11.4++機械能及其轉化+++2024-2025學年人教版八年物理下冊+

第4節(jié)機械能及其轉化第十一章功和機械能

飛行中的飛機飛行中的飛機具有動能和重力勢能跳水運動員跳水運動員具有動能和重力勢能一、機械能動能、勢能③彈性勢能：物體由于彈性形變而具有的能量。②重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量。①動能：物體由于運動而具有的能。機械能一、機械能飛行中的飛機

一個物體可以既有動能，又有勢能，如飛行中的飛機因為它在運動而具有動能，又因為它處于高空而具有重力勢能，把這兩種能量加在一起，就是它的總機械能。物體具有機械能的總量等于動能、勢能兩種能量之和。一個空中飛行的物體具有80J的機械能，若它的重力勢能為50J，則它的動能為________J；30動能和勢能可以相互轉化。二、機械能及其轉化

皮球恢復形狀過程中后：

彈性形變程度變小，向上的速度變大，蹦床的彈性勢能轉化為運動員的動能

皮球上升時：速度減小，高度增大，動能轉化為重力勢能。重力勢能動能皮球彈性勢能

籃球下落時：高度減小，速度增大，重力勢能轉化為動能。

籃球接觸地面時：

向下的速度變小，動能減小。開始發(fā)生彈性形變，彈性勢能逐漸增大。動能轉化為彈性勢能。動能和勢能可以相互轉化。二、機械能及其轉化

運動員從高處落下時：高度減小，速度增大，重力勢能轉化為動能。

接觸蹦床時：

床面發(fā)生彈性形變，運動員的動能轉化為蹦床的彈性勢能

蹦床恢復形狀過程中：

床面發(fā)生彈性形變，蹦床的彈性勢能轉化為運動員的動能

運動員上升時：速度減小，高度增大，動能轉化為重力勢能。重力勢能動能蹦床彈性勢能彎弓射箭，弓的彈性勢能轉化為箭的動能。人從滑梯下滑時，重力勢能轉化為動能。二、機械能及其轉化動能和勢能可以相互轉化

撐桿跳高二、機械能及其轉化動能和勢能可以相互轉化

動能

彈性勢能（跳桿）重力勢能動能二、機械能及其轉化滾擺滾擺下降重力勢能動能滾擺上升重力勢能動能滾擺在最低點時動能最大,速度最大。滾擺在最高點時重力勢能最大。二、機械能及其轉化單擺A到B重力勢能動能B到C重力勢能動能B點為擺動過程中的最低點，速度最大；A、C為最高點，擺球瞬間是靜止的,速度為0二、機械能及其轉化撞擊彈簧片把一個鐵鎖用繩子懸掛起來，將鐵鎖拉到自己的鼻子附近，穩(wěn)定后松手，鐵鎖向前擺去。想想看，鐵鎖擺回時會打到你的鼻子嗎？三、機械能守恒只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和不變。機械能=動能

+勢能勢能

動能+保持不變動能和勢能可以相互轉化三、機械能守恒部分機械能轉化為其他形式的能。冬天，用力搓手有什么感覺？三、機械能守恒只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和不變，機械能守恒動能和勢能可以相互轉化現(xiàn)實生活中，由于摩擦阻力的存在，動能和勢能相互轉化的過程中要克服摩擦力做功，部分機械能轉化為其他形式的能，機械能減少。由于存在阻力，有部分機械能轉化為其他形式的能，機械能不守恒（減?。┤?、機械能守恒只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和不變，機械能守恒動能和勢能可以相互轉化由于存在阻力，有部分機械能轉化為其他形式的能，機械能不守恒（減小）注意機械能守恒的條件：

只有動能和勢能的相互轉化，而沒有機械能與其他形式的能的相互轉化“在光滑面上”、“不計空氣阻力”等文字描述，表示沒有摩擦阻力，此時機械能是守恒的。把一個鐵鎖用繩子懸掛起來，將鐵鎖拉到自己的鼻子附近，穩(wěn)定后松手，鐵鎖向前擺去。想想看，鐵鎖擺回時會打到你的鼻子嗎？不會打到鼻子。鐵鎖下降的過程是重力勢能轉化為動能，上升的過程是動能轉化為重力勢能。在上升和下降的過程中，鐵鎖和空氣之間存在摩擦，克服摩擦做功，一部分機械能轉化為內能，機械能不守恒（減?。詳[動的高度會越來越低，不會達到鼻尖的。三、機械能守恒三、機械能守恒人造地球衛(wèi)星的機械能轉化人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖衛(wèi)星在大氣層外運行，不受空氣阻力，只有動能和勢能的轉化，因此機械能守恒。三、機械能守恒人造地球衛(wèi)星的機械能轉化在軌運行的人造地球衛(wèi)星機械能守恒，它在________的速度較大。（選填“近地點”或“遠地點”）不變動能=總機械能-重力勢能分析：不變與質量、高度有關不變近地點小于遠地點近地點大于遠地點重力勢能大重力勢能小動能大動能小結論：近地點速度較大近地點原理：動能大小與質量、速度有關四、風能和水能的利用從能量的角度來看，自然界的流水和風都是具有大量的機械能。四、風能和水能的利用水能的利用

早在1900多年前，我們的祖先就制造了木制的水輪，讓流水沖擊水輪轉動，用來汲水、磨粉、碾谷。《天工開物》中繪制的水磨四、風能和水能的利用水能的利用通過水輪機帶動發(fā)電機，可以將水的機械能轉化為電能。中國江廈潮汐發(fā)電站長江三峽水電站四、風能和水能的利用風能的利用我國早在2000多年前就開始利用利用風驅動帆船航行，至少在1700多年前已經(jīng)開始利用風車做功。四、風能和水能的利用風能的利用風力發(fā)電風能槳葉的動能電能風力發(fā)電的原理，是利用風吹動風車葉片旋轉，將風能轉化為風車葉片的動能，再通過發(fā)電機或其他機器將動能轉化為電能。風車田四、風能和水能的利用

1.水能和風能是機械能水電站風力發(fā)電2.在水（風）力發(fā)電站，水（風）的機械能轉化為電能。五、課堂小結應用轉化分類機械能水能和風能的利用動能和彈性勢能的相互轉化動能和重力勢能的相互轉化動能、重力勢能、彈性勢能機械能守恒六、鞏固練習1.如圖所示，忽略空氣阻力，由空中A處釋放的小球經(jīng)過B、C兩位置時具有相同的____________（選填“重力勢能”、“總機械能”或“動能”）原理：與質量、高度有關

不變

hB>hC

結論：B點的重力勢能>C點的重力勢能，排除選項“重力勢能”

分析：ABC

小球運動過程中，只有動能和勢能的相互轉化，機械能守恒，總機械能不變.總機械能

原理：動能=總機械能—重力勢能不變B點的重力勢能>C點的重力勢能

B點的動能<C點的動能六、鞏固練習2.小球在沒有空氣阻力的情況下，沿無摩擦軌道運動.（1）如圖1所示，小球從A點靜止釋放，小球到達C點時速度是否為零？____.

（選填“是”或“否”）

原理：只有動能和勢能相互轉化，機械能守恒

是分析：A點總機械能=C點總機械能A點重力勢能+A點動能A點重力勢能C點重力勢能+C點動能=小球質量不變，A、C處高度相同，重力勢能相等，因此C點動能為零，C點速度為零。C點動能=A點重力勢能-C點重力勢能

為零六、鞏固練習2.小球在沒有空氣阻力的情況下，沿無摩擦軌道運動.（2）將軌道BC段改為水平，如圖2所示.小球仍從A點靜止釋放，小球經(jīng)過M點時的總機械能大于、小于還是等于其在A點的總機械能？____.

原理：只有動能和勢能相互轉化，機械能守恒

等于六、鞏固練習3.滾擺從圖中的位置1靜止釋放，下降經(jīng)過位置2，繼續(xù)下降，再上升到達最高點3，這三個位置:(1)滾擺重力勢能最大的是_________;(2)動能為零的是_________;（以上填空均填寫位置序號）(3)滾擺在位置1的總機械能E1___位置3的總機械能E3（選填“>”、“<”、“=”）132

原理：與質量、高度有關不變h1>h3>h21

原理：動能與質量、速度有關不變靜止釋放，速度為01

最高點時，如果動能不為0，將繼續(xù)轉化為重力勢能，滾擺會繼續(xù)上升，位置3不會是最高點，所以最高點3時動能為0，速度為03六、鞏固練習3.滾擺從圖中的位置1靜止釋放，下降經(jīng)過位置2，繼續(xù)下降，再上升到達最高點3，這三個位置:(1)滾擺重力勢能最大的是_________;(2)動能為零的是_________;（以上填空均填寫位置序號）(3)滾擺在位置1的總機械能E1___位置3的總機械能E3（選填“>”、“<”、“=”）132113

原理：總機械能=動能+重力勢能

均為0

h1>h3

與質量、高度有關重力勢能1>重力勢能3E1>E3不變由于受到阻力，機械能不斷轉化為其他形式的能，機械能不斷減少>六、鞏固練習4、會蕩秋千的人，不用別人幫助，就能把秋蕩得很高。做法是：當人從高處向下擺時，身體由直立變?yōu)橄露祝诉^程降低重心高度，將更多的重力勢能轉化為_______能；而從最低點向上擺時，用力將身體由下蹲變?yōu)橹绷?，此過程克服身體重力做功，增加了_________________能。如此循環(huán)往復，機械能越積越多，秋千就越蕩越高。動機械（重力勢）六、鞏固練習5、如圖所示，過山車是一項驚險刺激的游戲項目，下列關于過山車的機械能說法正確的是（）A．剛開始過山車勻速被拉升時，機械能不變B．過山車向下俯沖時，重力勢能轉化為動能C．通過環(huán)形軌道最高點時，重力勢能最大，動能為0D．過山車在運行過程中機械能守恒B動能不變，勢能增大速度不為0受阻力作用×√××六、鞏固練習6.地震過后往往會伴有泥石流等災害，泥石流之所以會造成巨大的危害，是因為石、泥土被雨水從高處沖下來時將________能轉化為巨大的___________能。災害發(fā)生后，救災飛機迅速到達災區(qū)上空，當它在一定高度勻速飛行并投下救災物資后，飛機的機械能將_______________（選填“變大”“變小”或“不變”）。重力勢動變小六、鞏固練習7.下列有關機械能及其轉化的說法正確的是（）A．彎弓射箭，箭的動能轉化為弓的彈性勢能B．攔河大壩使上游的水位升高，提高了水的重力勢能C．蹦床運動員從高處落下，其動能轉化為重力勢能D．人造衛(wèi)星從近地點飛向遠地點時勢能減小，動能增大B六、鞏固練習8.將皮球從離地某一高度O點處水平拋出，球落地后又彈起。它的部分運動軌跡如圖所示。下列說法正確的是（）A．皮球經(jīng)過同一高度的A、B兩點時動能相等B．皮球第一次反彈后到達最高點P點時速度為零C．皮球在D點時的機械能小于在C點時的機械能D．若將皮球表面涂黑，則會在地面M、N兩點留下兩個大小相等的黑色圓斑C六、鞏固練習9.如圖，在光滑的水平臺面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復運動（已知AO=OB）。小球從A位置運動到B位置的過程中，下列判斷正確的是（）A．小球的動能不斷增加B．彈簧的彈性勢能不斷減少C．小球運動到O點時的動能與此時彈簧的彈性勢能相等D．在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變D六、鞏固練習10.如圖所示，小球沿軌道由靜止從A處運動到D處的過程中，忽略空氣阻力和摩擦力，僅有動能和勢能互相轉化，則（）A．小球在A處的動能等于在D處的動能B．小球在A處的動能大于在D處的動能C．小球在B處的機械能小于在C處的機械能D．小球在B處的機械能等于在C處的機械能D六、鞏固練習11.