全國(guó)賽課公開(kāi)課一等獎(jiǎng)初中物理人教版八年級(jí)下冊(cè)功和機(jī)械能《機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化》課件

物理義務(wù)教育教科書(shū)物理八年級(jí)下冊(cè)11.3動(dòng)能和勢(shì)能1．知道機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能。能用實(shí)例理解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。2．能解釋一些有關(guān)動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化的簡(jiǎn)單現(xiàn)象。3．初步了解機(jī)械能守恒的含義。學(xué)習(xí)目標(biāo)【重、難點(diǎn)】

①重點(diǎn):

能解釋一些有關(guān)動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化的簡(jiǎn)單物理現(xiàn)象。

②難點(diǎn):

理解動(dòng)能、勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化．1．_______________________，叫動(dòng)能。物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能2．_____________________________________________，叫重力勢(shì)能。物體由于受到重力并處在一定的高度時(shí)所具有的能3．________________________________，叫彈性勢(shì)能。物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能4．物體的動(dòng)能與它的_____________有關(guān)。質(zhì)量和速度5．物體的重力勢(shì)能與它的_____________有關(guān)。質(zhì)量和位置6．物體的彈性勢(shì)能與它的___________有關(guān)。形變程度同學(xué)們有體驗(yàn)過(guò)這些項(xiàng)目嗎？嘗試說(shuō)一下，在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能是怎樣變化的。CONTENTS

目錄

機(jī)械能機(jī)械能的轉(zhuǎn)化機(jī)械能的利用

課堂總結(jié)練習(xí)01機(jī)械能知識(shí)點(diǎn)機(jī)械能動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。一個(gè)物體可以既有動(dòng)能，又有勢(shì)能，如飛行中的飛機(jī)因?yàn)樗谶\(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能，又因?yàn)樗幱诟呖斩哂兄亓?shì)能，把這兩種能量加在一起，就是它的總機(jī)械能。一個(gè)空中飛行的物體具有80J的機(jī)械能，若它的重力勢(shì)能為50J，則它的動(dòng)能為_(kāi)_______J；30定義:動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體可以既有動(dòng)能又有勢(shì)能，機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能的總和。如飛行中的飛機(jī)因?yàn)樗谶\(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能，又因?yàn)樗幱诟呖斩哂兄亓?shì)能，把這兩種能量加在一起，就得到它的機(jī)械能。飛行中的飛機(jī)飛行中的飛機(jī)具有動(dòng)能和重力勢(shì)能

跳水運(yùn)動(dòng)員具有動(dòng)能和重力勢(shì)能機(jī)械能=動(dòng)能+勢(shì)能機(jī)械能=動(dòng)能+（重力勢(shì)能+彈性勢(shì)能）機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化嗎？P02機(jī)械能的轉(zhuǎn)化上圖中有沒(méi)有發(fā)生能量的變化呢？能量變化的分析張開(kāi)的弓發(fā)生彈性形變具有彈性勢(shì)能飛出的箭和彈丸具有動(dòng)能在高處?kù)o止的一瞬間，有重力勢(shì)能無(wú)動(dòng)能。下落過(guò)程中速度也來(lái)越大，動(dòng)能越來(lái)越大，重力勢(shì)能減小。能量變化的分析物體從高處下落，物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。彎弓射箭，弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能。蹦床運(yùn)動(dòng)員將要與蹦床接觸時(shí)，具有一定的動(dòng)能，與蹦床接觸后，床面發(fā)生彈性形變，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢(shì)能動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。知識(shí)點(diǎn)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化一個(gè)物體從高處下落，物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了它的動(dòng)能。彎弓射箭時(shí)，弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成箭的動(dòng)能。蹦床運(yùn)動(dòng)員從高處落下在與蹦床面將要接觸時(shí)，具有一定的動(dòng)能，與蹦床面接觸后，床面發(fā)生彈性形變，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成蹦床的彈性勢(shì)能。可見(jiàn)，動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。滾擺的運(yùn)動(dòng)視頻滾擺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能是如何轉(zhuǎn)化的?上升：速度

，動(dòng)能

，高度

，重力勢(shì)能

，___能轉(zhuǎn)化為

能。下降:速度

，動(dòng)能

，高度

，重力勢(shì)能

，______能轉(zhuǎn)化為

能。減小升高減小增大動(dòng)動(dòng)重力勢(shì)重力勢(shì)增大降低增大減小實(shí)驗(yàn)表明:動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，忽略阻力時(shí)，機(jī)械能守恒。單擺實(shí)驗(yàn)一小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定，將小球拉離平衡位置后釋放。ABO

分析A、B、C三點(diǎn)間的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程。ABCh單擺下降重力勢(shì)能動(dòng)能單擺上升重力勢(shì)能動(dòng)能此后，擺球又向另一側(cè)運(yùn)動(dòng)，隨著高度的上升，它的速度越來(lái)越___，動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)變成___能。當(dāng)擺球到達(dá)最高處B時(shí)，它的動(dòng)能為_(kāi)__、勢(shì)能最___。當(dāng)擺球從A點(diǎn)向下擺動(dòng)時(shí)，它的速度越來(lái)越快，它的動(dòng)能逐漸____，勢(shì)能逐漸_____。當(dāng)擺球到達(dá)最低點(diǎn)O時(shí)，它的動(dòng)能最___、勢(shì)能最___，此過(guò)程中是擺球的勢(shì)能逐漸轉(zhuǎn)變成___能。增大減小小大動(dòng)慢勢(shì)零大ABO大量研究結(jié)果表明，如果只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(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(shuō)，機(jī)械能是守恒的。單擺實(shí)驗(yàn)動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化在拉開(kāi)的弓把箭射出去的過(guò)程中，弓的彈性勢(shì)能

，箭的動(dòng)能

，弓的

能轉(zhuǎn)化為箭的

能。減小增大

彈性勢(shì)動(dòng)重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化高度減小速度增大重力勢(shì)能減小動(dòng)能增大轉(zhuǎn)化（1）皮球下落：皮球在下落過(guò)程中的動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)化（2）皮球接觸地面：

開(kāi)始發(fā)生彈性形變，彈性勢(shì)能逐漸增大。向下的速度變小，動(dòng)能減小。這時(shí)是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能。動(dòng)能減小彈性勢(shì)能增大轉(zhuǎn)化速度減小形變?cè)龃螅?）皮球在恢復(fù)原狀的過(guò)程中：

彈性形變程度變小，向上的速度變大。動(dòng)能增大彈性勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化形變減小速度增大（4）皮球上升時(shí)：高度增大速度減小重力勢(shì)能增大動(dòng)能減小轉(zhuǎn)化大量研究結(jié)果表明，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(shuō)，機(jī)械能是守恒的。但現(xiàn)實(shí)生活里，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總會(huì)克服摩擦力做功，從而消耗機(jī)械能。機(jī)械能守恒大量研究結(jié)果表明，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(shuō)，機(jī)械能是守恒的?，F(xiàn)實(shí)生活中，由于摩擦阻力的存在，動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中要克服摩擦力做功，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，機(jī)械能減少。機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒的條件動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和不變。03機(jī)械能的利用知識(shí)點(diǎn)水能和風(fēng)能的利用水能的利用人們修筑攔河壩來(lái)提高上游的水位，在壩底安裝水輪機(jī)，發(fā)電機(jī)裝在水輪機(jī)的上面，它們的軸連接在一起，水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力勢(shì)能越大，能發(fā)出的電就越多。單個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率較小，在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，可以同時(shí)安裝幾十臺(tái)到幾百臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，組成“風(fēng)車田”，聯(lián)在一起供電。風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)能也可以用來(lái)發(fā)電，風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)車，可以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。風(fēng)能的利用水能和風(fēng)能是機(jī)械能水能的破壞性釋放造成災(zāi)害人造地球衛(wèi)星的機(jī)械能轉(zhuǎn)化近地點(diǎn)表示衛(wèi)星的高度最___，勢(shì)能最___，由近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)_____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)____能，因此近地點(diǎn)的動(dòng)能最___，速度最___；遠(yuǎn)地點(diǎn)表示衛(wèi)星的高度最___，勢(shì)能最___，由遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)_____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)____能，因此遠(yuǎn)地點(diǎn)的動(dòng)能最___，速度最___。低小動(dòng)勢(shì)大大高大勢(shì)動(dòng)小小下列現(xiàn)象中沒(méi)有利用風(fēng)能或水能做功的是（

）

A.帆船在河水中逆流航行

B.風(fēng)箏越飛越高

C.用太陽(yáng)灶把水燒開(kāi)D.船在河中順流而下

C課堂練習(xí)例如圖所示，過(guò)山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的游戲項(xiàng)目，下列關(guān)于過(guò)山車的機(jī)械能說(shuō)法正確的是（）。A．剛開(kāi)始過(guò)山車勻速被拉升時(shí)，機(jī)械能不變。B．過(guò)山車向下俯沖時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。C．通過(guò)環(huán)形軌道最高點(diǎn)時(shí)，重力勢(shì)能最大，動(dòng)能為0。D．過(guò)山車在運(yùn)行過(guò)程中機(jī)械能守恒B動(dòng)能不變，勢(shì)能增大速度不為0受阻力作用×√××課堂練習(xí)04課堂總結(jié)練習(xí)課堂小結(jié)應(yīng)用轉(zhuǎn)化分類機(jī)械能水能和風(fēng)能的利用動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能機(jī)械能守恒1.地震過(guò)后往往會(huì)伴有泥石流等災(zāi)害，泥石流之所以會(huì)造成巨大的危害，是因?yàn)槭⒛嗤帘挥晁畯母咛帥_下來(lái)時(shí)將________能轉(zhuǎn)化為巨大的___________能。災(zāi)害發(fā)生后，救災(zāi)飛機(jī)迅速到達(dá)災(zāi)區(qū)上空，當(dāng)它在一定高度勻速飛行并投下救災(zāi)物資后，飛機(jī)的機(jī)械能將_______________（選填“變大”“變小”或“不變”）。重力勢(shì)動(dòng)變小基礎(chǔ)鞏固題2.下列有關(guān)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化的說(shuō)法正確的是（）A．彎弓射箭，箭的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為弓的彈性勢(shì)能。B．?dāng)r河大壩使上游的水位升高，提高了水的重力勢(shì)能。C．蹦床運(yùn)動(dòng)員從高處落下，其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。D．人造衛(wèi)星從近地點(diǎn)飛向遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)勢(shì)能減小，動(dòng)能增大。B基礎(chǔ)鞏固題3.將皮球從離地某一高度O點(diǎn)處水平拋出，球落地后又彈起。它的部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）。A．皮球經(jīng)過(guò)同一高度的A、B兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等。B．皮球第一次反彈后到達(dá)最高點(diǎn)P點(diǎn)時(shí)速度為零。C．皮球在D點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能。D．若將皮球表面涂黑，則會(huì)在地面M、N兩點(diǎn)留下兩個(gè)大小相等的黑色圓斑。C基礎(chǔ)鞏固題4.如圖，在光滑的水平臺(tái)面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)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(fù)運(yùn)動(dòng)（已知AO=OB）。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中，下列判斷正確的是（）。A．小球的動(dòng)能不斷增加B．彈簧的彈性勢(shì)能不斷減少C．小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與此時(shí)彈簧