用可持續(xù)供給的能源。2.水能的利用：流動(dòng)的水具有動(dòng)能，高處的水具有勢能，水所具有的機(jī)械能統(tǒng)稱水能。瀑布的水向下流時(shí)，它會(huì)以極大的力量沖擊瀑布下的巖石，并且以很大的速度沖刷土壤。數(shù)千年前，人們已知道利用流水的能量來轉(zhuǎn)動(dòng)水車，汲水灌溉。自從19世紀(jì)末德國建成世界上第一座水電站以來，水力發(fā)電就成了水能利用的主要形式。當(dāng)上游的水沖擊水輪機(jī)的葉片時(shí)，就把大部分的動(dòng)能傳遞給水輪機(jī)，使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，由此帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。隨堂練習(xí)一、填空題1.動(dòng)能和勢能的總和稱為________，動(dòng)能是物體_______時(shí)具有的能量，勢能是物體_____________________