魯教版八年級(jí)下冊(cè)物理《勢(shì)能》課件

匯報(bào)人:XX2023-12-19魯教版八年級(jí)下冊(cè)物理《勢(shì)能》課件目錄CONTENCT課程介紹與背景勢(shì)能基礎(chǔ)知識(shí)勢(shì)能轉(zhuǎn)化與守恒定律液體表面張力與毛細(xì)現(xiàn)象電場(chǎng)中的電勢(shì)能磁場(chǎng)中的磁勢(shì)能總結(jié)回顧與拓展延伸01課程介紹與背景研究對(duì)象研究方法學(xué)科特點(diǎn)物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)最基本最普遍的運(yùn)動(dòng)形式及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科。物理學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過觀察、實(shí)驗(yàn)、推理等手段揭示自然規(guī)律。物理學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，對(duì)于理解自然現(xiàn)象、推動(dòng)科技發(fā)展具有重要意義。物理學(xué)科簡(jiǎn)介80%80%100%勢(shì)能概念引入勢(shì)能是物體由于位置或形狀而具有的能量，是一種潛在的能量形式。包括重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能等。勢(shì)能和動(dòng)能是物體具有的兩種基本能量形式，它們?cè)谝欢l件下可以相互轉(zhuǎn)化。勢(shì)能定義勢(shì)能種類勢(shì)能與動(dòng)能關(guān)系知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)情感態(tài)度與價(jià)值觀章節(jié)目標(biāo)與要求能夠分析簡(jiǎn)單物理現(xiàn)象中的勢(shì)能變化；能夠運(yùn)用勢(shì)能知識(shí)解決一些實(shí)際問題。通過勢(shì)能的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生探究自然規(guī)律的興趣和熱情；引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理學(xué)在科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步中的重要作用。掌握勢(shì)能的概念、種類及其與動(dòng)能的關(guān)系；理解重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能的定義、表達(dá)式及其物理意義。02勢(shì)能基礎(chǔ)知識(shí)定義：物體由于被舉高而具有的能量。影響因素：物體的質(zhì)量、被舉高的高度。計(jì)算公式：E_p=mgh，其中m為物體質(zhì)量，g為重力加速度，h為物體相對(duì)于參考平面的高度。重力勢(shì)能是標(biāo)量，只有大小，沒有方向。重力勢(shì)能01020304$item1_c定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。彈性勢(shì)能$item1_c定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。$item1_c定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。保守力：做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)的力。如重力、電場(chǎng)力等。保守力對(duì)應(yīng)的勢(shì)能是確定的。非保守力：做功與路徑有關(guān)的力。如摩擦力、空氣阻力等。非保守力對(duì)應(yīng)的勢(shì)能是不確定的，與路徑選擇有關(guān)。在物理學(xué)中，保守力和非保守力的區(qū)分對(duì)于理解勢(shì)能的概念和計(jì)算具有重要意義。保守力與非保守力03勢(shì)能轉(zhuǎn)化與守恒定律

機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律定義在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。機(jī)械能守恒條件物體只受重力或彈力作用，或者雖受其他力作用，但其他力不做功或做功的代數(shù)和為零。機(jī)械能守恒表達(dá)式在只有重力或彈力做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變，即E1+E2=恒量。能量傳遞能量轉(zhuǎn)化往往伴隨著能量的傳遞。例如，在重力場(chǎng)中，物體從高處落下時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，同時(shí)能量也從高處傳遞到低處。能量轉(zhuǎn)化能量不能憑空產(chǎn)生或消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。在勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化過程中，減少的能量轉(zhuǎn)化為增加的能量。能量守恒在封閉系統(tǒng)中，無論發(fā)生何種轉(zhuǎn)化或傳遞，總能量始終保持不變。這是自然界的一個(gè)基本定律。能量轉(zhuǎn)化與傳遞過程擺錘在擺動(dòng)過程中，從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，然后再返回最高點(diǎn)。在這個(gè)過程中，擺錘的速度和高度不斷變化。擺錘運(yùn)動(dòng)過程在擺錘向下擺動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；在擺錘向上擺動(dòng)時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。整個(gè)過程中，機(jī)械能守恒。能量轉(zhuǎn)化分析擺錘的質(zhì)量、擺線的長(zhǎng)度以及重力加速度都會(huì)影響擺錘的運(yùn)動(dòng)以及能量的轉(zhuǎn)化效率。影響因素實(shí)例分析：擺錘運(yùn)動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化04液體表面張力與毛細(xì)現(xiàn)象液體表面張力成因液體表面張力概念及成因液體表面層由于分子引力不均衡而產(chǎn)生的沿表面作用于任一界線上的張力。液體跟氣體接觸的表面存在一個(gè)薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，即液體表面張力。浸潤(rùn)液體在細(xì)管里升高的現(xiàn)象和不浸潤(rùn)液體在細(xì)管里降低的現(xiàn)象。毛細(xì)現(xiàn)象當(dāng)液體和固體（管壁）之間的附著力大于液體本身內(nèi)聚力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象。液體在垂直的細(xì)管中時(shí)液面呈凹或凸?fàn)?、以及多孔材質(zhì)物體能吸收液體皆為此現(xiàn)象所致。原理毛細(xì)現(xiàn)象及其原理通過測(cè)量液體的表面張力系數(shù)，了解液體的表面性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦米畲笈輭悍y(cè)量液體的表面張力系數(shù)。當(dāng)氣泡在液體內(nèi)形成時(shí)，氣泡的曲率半徑將隨氣泡內(nèi)氣體壓力的增加而減小，當(dāng)氣泡形狀恰為半球形時(shí)，氣泡的曲率半徑為最小，正好等于毛細(xì)管半徑。此方法的特點(diǎn)是氣泡容積變化小，因此可以忽略溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)探究：液體表面張力系數(shù)測(cè)定010203實(shí)驗(yàn)步驟1.將待測(cè)液體倒入潔凈的燒杯中，將毛細(xì)管插入待測(cè)液體中，使毛細(xì)管內(nèi)壁充分潤(rùn)濕。2.將壓力計(jì)與毛細(xì)管連接，打開壓力計(jì)開關(guān)，調(diào)節(jié)壓力計(jì)零點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)探究：液體表面張力系數(shù)測(cè)定3.緩慢向毛細(xì)管內(nèi)吹氣，觀察壓力計(jì)讀數(shù)變化，當(dāng)讀數(shù)達(dá)到最大值時(shí)停止吹氣。記錄此時(shí)的壓力計(jì)讀數(shù)。4.清洗毛細(xì)管并烘干后，重復(fù)上述步驟至少3次以減小誤差。5.數(shù)據(jù)處理：根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算液體的表面張力系數(shù)。實(shí)驗(yàn)探究：液體表面張力系數(shù)測(cè)定05電場(chǎng)中的電勢(shì)能電勢(shì)定義描述電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)能高低的物理量，用φ表示。電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)關(guān)系在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度成正比，即E=-?φ。在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系需要通過積分求解。電場(chǎng)強(qiáng)度定義描述電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)力作用強(qiáng)弱的物理量，用E表示。電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)關(guān)系123描述真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們之間的距離的平方成反比。庫(kù)侖定律電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力等于電荷量乘以電場(chǎng)強(qiáng)度，即F=qE。電場(chǎng)力根據(jù)牛頓第二定律，電荷在電場(chǎng)中的加速度與電場(chǎng)力成正比，即a=F/m=qE/m。電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電荷在電場(chǎng)中受力分析電容器定義01由兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體組成，能夠儲(chǔ)存電能的裝置。電容器儲(chǔ)存電能原理02電容器通過儲(chǔ)存電荷來儲(chǔ)存電能，其儲(chǔ)存的電能與電容器兩端的電壓和電容器的電容有關(guān)，即W=1/2CU2。電容器的應(yīng)用03電容器在電路中有著廣泛的應(yīng)用，如濾波、耦合、旁路、振蕩等。同時(shí)，電容器也是電子設(shè)備中的重要元件之一，如手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品中都有電容器的應(yīng)用。電容器儲(chǔ)存電能原理及應(yīng)用06磁場(chǎng)中的磁勢(shì)能磁場(chǎng)是一種特殊物質(zhì)形態(tài)，具有方向和強(qiáng)弱，對(duì)放入其中的磁體或電流有力的作用。磁場(chǎng)性質(zhì)用磁感線形象地描述磁場(chǎng)，磁感線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。磁場(chǎng)描述方法磁場(chǎng)基本性質(zhì)及描述方法運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受到的力，方向垂直于磁場(chǎng)方向和電荷運(yùn)動(dòng)方向所構(gòu)成的平面，遵循左手定則。洛倫茲力通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受到的力，方向垂直于磁場(chǎng)方向和電流方向所構(gòu)成的平面，也遵循左手定則。安培力在洛倫茲力和安培力作用下，物體會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)，具體運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于物體的質(zhì)量、電荷量、速度以及磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向等因素。物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律洛倫茲力和安培力作用下物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律超導(dǎo)材料具有零電阻和完全抗磁性等特性的材料，在強(qiáng)磁場(chǎng)下可以產(chǎn)生巨大的磁勢(shì)能。磁懸浮列車技術(shù)利用超導(dǎo)材料產(chǎn)生的強(qiáng)大磁勢(shì)能，使列車懸浮于軌道之上并高速運(yùn)行的一種交通技術(shù)。該技術(shù)具有無接觸、無磨損、高效率等優(yōu)點(diǎn)，是未來交通發(fā)展的重要方向之一。超導(dǎo)材料和磁懸浮列車技術(shù)應(yīng)用07總結(jié)回顧與拓展延伸01020304勢(shì)能的概念重力勢(shì)能彈性勢(shì)能勢(shì)能的轉(zhuǎn)化關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)總結(jié)回顧物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量，與物體的形變程度和勁度系數(shù)有關(guān)。物體由于被舉高而具有的能量，與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)。勢(shì)能是物體由于位置或狀態(tài)而具有的能量。勢(shì)能可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能等其他形式的能量，且轉(zhuǎn)化過程中能量守恒。分析物體受力情況選擇零勢(shì)能點(diǎn)應(yīng)用勢(shì)能公式注意單位換算解題技巧和方法指導(dǎo)在解題時(shí)，首先要分析物體所受的力，確定是否存在保守力，從而判斷物體是否具有勢(shì)能。在求解勢(shì)能時(shí)，需要選擇一個(gè)參考點(diǎn)作為零勢(shì)能點(diǎn)，通常選擇地面或無窮遠(yuǎn)處作為零勢(shì)能點(diǎn)。根據(jù)題目所給的條件，選擇合適的勢(shì)能公式進(jìn)行計(jì)算。在計(jì)算過程中，要注意各物理量的單位換算，確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。機(jī)械能守恒定律原子中的電