沪科版（2024）八年级全册（2024）第十章 功与机械能第四节 机械能转化及其应用学案及答案

这是一份沪科版（2024）八年级全册（2024）第十章 功与机械能第四节 机械能转化及其应用学案及答案，共5页。
1．理解动能和势能的转化。
2．了解机械能守恒。
3．了解水能和风能的利用。
eq \a\vs4\al(学习内容一)
机械能及其转化
自主预习
1．__重力势__能与__弹性势__能统称为势能，__动__能与__势__能统称为机械能。
2．动能和势能的转化：动能和势能之间可以相互__转化__，动能可以转化为__势能__，势能也可以转化为__动能__。
合作探究
观察摆轮的运动，并思考动能和势能的变化：
实验1：滚摆实验
(1)释放摆轮时，摆轮在最高点处于__静止__状态，此时摆轮只具有重力势__能，没有__动__能。摆轮下降时其高度降低，__重力势__能减少；摆轮旋转着下降；而且越转越快，其__动__能越来越大。摆轮到最低点时，__速度__最快，__动__能最大；其__高度__最低，__重力势能最小。在摆轮下降的过程中，其__重力势__能逐渐转化为__动能。
(2)仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能和势能的变化情况。
实验2：单摆实验
(1)将摆绳一端挂在黑板上边，使单摆在黑板前，平行于黑板摆动，在黑板上记录摆球运动路线中左最高点A、右最高点C和最低点B的位置。
(2)分析单摆实验：
①小球从A摆到B的过程中是__重力势__能转化为__动__能；
②从B点摆到C点的过程中是__动__能转化为__重力势__能；
③小球在__B__点动能最大，在__A(或C)__点动能最小；
④小球在__A(或C)__点重力势能最大，在__B__点重力势能最小。
学习点拨
1．在动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，而且是此增彼减。
2．动能的增减变化，要以速度增减来判断。
3．重力势能的增减变化，要以物体离地面高度的增减变化来判断。
4．判断弹性势能的增减，要根据弹性形变大小的变化来判断。
巩固练习
把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过程中玩具车能量的变化情况是( A )
A．弹性势能减小，动能增大
B．弹性势能减小，动能减小
C．弹性势能增大，动能增大
D．弹性势能增大，动能减小
eq \a\vs4\al(学习内容二)
机械能守恒
自主预习
大量研究结果表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但动能和势能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
合作探究
实验：用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁靠近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来，铁锁摆回时会碰到自己的鼻子吗？如果只有动能和势能的转化，为什么没有碰到鼻子？机械能总量怎样变化了？
铁锁运动要克服空气阻力，消耗一部分机械能，机械能总量减小，铁锁回不到原来的高度，所以不会碰到鼻子。
巩固练习
玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动。如图所示，过山车时而从轨道的最低点D上升到最高点A，时而从最高点A飞驰而下。过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化。下列说法正确的是( B )
A．A点机械能小于B点机械能
B．D点动能最大，A点势能最大
C．D点动能最大，A点机械能最大
D．A点势能最大，机械能最大
eq \a\vs4\al(学习内容三)
机械能的应用
自主预习
1．自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。
2．让水流冲击水轮转动，用来__汲水__、__磨粉__、__发电__。
3．风吹动风车，可以带动__发电机__发电。
合作探究
1．人们为什么修筑拦河坝提高上游水位来进行水力发电？
2．在风能的利用中，风能可以转化为哪些其他形式的能量？
巩固练习
关于水能的利用，以下说法错误的是( D )
A．水轮机是利用水流的动能转动起来的
B．水的动能越多，水轮机能做的功越多
C．河流上游的水位越高，水的势能越大，势能转化成的动能也越大
D．水轮机应安装在水坝前的上游处