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(共18张PPT)
第十一章——功和机械能
第4节 机械能及其转化
八年级物理下册 人教版（2024新版）
第一课时
问 题
新知探究

图11.4-1摆动的铁锁
铁锁不会碰到鼻子，这是什么原因呢？
用绳子把一个铁锁悬挂起来，把铁锁拉动自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。你认为铁锁摆回时会打到你的鼻子吗？
新知探究
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.
分析：
机械能及其转化
一
(一).机械能:物理学中,把动能、势能统称为机械能.
篮球从高处落下，具有重力势能、动能，落地时又具有弹性势能，这些能量也叫机械能。
新知探究
机械能及其转化
一
例如,飞行中的飞机因为它在运动而具有动能,又因为它处于高空而具有重力势能,把这两种能量加在一起,就可以得到它的总机械能。
滚摆下降,高度 降低,重力势能
减小,速度变快动能增大,重力势能转化为动能。
1.动能和重力势能的转化
滚摆上升,速度变慢动能减小,高度变高重力势能增大,动能转化为重力势能.
新知探究
机械能及其转化
一
(二).动能和势能可以相互转化.
1.观察滚摆的运动,讨论滚摆在运动过程中动能和势能是如何转化的。
想想做做
想想做做
新知探究
机械能及其转化
一
2.如图分析单摆小球在摆动过程中动能和势能的相互转化。
单摆摆球向下摆动过程中,高度降低，重力势能变小,速度变大，摆锤的动能变大,摆锤的重力势能转化为动能.
当摆锤过中点向上摆动过程中,速度变小,摆锤的动能变小,高度升高，重力势能变大，摆锤的动能转化为重力势能。
C
A
B
重力势能最大
动能最大
由于存在摩擦或空气阻力,机械能会减少(机械能转化为内能)
人骑自行车爬坡
跳伞运动员匀速下落
发射的航天飞船
火箭发射.汽车上坡,机械能增大(燃料化学能转化为火箭的机械能)
新知探究
机械能及其转化
一
分析机械能在实际中的变化
在拉开的弓把箭射出去的过程中,弓的弹性势能减小,箭的动能增大,弓的弹性势能转化为箭的动能.
新知探究
机械能及其转化
一
2.动能和弹性势能的转化
弯弓射箭时,弓的弹性势能转化成了箭的动能;
新知探究
机械能及其转化
一
2.动能和弹性势能的转化
蹦床运动员机械能的转化:
①高处时:重力势能.
②下落时:重力势能转化为动能.
③与蹦床面接触时:动能转化为弹性势能.
④反弹时:弹性势能.转化为动能
⑤上升时:动能转化为重力势能.
(如果只有)物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力，机械能的总量保持不变。
——机械能转化和守恒定律
机械能转化和守恒定律
新知探究
机械能及其转化
一
分析：因为铁锁拉到一定高度，所具有的重力势能是一定的， 如果没有摩擦等阻力，只有在势能和动能的相互转化，机械能的总和保持不变，机械能是守恒的。铁锁上升的高度不会超过原来的高度，打不到鼻子上。
因为有摩擦等阻力，机械能会逐渐减小，这时机械能是不守恒的。部分机械能转化为 。
内能（热能）
现象1：不会打到鼻子.
新知探究
看下面视频
机械能及其转化
一
新知探究
机械能及其转化
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
相互转化
机械能总量变化
无摩擦阻力，机械能守恒
有摩擦阻力，机械能可能减小
有动力，机械能可能增加
.某同学荡秋千时，在他从高处摆向低处的过程中，其动能和重力势能是如何变化的？在他从低处摆向高处的过程中，其动能和重力势能是如何变化的？
练习与应用
.跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图所示。请分析运动员在这个过程中各阶段的能量转化情况（不考虑摩擦和空气阻力）。
答：运动员在比赛过程中运动的轨迹如图所示，如果不计空气阻力，则从a点向b点运动过程中，动能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；她在a点处的机械能 ___________ 她在c点处的机械能；c点的机械能__________d点的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）
等于
增大
等于
练习与应用
.怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来抛球的位置？说明这种抛法的理由。
.在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚下。观察有什么出人意料的现象。怎样解释看到的现象？
答：用力向下；
理由:通过外力使它一开始就具有较多的机械能,小球此时的机械能大于抛出点的重力势能,弹到原点后仍具有动能,还可以向上运动，故应用力向下抛。
滚筒斜面滚下:重力势能转化为橡皮筋的弹性势能；
滚筒向上运动:橡皮筋的弹性势能转化为滚筒的动能。
练习与应用
下 课
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