11.4++機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化+++2024-2025學(xué)年人教版八年物理下冊(cè)+

第4節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化第十一章功和機(jī)械能

飛行中的飛機(jī)飛行中的飛機(jī)具有動(dòng)能和重力勢(shì)能跳水運(yùn)動(dòng)員跳水運(yùn)動(dòng)員具有動(dòng)能和重力勢(shì)能一、機(jī)械能動(dòng)能、勢(shì)能③彈性勢(shì)能：物體由于彈性形變而具有的能量。②重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能量。①動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。機(jī)械能一、機(jī)械能飛行中的飛機(jī)

一個(gè)物體可以既有動(dòng)能，又有勢(shì)能，如飛行中的飛機(jī)因?yàn)樗谶\(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能，又因?yàn)樗幱诟呖斩哂兄亓?shì)能，把這兩種能量加在一起，就是它的總機(jī)械能。物體具有機(jī)械能的總量等于動(dòng)能、勢(shì)能兩種能量之和。一個(gè)空中飛行的物體具有80J的機(jī)械能，若它的重力勢(shì)能為50J，則它的動(dòng)能為_(kāi)_______J；30動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。二、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化

皮球恢復(fù)形狀過(guò)程中后：

彈性形變程度變小，向上的速度變大，蹦床的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能

皮球上升時(shí)：速度減小，高度增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。重力勢(shì)能動(dòng)能皮球彈性勢(shì)能

籃球下落時(shí)：高度減小，速度增大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

籃球接觸地面時(shí)：

向下的速度變小，動(dòng)能減小。開(kāi)始發(fā)生彈性形變，彈性勢(shì)能逐漸增大。動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能。動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。二、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化

運(yùn)動(dòng)員從高處落下時(shí)：高度減小，速度增大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

接觸蹦床時(shí)：

床面發(fā)生彈性形變，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢(shì)能

蹦床恢復(fù)形狀過(guò)程中：

床面發(fā)生彈性形變，蹦床的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能

運(yùn)動(dòng)員上升時(shí)：速度減小，高度增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。重力勢(shì)能動(dòng)能蹦床彈性勢(shì)能彎弓射箭，弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能。人從滑梯下滑時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。二、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化

撐桿跳高二、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化

動(dòng)能

彈性勢(shì)能（跳桿）重力勢(shì)能動(dòng)能二、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化滾擺滾擺下降重力勢(shì)能動(dòng)能滾擺上升重力勢(shì)能動(dòng)能滾擺在最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大,速度最大。滾擺在最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大。二、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化單擺A到B重力勢(shì)能動(dòng)能B到C重力勢(shì)能動(dòng)能B點(diǎn)為擺動(dòng)過(guò)程中的最低點(diǎn)，速度最大；A、C為最高點(diǎn)，擺球瞬間是靜止的,速度為0二、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化撞擊彈簧片把一個(gè)鐵鎖用繩子懸掛起來(lái)，將鐵鎖拉到自己的鼻子附近，穩(wěn)定后松手，鐵鎖向前擺去。想想看，鐵鎖擺回時(shí)會(huì)打到你的鼻子嗎？三、機(jī)械能守恒只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和不變。機(jī)械能=動(dòng)能

+勢(shì)能勢(shì)能

動(dòng)能+保持不變動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化三、機(jī)械能守恒部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。冬天，用力搓手有什么感覺(jué)？三、機(jī)械能守恒只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和不變，機(jī)械能守恒動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化現(xiàn)實(shí)生活中，由于摩擦阻力的存在，動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中要克服摩擦力做功，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，機(jī)械能減少。由于存在阻力，有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，機(jī)械能不守恒（減?。┤?、機(jī)械能守恒只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和不變，機(jī)械能守恒動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化由于存在阻力，有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，機(jī)械能不守恒（減小）注意機(jī)械能守恒的條件：

只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，而沒(méi)有機(jī)械能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化“在光滑面上”、“不計(jì)空氣阻力”等文字描述，表示沒(méi)有摩擦阻力，此時(shí)機(jī)械能是守恒的。把一個(gè)鐵鎖用繩子懸掛起來(lái)，將鐵鎖拉到自己的鼻子附近，穩(wěn)定后松手，鐵鎖向前擺去。想想看，鐵鎖擺回時(shí)會(huì)打到你的鼻子嗎？不會(huì)打到鼻子。鐵鎖下降的過(guò)程是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，上升的過(guò)程是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。在上升和下降的過(guò)程中，鐵鎖和空氣之間存在摩擦，克服摩擦做功，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不守恒（減?。詳[動(dòng)的高度會(huì)越來(lái)越低，不會(huì)達(dá)到鼻尖的。三、機(jī)械能守恒三、機(jī)械能守恒人造地球衛(wèi)星的機(jī)械能轉(zhuǎn)化人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖衛(wèi)星在大氣層外運(yùn)行，不受空氣阻力，只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，因此機(jī)械能守恒。三、機(jī)械能守恒人造地球衛(wèi)星的機(jī)械能轉(zhuǎn)化在軌運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星機(jī)械能守恒，它在________的速度較大。（選填“近地點(diǎn)”或“遠(yuǎn)地點(diǎn)”）不變動(dòng)能=總機(jī)械能-重力勢(shì)能分析：不變與質(zhì)量、高度有關(guān)不變近地點(diǎn)小于遠(yuǎn)地點(diǎn)近地點(diǎn)大于遠(yuǎn)地點(diǎn)重力勢(shì)能大重力勢(shì)能小動(dòng)能大動(dòng)能小結(jié)論：近地點(diǎn)速度較大近地點(diǎn)原理：動(dòng)能大小與質(zhì)量、速度有關(guān)四、風(fēng)能和水能的利用從能量的角度來(lái)看，自然界的流水和風(fēng)都是具有大量的機(jī)械能。四、風(fēng)能和水能的利用水能的利用

早在1900多年前，我們的祖先就制造了木制的水輪，讓流水沖擊水輪轉(zhuǎn)動(dòng)，用來(lái)汲水、磨粉、碾谷?！短旃ら_(kāi)物》中繪制的水磨四、風(fēng)能和水能的利用水能的利用通過(guò)水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，可以將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。中國(guó)江廈潮汐發(fā)電站長(zhǎng)江三峽水電站四、風(fēng)能和水能的利用風(fēng)能的利用我國(guó)早在2000多年前就開(kāi)始利用利用風(fēng)驅(qū)動(dòng)帆船航行，至少在1700多年前已經(jīng)開(kāi)始利用風(fēng)車(chē)做功。四、風(fēng)能和水能的利用風(fēng)能的利用風(fēng)力發(fā)電風(fēng)能槳葉的動(dòng)能電能風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)車(chē)葉片的動(dòng)能，再通過(guò)發(fā)電機(jī)或其他機(jī)器將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。風(fēng)車(chē)田四、風(fēng)能和水能的利用

1.水能和風(fēng)能是機(jī)械能水電站風(fēng)力發(fā)電2.在水（風(fēng)）力發(fā)電站，水（風(fēng)）的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。五、課堂小結(jié)應(yīng)用轉(zhuǎn)化分類(lèi)機(jī)械能水能和風(fēng)能的利用動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能機(jī)械能守恒六、鞏固練習(xí)1.如圖所示，忽略空氣阻力，由空中A處釋放的小球經(jīng)過(guò)B、C兩位置時(shí)具有相同的____________（選填“重力勢(shì)能”、“總機(jī)械能”或“動(dòng)能”）原理：與質(zhì)量、高度有關(guān)

不變

hB>hC

結(jié)論：B點(diǎn)的重力勢(shì)能>C點(diǎn)的重力勢(shì)能，排除選項(xiàng)“重力勢(shì)能”

分析：ABC

小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，總機(jī)械能不變.總機(jī)械能

原理：動(dòng)能=總機(jī)械能—重力勢(shì)能不變B點(diǎn)的重力勢(shì)能>C點(diǎn)的重力勢(shì)能

B點(diǎn)的動(dòng)能<C點(diǎn)的動(dòng)能六、鞏固練習(xí)2.小球在沒(méi)有空氣阻力的情況下，沿?zé)o摩擦軌道運(yùn)動(dòng).（1）如圖1所示，小球從A點(diǎn)靜止釋放，小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度是否為零？____.

（選填“是”或“否”）

原理：只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒

是分析：A點(diǎn)總機(jī)械能=C點(diǎn)總機(jī)械能A點(diǎn)重力勢(shì)能+A點(diǎn)動(dòng)能A點(diǎn)重力勢(shì)能C點(diǎn)重力勢(shì)能+C點(diǎn)動(dòng)能=小球質(zhì)量不變，A、C處高度相同，重力勢(shì)能相等，因此C點(diǎn)動(dòng)能為零，C點(diǎn)速度為零。C點(diǎn)動(dòng)能=A點(diǎn)重力勢(shì)能-C點(diǎn)重力勢(shì)能

為零六、鞏固練習(xí)2.小球在沒(méi)有空氣阻力的情況下，沿?zé)o摩擦軌道運(yùn)動(dòng).（2）將軌道BC段改為水平，如圖2所示.小球仍從A點(diǎn)靜止釋放，小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)的總機(jī)械能大于、小于還是等于其在A(yíng)點(diǎn)的總機(jī)械能？____.

原理：只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒

等于六、鞏固練習(xí)3.滾擺從圖中的位置1靜止釋放，下降經(jīng)過(guò)位置2，繼續(xù)下降，再上升到達(dá)最高點(diǎn)3，這三個(gè)位置:(1)滾擺重力勢(shì)能最大的是_________;(2)動(dòng)能為零的是_________;（以上填空均填寫(xiě)位置序號(hào)）(3)滾擺在位置1的總機(jī)械能E1___位置3的總機(jī)械能E3（選填“>”、“<”、“=”）132

原理：與質(zhì)量、高度有關(guān)不變h1>h3>h21

原理：動(dòng)能與質(zhì)量、速度有關(guān)不變靜止釋放，速度為01

最高點(diǎn)時(shí)，如果動(dòng)能不為0，將繼續(xù)轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，滾擺會(huì)繼續(xù)上升，位置3不會(huì)是最高點(diǎn)，所以最高點(diǎn)3時(shí)動(dòng)能為0，速度為03六、鞏固練習(xí)3.滾擺從圖中的位置1靜止釋放，下降經(jīng)過(guò)位置2，繼續(xù)下降，再上升到達(dá)最高點(diǎn)3，這三個(gè)位置:(1)滾擺重力勢(shì)能最大的是_________;(2)動(dòng)能為零的是_________;（以上填空均填寫(xiě)位置序號(hào)）(3)滾擺在位置1的總機(jī)械能E1___位置3的總機(jī)械能E3（選填“>”、“<”、“=”）132113

原理：總機(jī)械能=動(dòng)能+重力勢(shì)能

均為0

h1>h3

與質(zhì)量、高度有關(guān)重力勢(shì)能1>重力勢(shì)能3E1>E3不變由于受到阻力，機(jī)械能不斷轉(zhuǎn)化為其他形式的能，機(jī)械能不斷減少>六、鞏固練習(xí)4、會(huì)蕩秋千的人，不用別人幫助，就能把秋蕩得很高。做法是：當(dāng)人從高處向下擺時(shí)，身體由直立變?yōu)橄露祝诉^(guò)程降低重心高度，將更多的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)______能；而從最低點(diǎn)向上擺時(shí)，用力將身體由下蹲變?yōu)橹绷ⅲ诉^(guò)程克服身體重力做功，增加了_________________能。如此循環(huán)往復(fù)，機(jī)械能越積越多，秋千就越蕩越高。動(dòng)機(jī)械（重力勢(shì)）六、鞏固練習(xí)5、如圖所示，過(guò)山車(chē)是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的游戲項(xiàng)目，下列關(guān)于過(guò)山車(chē)的機(jī)械能說(shuō)法正確的是（）A．剛開(kāi)始過(guò)山車(chē)勻速被拉升時(shí)，機(jī)械能不變B．過(guò)山車(chē)向下俯沖時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C．通過(guò)環(huán)形軌道最高點(diǎn)時(shí)，重力勢(shì)能最大，動(dòng)能為0D．過(guò)山車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中機(jī)械能守恒B動(dòng)能不變，勢(shì)能增大速度不為0受阻力作用×√××六、鞏固練習(xí)6.地震過(guò)后往往會(huì)伴有泥石流等災(zāi)害，泥石流之所以會(huì)造成巨大的危害，是因?yàn)槭?、泥土被雨水從高處沖下來(lái)時(shí)將________能轉(zhuǎn)化為巨大的___________能。災(zāi)害發(fā)生后，救災(zāi)飛機(jī)迅速到達(dá)災(zāi)區(qū)上空，當(dāng)它在一定高度勻速飛行并投下救災(zāi)物資后，飛機(jī)的機(jī)械能將_______________（選填“變大”“變小”或“不變”）。重力勢(shì)動(dòng)變小六、鞏固練習(xí)7.下列有關(guān)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化的說(shuō)法正確的是（）A．彎弓射箭，箭的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為弓的彈性勢(shì)能B．?dāng)r河大壩使上游的水位升高，提高了水的重力勢(shì)能C．蹦床運(yùn)動(dòng)員從高處落下，其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能D．人造衛(wèi)星從近地點(diǎn)飛向遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)勢(shì)能減小，動(dòng)能增大B六、鞏固練習(xí)8.將皮球從離地某一高度O點(diǎn)處水平拋出，球落地后又彈起。它的部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．皮球經(jīng)過(guò)同一高度的A、B兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等B．皮球第一次反彈后到達(dá)最高點(diǎn)P點(diǎn)時(shí)速度為零C．皮球在D點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能D．若將皮球表面涂黑，則會(huì)在地面M、N兩點(diǎn)留下兩個(gè)大小相等的黑色圓斑C六、鞏固練習(xí)9.如圖，在光滑的水平臺(tái)面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在A(yíng)B間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（已知AO=OB）。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中，下列判斷正確的是（）A．小球的動(dòng)能不斷增加B．彈簧的彈性勢(shì)能不斷減少C．小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等D．在任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變D六、鞏固練習(xí)10.如圖所示，小球沿軌道由靜止從A處運(yùn)動(dòng)到D處的過(guò)程中，忽略空氣阻力和摩擦力，僅有動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化，則（）A．小球在A(yíng)處的動(dòng)能等于在D處的動(dòng)能B．小球在A(yíng)處的動(dòng)能大于在D處的動(dòng)能C．小球在B處的機(jī)械能小于在C處的機(jī)械能D．小球在B處的機(jī)械能等于在C處的機(jī)械能D六、鞏固練習(xí)11.