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

第4節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化第十一章功和機(jī)械能R·八年級(jí)物理下冊(cè)問題導(dǎo)入把一個(gè)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(rèn)為鐵鎖擺回時(shí)會(huì)打到你的鼻子嗎？探究新知知識(shí)點(diǎn)1機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化動(dòng)能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。一個(gè)物體既可以同時(shí)具有動(dòng)能和勢能，也可以只具有動(dòng)能或只具有勢能。機(jī)械能動(dòng)能勢能重力勢能彈性勢能1.機(jī)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(dòng)能舉高的球釋放后，重力勢能變小，是不是能量消失了？2.動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化

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

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

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

)秋千蕩到最低點(diǎn)時(shí)只有動(dòng)能秋千蕩到最高點(diǎn)時(shí)有重力勢能和動(dòng)能從最低點(diǎn)蕩到最高點(diǎn)的過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能從最高點(diǎn)蕩到最低點(diǎn)的過程中動(dòng)能增大，重力勢能減小D練習(xí)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(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，它的__________轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；彈性小球在B點(diǎn)的機(jī)械能________（選填“大于”“小于”或“等于”）在C點(diǎn)的機(jī)械能。重力勢能大于自然界的流水和風(fēng)都是具有大量機(jī)械能的天然資源。知識(shí)點(diǎn)2水能和風(fēng)能的利用水能水的流動(dòng)風(fēng)能空氣的流動(dòng)我們的祖先很早就開始利用水能和風(fēng)能了。點(diǎn)擊圖片播放視頻讓水流沖擊水輪轉(zhuǎn)動(dòng)，用來汲水、磨粉。靠風(fēng)力鼓起帆來推動(dòng)船航行。點(diǎn)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(jī)。將發(fā)電機(jī)裝在水輪機(jī)的上面，并把它們的軸連接在一起，由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)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(fēng)能也可以用來發(fā)電，風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)車，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，可同時(shí)安裝幾十臺(tái)到幾百臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，組成“風(fēng)車田”，聯(lián)網(wǎng)供電。

風(fēng)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(jī)安裝的位置應(yīng)靠近________（選填“上游”或“下游”）。練習(xí)重力勢下游抽水蓄能電站點(diǎn)擊畫面播放視頻1.某同學(xué)蕩秋千時(shí)，在他從高處擺向低處的過程中，其動(dòng)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(dòng)能和重力勢能是如何變化的？

蕩秋千時(shí)，在從高處擺向低處的過程中，該同學(xué)的重力勢能減小，動(dòng)能增大；在從低處擺向高處的過程中，該同學(xué)的重力勢能增大，動(dòng)能減小。練習(xí)與應(yīng)用2.跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員從助滑開始，直到下落至著陸坡的運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過了各個(gè)不同的位置，如圖所示。請(qǐng)分析運(yùn)動(dòng)員在這個(gè)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(yùn)動(dòng)員在AB

段時(shí)，其重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；運(yùn)動(dòng)員在BC

段時(shí)，其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能；運(yùn)動(dòng)員在CD

段時(shí)，其重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)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(shí)具有一定的動(dòng)能。根據(jù)機(jī)械能守恒，乒乓球彈跳到原來拋出的位置時(shí)仍有一定的動(dòng)能，還能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的重力勢能等于乒乓球拋出時(shí)的重力勢能和動(dòng)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(gè)罐子的蓋和底各開兩個(gè)小洞。將小鐵塊用細(xì)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(huì)再沿斜面向上滾動(dòng)。開始時(shí)，罐子和鐵塊在重力的作用下都將沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，罐子滾動(dòng)。鐵塊沿斜面向下做直線運(yùn)動(dòng)且相對(duì)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(huì)被卷緊，它的彈性勢能持續(xù)增加。當(dāng)橡皮筋卷緊到一定程度時(shí)，整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)速度開始減小，當(dāng)罐子和鐵塊的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能時(shí)，整個(gè)裝置的速度減小為0。此時(shí)，橡皮筋要恢復(fù)原狀，其彈性勢能會(huì)轉(zhuǎn)化為罐子的動(dòng)能，所以罐子會(huì)再沿斜面向上滾動(dòng)