八年級(jí)物理（第十一章 功和機(jī)械能）第4節(jié) 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化（人教版 學(xué)習(xí)、上課課件）

11.4機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化第十一章功和機(jī)械能逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升課時(shí)講解1課時(shí)流程2機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化水能和風(fēng)能的利用知識(shí)點(diǎn)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化知1－講11.

機(jī)械能(1)定義：動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。(2)單位：焦耳，簡(jiǎn)稱焦，用符號(hào)J表示。物體具有機(jī)械能有三種情況：(1)只有動(dòng)能；(2)只有勢(shì)能；(3)既有動(dòng)能又有勢(shì)能。知1－講2.

動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化(1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①如圖1所示，擺球左右擺動(dòng)過程中，位置和速度不斷發(fā)生變化。知1－講②實(shí)驗(yàn)分析：高度速度重力勢(shì)能動(dòng)能能的轉(zhuǎn)化下降A(chǔ)→O′B→O′變低變大變小變大重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能上升O′→AO′→B變高變小變大變小動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能③實(shí)驗(yàn)歸納：在一定的條件下，動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。知1－講(2)探究動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化：①進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：如圖2所示，讓一個(gè)木球從高處滾下，撞擊彈簧片。知1－講②實(shí)驗(yàn)分析：研究過程球的速度動(dòng)能彈簧片形變程度彈性勢(shì)能能的轉(zhuǎn)化甲→乙不斷減小，直至為零不斷減小，直至為零變大增大動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能乙→丙由零不斷增大由零不斷增大變小減小彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能③實(shí)驗(yàn)歸納：在一定條件下，動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。知1－講深度理解:●能的轉(zhuǎn)化過程中，總是變小的那種形式的能轉(zhuǎn)化為變大的那種形式的能。●動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，可以發(fā)生在同一個(gè)物體上，也可以發(fā)生在不同物體之間。如，由高處落下的皮球在撞擊地面發(fā)生彈性形變的過程中，皮球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，皮球在恢復(fù)原狀的過程中，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；運(yùn)動(dòng)員蹦蹦床時(shí)，運(yùn)動(dòng)員被彈起的過程中，蹦床的彈性勢(shì)能就轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和重力勢(shì)能。知1－講溫馨提示:現(xiàn)實(shí)生活中，由于摩擦阻力的存在，動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過程中要克服摩擦阻力做功，將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，使機(jī)械能減小。只有重力和彈力做功時(shí)，機(jī)械能才守恒；否則，機(jī)械能不守恒。知1－講3.

機(jī)械能守恒(1)大量研究表明，如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，盡管動(dòng)能、勢(shì)能的大小會(huì)變化，但機(jī)械能的總和不變，或者說，機(jī)械能是守恒的。(2)機(jī)械能守恒的條件：只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，即動(dòng)能的增減量等于勢(shì)能的減增量；或者說，沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，也沒有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。知1－練例1小朋友在玩蕩秋千時(shí)，當(dāng)從最高位置向下蕩的過程中，小朋友的________能轉(zhuǎn)化為_______能。重力勢(shì)動(dòng)解題秘方：根據(jù)動(dòng)能和勢(shì)能的影響因素找到物體變小和變大的那種形式的能，則變小的那種形式的能轉(zhuǎn)化為變大的那種形式的能。知1－練解析：小朋友從最高位置向下蕩的過程中，質(zhì)量不變，高度變小，速度變大，由重力勢(shì)能和動(dòng)能的影響因素知其重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增大，故小朋友的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。知1－練誤區(qū)警示：分析動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象時(shí)，不能只關(guān)注動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，有時(shí)其他形式的能量也會(huì)參與轉(zhuǎn)化。如汽車勻速上坡，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能就沒有轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，而是有其他形式的能轉(zhuǎn)化為了重力勢(shì)能。知1－練1-1.[中考·湖州]你一定剪過指甲吧！為什么指甲被剪斷之后不是原地掉下來，而是“飛”出去？原來，指甲受到指甲鉗的擠壓，改變了_______，當(dāng)指甲被指甲鉗剪斷后，指甲的__________轉(zhuǎn)化為指甲的動(dòng)能，讓指甲“飛”出去。形狀彈性勢(shì)能知2－講知識(shí)點(diǎn)水能和風(fēng)能的利用21.

水能流動(dòng)的水具有動(dòng)能，高處的水具有重力勢(shì)能，水具有的機(jī)械能統(tǒng)稱為水能。2.

風(fēng)能空氣在流動(dòng)過程中所具有的機(jī)械能叫做風(fēng)能。知2－講延伸拓展:●水能的大小由流量、流速和水位差決定?！耧L(fēng)能的大小由風(fēng)速和流動(dòng)空氣的質(zhì)量決定。知2－講3.水能和風(fēng)能的利用水能風(fēng)能特點(diǎn)無污染、蘊(yùn)藏量大、可循環(huán)利用資源豐富、無污染、不穩(wěn)定、不便于儲(chǔ)存利用(1)人們利用水輪機(jī)汲水；(2)18世紀(jì)，人們利用大功率水輪機(jī)帶動(dòng)紡織機(jī)、冶金鼓風(fēng)機(jī)工作；(3)利用水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電(1)利用風(fēng)能驅(qū)動(dòng)帆船航行；(2)利用風(fēng)能推動(dòng)風(fēng)車做功；(3)利用風(fēng)能發(fā)電知2－練如圖3是利用水能發(fā)電的示意圖，請(qǐng)你思考回答：例2利用水能時(shí)，一般是水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，再利用水的動(dòng)能做功，也就是說，主要是利用水的重力勢(shì)能，故不能認(rèn)為修建攔河大壩是為了增大水的動(dòng)能。水的動(dòng)能帶動(dòng)水輪機(jī)做功的過程，其實(shí)是一個(gè)動(dòng)能的轉(zhuǎn)移過程。知2－練解題秘方：根據(jù)動(dòng)能和勢(shì)能的影響因素判斷水的能量變化，根據(jù)水流從高處流向低處的過程中能量的轉(zhuǎn)化判斷水輪機(jī)的安裝位置。知2－練(1)修建攔河大壩是為了增加水的________能。勢(shì)解析：修建大壩，提高了水位，使水的重力勢(shì)能增大。知2－練(2)從水能的利用角度考慮，水輪機(jī)安裝的位置應(yīng)該靠近________(填“上游”或“下游”)。下游解析：從水能利用的角度考慮，水位下降越多，相同質(zhì)量的水重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能越多，推動(dòng)水輪機(jī)做功越多，轉(zhuǎn)化成的電能就越多，故水輪機(jī)安裝的位置應(yīng)該靠近下游。知2－練2-1.如圖4所示是一個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的照片：當(dāng)風(fēng)速達(dá)到一定等級(jí)時(shí)，它們的扇葉就可以轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。這種風(fēng)力