资源简介

(共38张PPT)
初中物理沪科版（2024）八年级全一册教学课件
第四节
机械能转化及其应用
第十章 功与机械能
新课导入与学习目标
01
本课新课讲解
02
本课例题与练习
03
课后小结
04
目录
CONTENT
New Lesson Introduction and Learning Objectives
PART ONE
新课导入与学习目标
新课导入
思考并讨论：游乐园里有各种各样的游玩项目，观察过山车在运动的过程中，动能和势能会发生什么变化？
学习目标
1.知道机械能及其守恒的条件；
2.能举例说明动能与势能的相互转化，能解释与机械能转化有关的现象；
3.具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。
New Lesson Presentation
PART TWO
新课讲解
新课讲解
一、机械能的相互转化
想一想，下列物体具有什么能量？
拉开的皮筋
举高的水瓶
前行的自行车
弹性势能
重力势能
动能
新课讲解
再想一想，下列物体具有什么能量？
摆动的摆球
动能+重力势能
动能+重力势能
飞行中的飞机
弹跳的弹球
动能+弹性势能
新课讲解
1.机械能的概念
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
物体具有的机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
物体有时既具有动能又具有势能，有时只具有动能或只具有势能。
一个物体具有的机械能是动能和势能之和。
归纳总结
物体具有机械能的三种情况
(1)只有动能。
(2)只有势能。
(3)既有动能又有势能。
新课讲解
2.动能和势能的相互转化
弓的弹性势能哪里去了？
弓的弹性势能
箭的动能
新课讲解
蹦极的人从高空跳下后，重力势能减小，重力势能是不是能量消失了呢？
新课讲解
弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能；自由下落的球，重力势能转化成动能。
新课讲解
（1）如图所示，将偏离了一定角度的摆球由静止释放，观察摆球速度随高度的变化情况，你可得出什么结论？
动能和势能的相互转化
新课讲解
状态/过程 A A→B B B→C C
动能 零 增大 最大 减小 最小
势能 最大 减小 最小 增大 最大
动能和势能的转化 — 势能转化为动能 动能转化为势能 结论：动能和重力势能可以相互转化。
新课讲解
（2）观察滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和重力势能是如何变化的？
新课讲解
运动过程 下降 上升
高度 降低 升高
重力势能 减小 增大
速度 变大 变小
动能 增大 减小
能的转化 势能转化为动能 动能转化为势能
结论：动能和重力势能可以相互转化。
新课讲解
小制作——抛掷装置
材料：橡皮筋、薄木板、瓶盖。参照左图，制作一个抛掷小球的装置。
把橡皮筋拉得紧一点，手指松开后，看看球会不会被抛得更远。实验过程中，请注意安全。
你能用所学的知识解释这一现象吗？
新课讲解
物体的动能与势能是可以相互转化的，橡皮筋的弹性势能转化为了小球的动能，小球被抛出。
橡皮筋被拉得越紧，它具有的弹性势能越大，松手后转化成小球的动能就越大。而小球的质量一定，因此小球被抛出时的速度就越大，会被抛得更远。
新课讲解
分析皮球在下落过程中，物体动能、势能的转化。
高度减小
速度增大
重力势能减小
动能增大
转 化
（1）皮球下落：
（2）皮球接触地面：
开始发生弹性形变，弹性势能逐渐增大。向下的速度变小，动能减小。这时是动能转化为弹性势能。
动能减小
弹性势能增大
转 化
速度减小
形变增大
新课讲解
（3）皮球在恢复原状的过程中：
弹性形变程度变小，向上的速度变大。
动能增大
弹性势能减小
转 化
形变减小
速度增大
（4）皮球上升时：
高度增大
速度减小
重力势能增大
动能减小
转 化
新课讲解
机械能守恒
(1) 大量研究表明，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，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
(2)机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化，即动能的增减量等于势能的减增量；或者说，没有机械能转化为其他形式的能，也没有其他形式的能转化为机械能。
机械能 = 动能 + 势能
势能
动能
+
保持不变
新课讲解
二、机械能的应用
自然界的瀑布、湍流、急速的河水和海浪都能做功，都具有(机械)能量。
水能
新课讲解
水能
三峡电站总装机容量达1820万千瓦，建成后是世界第一大水电站
三峡水电站
水的势能
水的动能
电能
水流量越大，落差（上下游水位差）越大，水流能越大
——水力发电
新课讲解
风能
通过风的作用力对帆做功，帆船获得了动能
著名的荷兰风车。以风车作为动力，劳动力得到了一定程度的解放。
风具有机械能。
新课讲解
风把风筝吹到天空，对风筝做了功
风使小风车飞转，对风车做了功
新课讲解
风力发电能量转化
风能
桨叶的动能
电能
风能
新课讲解
欧玛亭嘎风电场
——高海拔地区规模最大的风电场
乌恰风电场——中国最西端的风电场
福建平潭外海——海上风电
酒泉风电基地——中国最大的风电场
PART THREE
例题与练习
经典例题
例1. 很多同学都玩过荡秋千，下列说法正确的是( )
秋千荡到最低点时只有动能
秋千荡到最高点时有重力势能和动能
从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能
从最高点荡到最低点的过程中动能增大，重力势能减小
D
经典例题
例2.如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能说法正确的是（　　）
A．通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为0
B．刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变
C．过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能
D．过山车在运行过程中机械能守恒
C
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
PART FOUR
课堂小结
课堂小结
机械能转化及其应用
动能和重力势能可以相互转化
（物体的运动速度和高度位置发生改变）
动能和弹性势能可以相互转化
（物体的速度改变且发生弹性形变）
弹性势能和重力势能可以相互转化
（物体发生弹性形变和高度位置的变化）
机械能的应用
风能
水能
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