资源简介

(共25张PPT)
物理 人教版（2024）
八年级下册
第四节　机械能及其转化
学习目标
1.知道什么是机械能
2.通过分析知道动能和势能可以相互转化，知道如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的。（重点）
3.加深对风能和水能利用的认识
情景导入
将铁锁拉倒鼻子附近松手，铁锁摆回时，会不会碰到鼻子？
松手后，铁锁离你而去，且速度的大小不断变化，到达左侧最高点后，铁锁又向你运动，接近你的鼻子之后，又会离你而去，循环往复。在这个过程中，铁锁的运动快慢在变化，说明动能在发生变化。同时铁锁的高度也在变化，说明铁锁的重力势能也在发生变化。但铁锁并不会碰到你的鼻子，这是什么原因呢
知识点1　机械能及其转化
新知讲解
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 单位：焦耳（J）
飞行的飞机，因运动而具有动能，又处在一定高度，又具有重力势能。那么这两个能量加起来就是机械能
机械能是和物体运动紧密联系的能量，一个物体可以只有动能，也可以只有势能，还可以既有动能又有势能，都称为物体具有机械能。
知识点1　机械能及其转化
新知讲解
动能转化为重力势能
重力势能转化为动能
滚摆向下转动过程中:高度变小,重力势能变小;速度变大,动能变大。
滚摆向上转动过程中：高度变大,重力势能变大;速度变小,动能变小。
动能与重力势能的转化
知识点1　机械能及其转化
新知讲解
动能转化为弹性势能
弹性势能转化为动能
学生被跳床弹起:跳床形变程度变小,弹性势能变小;学生速度变大,动能变大。
学生下落挤压跳床：跳床形变程度变大,弹性势能变大;学生速度变小,动能变小
动能与弹性势能的转化
知识点1　机械能及其转化
新知讲解
小球从A点下落到B点，重力势能逐渐转化成动能，到最低点B时动能最大，之后又从B点上升到C点，动能逐渐转化成重力势能。
如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但动能和势能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
知识点1　机械能及其转化
新知讲解
在运动过程中铁锁的动能和重力势能相互转化，但它们的总和不变(忽略空气阻力)。所以，铁锁在摆回时，不会打到鼻子。
但是实际我们观察到，铁锁摆回幅度逐渐减小，直至停止，是因为有阻力，机械能不守恒
知识点1　机械能及其转化
新知讲解
示例（忽略空气阻力和摩擦导致的机械能损失） 判断依据 能的转化
速度 高度 形变
过山车下降时 增大 减少 —— 重力势能转化为动能
运动的小球压缩弹簧时 减小 —— 增大 动能转化为弹性势能
弯弓射箭时 增大 —— 减小 弹性势能转化为动能
当物体的机械能守恒时，动能和势能中一种形式的能量减少，另一种形式的能量必然增加
知识点1　机械能及其转化
新知讲解
示例 动能变化 势能变化 机械能
水平路面上加速运动的小车 增大 不变 增大
水平路面上减速运动的小车 减小 不变 减小
匀速上升的热气球 不变 增大 增大
斜面上减速下滑的滑块 减小 减小 减小
汽车加速冲上斜面 增大 增大 增大
物体受外力作用机械能不守恒时，可先分析动能和势能的变化情况，再结合“机械能=动能+势能”来判断。
知识点1　机械能及其转化
新知讲解
人造卫星绕地球椭圆轨道运行过程中，不受空气阻力，只有动能与势能的相互转化，故卫星的机械能守恒。如图所示，它离地球中心最远的一点叫远地点，离地球中心最近的一点叫近地点，卫星在两点间运行时能量转化情况如图所示。
例题1
如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆动到右侧的最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA＞hC。在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（　）。
A．小球的运动状态保持不变 B．小球的机械能总量逐渐减小
C．绳的拉力对小球做了功 D．小球的动能全部转化为重力势能
知识点1　　机械能及其转化
新知讲解
B
解析：
小球在整个运动过程中，运动状态在改变，故A错；机械能包括小球的动能和重力势能，因为受到空气阻力作用，小球的机械能总量逐渐减小，故B正确；绳子的拉力和小球运动方向垂直，拉力不做功，故C错误；小球运动过程中，动能有一部分转化为重力势能，有一部分克服空气阻力做功，故D错
知识点1　　机械能及其转化
新知讲解
例题2
伽利略认为：一个金属小球从光滑斜面的某一高度处静止滚下，由于不受阻力，没有能量损耗，那么它必定到达另一光滑斜面的同一高度，如果把斜面放平缓一些，也会出现同样的情况。其模拟实验如图所示，则下列说法中正确的是（　　）。
A．小球在运动过程中只受重力作用；
B．在滚下斜面的过程中，小球的动能转化为重力势能，机械能减少；
C．另一斜面越平缓，小球在它上面运动的距离越小；
D．如果另一斜面变成水平面，则小球达不到同样的高度而会永远运动下去
知识点1　　机械能及其转化
新知讲解
D
解析：
A．小球在运动过程中除受到重力作用外，还受到支持力的作用，故A错误；
B．在滚下斜面的过程中，小球的质量不变，高度变小，速度变大，则重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能；小球运动时不受阻力，其机械能是守恒的，故B错误；
C．因为小球在运动过程中机械能守恒，所以，另一斜面越平缓，小球在它上面运动的距离越大，故C错误；
D．如果斜面变成水平面，水平面光滑，不受阻力，则小球会做匀速直线运动，永远运动下去，故D正确。故选：D。
知识点1　　机械能及其转化
新知讲解
知识点2　水能和风能的利用
新知讲解
水力发电——水的机械能转化为电能
风力发电——空气的机械能转化为电能
例题1
知识点2　水能和风能的利用
新知讲解
图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将___________能转化为电能；再转化为车的_______ 。
太阳能
机械能
解析：太阳能发电汽车，利用太阳能发电在带动车辆。涉及能量转化为太阳能转化为电能，再转化为机械能。
知识点2　水能和风能的利用
新知讲解
例题2
知识点2　水能和风能的利用
新知讲解
当风吹过，风车转动，_______转化为___________，进而带动发电机发电，________转化为___________。
风能
机械能
电能
机械能
解析：能量可以相互转化，风能发电，风能转化为机械能再转化为电能。
知识点2　水能和风能的利用
新知讲解
课后总结
谢谢观看
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