人教版八年级下册11.4 机械能及其转化精品课件ppt

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过山车在运动的过程中，动能和势能会发生什么变化？
满载游客的过山车，在机械的带动下向着轨道的最高端攀行忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驶而下！它又犹如一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆，时而驶上高高耸着的大回环的顶端……
1.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.
物体具有的动能和势能之间可以相互转化。
2.一个物体具有的机械能是动能和势能之和。一个物体可以既有动能，又有势能，如飞行中的飞机因为它在运动而具有动能，又因为它处于高空而具有势能.如果飞机的动能是50000J,重力势能为65000J，那么总的机械能为：(50000+65000)J=115000J。
2.动能和重力势能的相互转化。
观察滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和重力势能是如何变化的？
2.滚摆旋转向上运动过程中，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能。
1.滚摆旋转向下运动过程中，速度变大，动能增大；高度降低，重力势能减小。重力势能转化为动能
理想情况下,每次应上升到原来的高度, 因空气阻力,每次上升的高度都比上次低。
结论:动能和重力势能可以相互转化.
摆球的动能和重力势能的转化
如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，将小球从位置B拉倒位置A，松开手释放小球，观察它在A→B→过程中高度和速度的变化，分析这一运动过程中动能和重力势能之间的转化。
将你的分析填入以下表格中
说明：理想情况下，A、C等高。但实际情况下，每次上升的高度都比上次要低。
(原因是存在空气阻力)
用绳子把一个铁锁悬挂起来.把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手,头不要动.铁锁向前摆去又摆回来.铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？会距离你的鼻子很远吗？
不会打到鼻子.因为铁锁拉到一定高度,具有的重力势能是一定的, 来回摆动的过程中,铁锁的动能和势能相互转化,在转化的过程中,铁锁的机械能的总量不会增加,铁锁上升的高度不会超过原来的高度,打不到鼻子上.
铁锁最终会停下来，铁锁的机械能去哪了？
物体的动能和重力势能相互转化是生活中常见的过程。 请你分析以下过程，你的动能和重力势能的相互转化.
2.动能和弹性势能的相互转化。
(1)弓的弹性势能哪里去了？
拉开的弓把箭射出去 ,弓的弹性势能减小,箭的动能增大,弓的弹性势能转化为箭的动能.
(2) 弹簧门在推开以后为什么能自己关闭？
推开弹簧门的过程,动能转化为弹簧的弹性势能;弹簧门自动关闭的过程,弹簧的弹性势能转化为门的动能.
3.动能、重力势能、弹性势能的相互转化
(1)动能和势能的相互转化，使撑杆跳高的运动员完成了助跑、撑杆、跨杆、落地的过程。
运动员助跑尽量增大动能,在起跳瞬间,使撑杆发生弹性形变,把自身的动能转化为撑杆的弹性势能.在撑杆恢复原状的过程中,撑杆的弹性势能转化成运动员的动能,动能又不断地转化为运动员的重力势能.在下落的过程中高度逐渐降低,速度越来越大,重力势能转化为动能。
蹦床运动员从高处落下,随着高度降低,重力势能转化为动能,在与蹦床将要接触时,具有动能最大,与蹦床接触后,床面发生弹性形变,运动员的动能转化成蹦床的弹性势能.当反弹时，蹦床的弹性势能转化为运动员的动能,随着高度上升,动能转化为重力势能.
（2）试分析蹦床运动中，能量的转化情况。
在地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔流。有时微风拂面，有时狂风劲吹。从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。
早在1900多年前，我们的祖先就制造了木质的水轮，让流水冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、碾谷。
自然界中的瀑布、湍急的河水和海浪都具有能量。
（1）.古代对水能的利用
通过水轮机带动发电机，可以将水的机械能转化为电能，再通过输电线送到用电地区。
修筑拦河坝就是为了提高水位,增加水的重力势能,更多的转化为动能,转化为更多的电能.
风是流动的空气,风把风筝吹到天空,也就是对风筝做功;风能使你做的小风车飞转,即对小风车做功.所以,风具有机械能.
风能的形成：地球表面接受太阳辐射能的不同，使各地大气温度不同，造成大气密度和气压的差别从而形成风。
我国早在2000多年前就开始利用风来驱动帆船航行。至少1700多年前已开始利用风来推动风车做功。
(1).古代对风能的利用
其中立轴式大风车，是中国古代一项杰出的发明，主要应用于我国沿海地区及长江流域，用来带动龙骨水车等提取海水制盐或提水灌溉水田。
风力发电的原理：利用风吹动风车叶片旋转，将风能转化为风车叶片的动能，再通过发电机或其他机器将动能转化为电能.
中国新能源战略已经把发展风力发电作为重点项目
人造地球卫星的机械能转化
机械能守恒：只有动能和势能的转化，即机械能未与其他形式的能量发生相互转化时，机械能的总量保持不变。
当卫星从远地点向近地点运动时,它的势能、动能、速度如何变化？
卫星在地球大气层外运行,不受空气阻力,因此机械能守恒.在远地点时,势能最大.从远地点向近地点运动时,势能减小,动能增大,势能转化为动能,速度增大.在近地点时,动能最大,速度最大.
本堂重点：动能和势能之间相互转化规律。
本堂难点：通过水能和风能的利用知道人类如何利用机械能的转化与守恒。
考点一：动能和势能的转化
（2020 黄冈）把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示。下列说法中正确的是（　　）。
A. 铁锁摆回时会打到鼻子；B. 铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化；C. 铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能；D. 铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用
（2019 南通）如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（　　）
A．运动至最高点时，受平衡力作用B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力C．从A点向上运动过程中，速度先增大后减小D．从O点向上运动过程中，重力势能转化为动能
考点二 机械能守恒的条件
（2020 孝感）2020年6月23日，我国成功发射北斗三号最后一颗全球组网卫星。以下有关说法正确的是（　　）。A. 北斗卫星在竖直向上加速升空过程中，其机械能不变；B. 北斗卫星在竖直向上加速升空过程中，外界大气压强越来越大；C. 北斗卫星进入预定轨道后，不再具有惯性；D. 北斗卫星的太阳能帆板能将太阳能转化为电能
（2019 泰州）如图，一个小球在地面上弹跳，下列分析错误是（　　）
A．小球从A处到B处重力势能增大B．小球从B处到C处动能增大C．小球在B处比D处重力势能大D．小球在A、C、E三处机械能总量相等