人教物理八年级下册第十一章第4节机械能及其转化课件

第4节机械能及其转化

第4节机械能及其转化

体验动能和势能的转化

活动1:玩悠悠球,使其上下来回运动。活动2:在水平面上固定一弹簧,将一个铁球从高处松手使其下落,观察铁球的运动情况和弹簧的变化。

体验动能和势能的转化

(1)活动1中,悠悠球上升时动能

、重力势能

;下降时动能

、重力势能

。(2)活动2中,铁球在下落过程中

能越来越大,与弹簧接触后,弹簧被压缩,铁球的动能

,弹簧的

增大,弹簧恢复原状时,铁球被重新弹起,弹簧的弹性势能

,铁球的动能

。提示:(1)减小增大增大减小(2)动减小弹性势能减小增大(1)活动1中,悠悠球上升时动能、重力势能;下1.什么是机械能?2.举例分析说明动能和势能是如何转化的?3.什么是机械能守恒?4.人们是怎样利用水能和风能的?1.什么是机械能?探究动能和势能的相互转化

结合“体验”中的活动,思考以下问题:1.运动的悠悠球、铁球有速度,故具有

能,它处于高空,故具有

能,我们把动能和势能统称为

能。提示:运动的物体具有动能,被举高的物体具有重力势能,一个物体可以既有动能,又有势能,这两种能量加在一起,就得到它的总机械能。参考答案:动势机械

探究动能和势能的相互转化

2.由分析滚摆、小球摆动的实验,思考以下问题(1)滚摆在上升过程中,动能

,势能

;滚摆在下降过程中,动能

,势能

。(2)小球在从A到B的过程中动能

,势能

,由B到C的过程中动能

,势能

。由上可知动能和重力势能可以

。由活动2可知,动能和

能可以相互转化。2.由分析滚摆、小球摆动的实验,思考以下问题提示:(1)滚摆在最高点时速度为零,动能为零,相对高度最大,重力势能最大;到达最低点时速度最大,动能最大,相对高度最小,重力势能最小,重力势能转化为动能;从最低点到达最高点的过程中,动能逐渐转化为重力势能。(2)小球从A点下落到B点,重力势能减小,动能增大,重力势能逐渐转化为动能,到达B点时动能最大,从B点上升到C点的过程中,动能逐渐减小,重力势能逐渐增加,动能逐渐转化为重力势能。参考答案:(1)减小增大增大减小(2)增大减小减小增大相互转化弹性势提示:(1)滚摆在最高点时速度为零,动能为零,相对高度最大,3.小球可以每次都上升到原来的最高处吗?为什么?提示:滚摆、小球在运动的过程中都会受到摩擦力的作用,重力势能和动能在相互转化的过程中机械能不断减小,所以不会上升到原来的最高位置。参考答案:不可以在能量转化过程中,一部分机械能转化为内能,总的机械能减少。3.小球可以每次都上升到原来的最高处吗?为什么?4.什么情况下机械能才能守恒?提示:在动能和势能相互转化的过程中,如果存在摩擦力,就会有一部分机械能转化为其他形式的能,或者存在外力的情况下,有其他形式的能转化为机械能,机械能总量增加或减少,机械能不守恒;如果只有动能和势能相互转化,则机械能的总和保持不变,机械能守恒。参考答案:只有动能和势能相互转化,则机械能的总和保持不变,机械能守恒。4.什么情况下机械能才能守恒?一、机械能及其转化1.机械能_____、_________和_________的统称。2.机械能的转化及守恒(1)转化:_____和_____可以相互转化。(2)机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和_____。动能重力势能弹性势能动能势能不变一、机械能及其转化动能重力势能弹性势能动能势能不变二、水能和风能的利用1.流水和风具有大量的_____能。2.利用:利用风能和水能_____等。机械发电二、水能和风能的利用机械发电【拓展延伸】风能的利用:我国科技人员进行风能利用的攻关,研制了6种百瓦级、4种千瓦级和4种10千瓦级风力发电机组,使我国风力机系列55千瓦级以下品种基本齐全,性能和质量有了新的提高。主要性能指标均达到国际先进水平。其中研制的两台55千瓦发电机组,已在山东长岛安装,部分性能指标达到国外样机的水平。研制的5种风力提水机组,其中FDG-7型大流量风力提水机组,是我国目前功率最大的风力提水机组,在低扬程大流量风力提水机类型中,处于国内外领先地位。【拓展延伸】风能的利用:我国科技人员进行风能利用的攻关,研制考点动能和势能的相互转化

【典例】

(2013·雅安中考)如图所示,铅球从出手到将要落地的过程中,下列说法正确的是(不计空气阻力)(

)A.铅球由a→b时,动能逐渐增大B.铅球在b点的机械能大于a点的机械能C.铅球由b→c时,机械能逐渐减小D.铅球在c点时动能最大考点动能和势能的相互转化

【思路导引】解答本题的关键是利用机械能的相互转化和守恒。关键点1:在整个运动过程中机械能的总和不变,即机械能守恒;关键点2:根据影响动能和重力势能的因素判断。【思路导引】解答本题的关键是利用机械能的相互转化和守恒。【精讲精析】选D。本题考查动能和势能之间的相互转化。铅球由a→b时,速度减小,高度增加,动能逐渐减小,势能逐渐增大;不计空气阻力,整个过程机械能守恒,故铅球在b点的机械能等于a点的机械能;铅球由b→c时,机械能保持不变,速度增大,高度减小,动能增大,势能减小,势能转化为动能,故铅球在c点时动能最大,势能最小。故D正确。【精讲精析】选D。本题考查动能和势能之间的相互转化。铅球由a【方法归纳】(1)判断物体动能和势能相互转化的方法。首先分析决定动能大小的因素(质量和速度)、决定重力势能大小的因素(质量和高度)或弹性势能大小的因素(弹性形变)如何变化,再看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。【方法归纳】(1)判断物体动能和势能相互转化的方法。(2)判断机械能是否守恒的方法。①在能量转化过程中,判断是否只有动能和势能的相互转化,若有其他形式的能参与了转化,则机械能不守恒。②根据机械能的大小等于动能的大小和势能的大小之和,分别判断动能和势能大小变化,再综合判断机械能是否守恒。(2)判断机械能是否守恒的方法。1.如图所示的四个实例中,机械能减小的是(

)1.如图所示的四个实例中,机械能减小的是()【解析】选C。本题考查机械能的变化。匀速水平飞行的飞艇,速度不变,所以动能不变,高度不变,所以重力势能不变,故机械能不变,A项错误;加速起飞的飞机,速度变大,动能增大,高度升高,重力势能增加,故机械能增大,B项错误;减速下降的热气球,速度减小,动能减小,高度降低,重力势能减小,故机械能减小,C项正确;等待发射的火箭,速度为零,故动能为零,所处的位置不变,故重力势能不变,则机械能保持不变,D项错误。故选C。【解析】选C。本题考查机械能的变化。匀速水平飞行的飞艇,速度2.(2013·黄石中考)如图是老师在课堂上进行的滚摆演示实验示意图,下列说法不正确的是(

)A.滚摆运动过程中,机械能守恒B.滚摆向下运动时,重力势能部分转化为动能C.滚摆向上运动时,动能部分转化为重力势能D.滚摆上升的最大高度逐渐降低2.(2013·黄石中考)如图是老师在课堂上进行的滚摆演示实【解析】选A。本题主要考查机械能的转化和守恒。滚摆是动能和重力势能相互转化的一个很重要的实验。它旋转向上运动时,动能部分转化为重力势能;旋转向下运动时,重力势能部分转化为动能。由于摩擦,总的机械能并不守恒,有一部分机械能转化为内能。故A说法错误。【解析】选A。本题主要考查机械能的转化和守恒。滚摆是动能和重3.如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化。则(

)A.小球在A处的机械能大于在B处的机械能B.小球在A处的机械能大于在D处的机械能C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能3.如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略【解析】选D。本题考查机械能的变化。忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化的过程中,任何一点的机械能都是相等的,所以只有D对。【解析】选D。本题考查机械能的变化。忽略空气阻力和摩擦力,仅4.(2013·广安中考)为捍卫祖国海疆,人民解放军某航空兵大队在南海上空举行了多次实兵实战对抗演习。在演习过程中,一空中加油机给某歼-10战机进行空中加油,加油后若该歼-10战机仍以原来的高度和速度匀速飞行,则该战机的动能

,机械能

(选填“增大”“减小”或“不变”)。4.(2013·广安中考)为捍卫祖国海疆,人民解放军某航空兵【解析】本题考查机械能大小的判断。加油机给战机加油后,战机的质量增大,而物体的动能与物体的质量和运动速度有关,该战机仍匀速飞行,其速度大小不变,故它的动能增大,战机的飞行高度不变,重力势能增大;而机械能是动能和势能的总和,故机械能增大。答案:增大增大【解析】本题考查机械能大小的判断。加油机给战机加油后,战机的5.修拦河大坝是为了提高上游水位,增加水的

能,水流下时可以获得更多的

能,从而带动发电机发电。【解析】本题考查水能的利用。重力势能跟质量和被举高的高度有关,拦河大坝把上游水位提高,使水的高度增加,从而增加了水的重力势能;水流下时,重力势能减小,但速度增加,重力势能转化为动能,使水轮机转动。答案:重力势动5.修拦河大坝是为了提高上游水位,增加水的能,水流下6.如图所示是2012年伦敦残奥会射箭项目的图标。运动员射箭时,要用力将弓拉开,然后弓将箭射出,在此过程中是弓的

转化为箭的

。6.如图所示是2012年伦敦残奥会射箭项目的图标。运动员射【解析】本题考查弹性势能和动能之间的相互转化。运动员将弓拉开,使弓发生形变,具有弹性势能,松手后,弓恢复原状的过程中将弹性势能转化为动能,从而将箭射出。答案:弹性势能动能【解析】本题考查弹性势能和动能之间的相互转化。运动员将弓拉开7.新疆达坂城风电厂是中国第一个大型发电厂,也是亚洲最大的风力发电站。(1)风力发电机发电时是

能转化为

能。(2)风力发电与传统的火力发电相比,它的优点是什么?(3)除了风力发电外,请你再说出一种具有上述优点的发电方式。7.新疆达坂城风电厂是中国第一个大型发电厂,也是亚洲最大的风【解析】本题考查风力发电的能量转化。(1)风力发电机发电时,是利用风力将发电机里的转子转动具有的机械能转化成电能;(2)风能是自然界里的常见能源,对环境无污染,所以风力发电与传统的火力发电相比,会节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境等;(3)自然界中像风能一样的能源,还有水能、太阳能、核能、潮汐能、地热能等;所以发电方式还有:水力发电(太阳能发电、核能发电、潮汐发电、地热发电等)。答案:(1)风(或机械)电(2)节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境等(3)水力发电(太阳能发电、核能发电、潮汐发电、地热发电等)【解析】本题考查风力发电的能量转化。(1)风力发电机发电时,

找找你容易错在哪里？“神舟十号”载人飞船的返回舱下落到地面附近时,由于受到阻力而做减速运动,在减速下降的过程中,返回舱的动能①,重力势能②。(选填“增大”“减小”或“不变”)找找你容易错在哪里？【学生自答】①增大②减小

【学生自答】【教师点评】没有从题目中看到关键词“减速下降”,错误地认为下降过程中速度越来越大,从而判断错误。【教师点评】【正确答案】减小减小

【正确答案】第4节机械能及其转化

第4节机械能及其转化

体验动能和势能的转化

活动1:玩悠悠球,使其上下来回运动。活动2:在水平面上固定一弹簧,将一个铁球从高处松手使其下落,观察铁球的运动情况和弹簧的变化。

体验动能和势能的转化

(1)活动1中,悠悠球上升时动能

、重力势能

;下降时动能

、重力势能

。(2)活动2中,铁球在下落过程中

能越来越大,与弹簧接触后,弹簧被压缩,铁球的动能

,弹簧的

增大,弹簧恢复原状时,铁球被重新弹起,弹簧的弹性势能

,铁球的动能

。提示:(1)减小增大增大减小(2)动减小弹性势能减小增大(1)活动1中,悠悠球上升时动能、重力势能;下1.什么是机械能?2.举例分析说明动能和势能是如何转化的?3.什么是机械能守恒?4.人们是怎样利用水能和风能的?1.什么是机械能?探究动能和势能的相互转化

结合“体验”中的活动,思考以下问题:1.运动的悠悠球、铁球有速度,故具有

能,它处于高空,故具有

能,我们把动能和势能统称为

能。提示:运动的物体具有动能,被举高的物体具有重力势能,一个物体可以既有动能,又有势能,这两种能量加在一起,就得到它的总机械能。参考答案:动势机械

探究动能和势能的相互转化

2.由分析滚摆、小球摆动的实验,思考以下问题(1)滚摆在上升过程中,动能

,势能

;滚摆在下降过程中,动能

,势能

。(2)小球在从A到B的过程中动能

,势能

,由B到C的过程中动能

,势能

。由上可知动能和重力势能可以

。由活动2可知,动能和

能可以相互转化。2.由分析滚摆、小球摆动的实验,思考以下问题提示:(1)滚摆在最高点时速度为零,动能为零,相对高度最大,重力势能最大;到达最低点时速度最大,动能最大,相对高度最小,重力势能最小,重力势能转化为动能;从最低点到达最高点的过程中,动能逐渐转化为重力势能。(2)小球从A点下落到B点,重力势能减小,动能增大,重力势能逐渐转化为动能,到达B点时动能最大,从B点上升到C点的过程中,动能逐渐减小,重力势能逐渐增加,动能逐渐转化为重力势能。参考答案:(1)减小增大增大减小(2)增大减小减小增大相互转化弹性势提示:(1)滚摆在最高点时速度为零,动能为零,相对高度最大,3.小球可以每次都上升到原来的最高处吗?为什么?提示:滚摆、小球在运动的过程中都会受到摩擦力的作用,重力势能和动能在相互转化的过程中机械能不断减小,所以不会上升到原来的最高位置。参考答案:不可以在能量转化过程中,一部分机械能转化为内能,总的机械能减少。3.小球可以每次都上升到原来的最高处吗?为什么?4.什么情况下机械能才能守恒?提示:在动能和势能相互转化的过程中,如果存在摩擦力,就会有一部分机械能转化为其他形式的能,或者存在外力的情况下,有其他形式的能转化为机械能,机械能总量增加或减少,机械能不守恒;如果只有动能和势能相互转化,则机械能的总和保持不变,机械能守恒。参考答案:只有动能和势能相互转化,则机械能的总和保持不变,机械能守恒。4.什么情况下机械能才能守恒?一、机械能及其转化1.机械能_____、_________和_________的统称。2.机械能的转化及守恒(1)转化:_____和_____可以相互转化。(2)机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和_____。动能重力势能弹性势能动能势能不变一、机械能及其转化动能重力势能弹性势能动能势能不变二、水能和风能的利用1.流水和风具有大量的_____能。2.利用:利用风能和水能_____等。机械发电二、水能和风能的利用机械发电【拓展延伸】风能的利用:我国科技人员进行风能利用的攻关,研制了6种百瓦级、4种千瓦级和4种10千瓦级风力发电机组,使我国风力机系列55千瓦级以下品种基本齐全,性能和质量有了新的提高。主要性能指标均达到国际先进水平。其中研制的两台55千瓦发电机组,已在山东长岛安装,部分性能指标达到国外样机的水平。研制的5种风力提水机组,其中FDG-7型大流量风力提水机组,是我国目前功率最大的风力提水机组,在低扬程大流量风力提水机类型中,处于国内外领先地位。【拓展延伸】风能的利用:我国科技人员进行风能利用的攻关,研制考点动能和势能的相互转化

【典例】

(2013·雅安中考)如图所示,铅球从出手到将要落地的过程中,下列说法正确的是(不计空气阻力)(

)A.铅球由a→b时,动能逐渐增大B.铅球在b点的机械能大于a点的机械能C.铅球由b→c时,机械能逐渐减小D.铅球在c点时动能最大考点动能和势能的相互转化

【思路导引】解答本题的关键是利用机械能的相互转化和守恒。关键点1:在整个运动过程中机械能的总和不变,即机械能守恒;关键点2:根据影响动能和重力势能的因素判断。【思路导引】解答本题的关键是利用机械能的相互转化和守恒。【精讲精析】选D。本题考查动能和势能之间的相互转化。铅球由a→b时,速度减小,高度增加,动能逐渐减小,势能逐渐增大;不计空气阻力,整个过程机械能守恒,故铅球在b点的机械能等于a点的机械能;铅球由b→c时,机械能保持不变,速度增大,高度减小,动能增大,势能减小,势能转化为动能,故铅球在c点时动能最大,势能最小。故D正确。【精讲精析】选D。本题考查动能和势能之间的相互转化。铅球由a【方法归纳】(1)判断物体动能和势能相互转化的方法。首先分析决定动能大小的因素(质量和速度)、决定重力势能大小的因素(质量和高度)或弹性势能大小的因素(弹性形变)如何变化,再看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。【方法归纳】(1)判断物体动能和势能相互转化的方法。(2)判断机械能是否守恒的方法。①在能量转化过程中,判断是否只有动能和势能的相互转化,若有其他形式的能参与了转化,则机械能不守恒。②根据机械能的大小等于动能的大小和势能的大小之和,分别判断动能和势能大小变化,再综合判断机械能是否守恒。(2)判断机械能是否守恒的方法。1.如图所示的四个实例中,机械能减小的是(

)1.如图所示的四个实例中,机械能减小的是()【解析】选C。本题考查机械能的变化。匀速水平飞行的飞艇,速度不变,所以动能不变,高度不变,所以重力势能不变,故机械能不变,A项错误;加速起飞的飞机,速度变大,动能增大,高度升高,重力势能增加,故机械能增大,B项错误;减速下降的热气球,速度减小,动能减小,高度降低,重力势能减小,故机械能减小,C项正确;等待发射的火箭,速度为零,故动能为零,所处的位置不变,故重力势能不变,则机械能保持不变,D项错误。故选C。【解析】选C。本题考查机械能的变化。匀速水平飞行的飞艇,速度2.(2013·黄石中考)如图是老师在课堂上进行的滚摆演示实验示意图,下列说法不正确的是(

)A.滚摆运动过程中,机械能守恒B.滚摆向下运动时,重力势能部分转化为动能C.滚摆向上运动时,动能部分转化为重力势能D.滚摆上升的最大高度逐渐降低2.(2013·黄石中考)如图是老师在课堂上进行的滚摆演示实【解析】选A。本题主要考查机械能的转化和守恒。滚摆是动能和重力势能相互转化的一个很重要的实验。它旋转向上运动时,动能部分转化为重力势能;旋转向下运动时,重力势能部分转化为动能。由于摩擦,总的机械能并不守恒,有一部分机械能转化为内能。故A说法错误。【解析】选A。本题主要考查机械能的转化和守恒。滚摆是动能和重3.如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化。则(

)A.小球在A处的机械能大于在B处的机械能B.小球在A处的机械能大于在D处的机械能C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能3.如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略【解析】选D。本题考查机械能的变化。忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化的过程中,任何一点的机械能都是相等的,所以只有D对。【解析】选D。本题考查机械能的变化。忽略空气阻力和摩擦力,仅4.(2013·广安中考)为捍卫祖国海疆,人民解放军某航空兵大队在南海上空举行了多次实兵实战对抗演习。在演习过程中,一空中加油机给某歼-10战机进行空中加油,加油后若该歼-10战机仍以原来的高度和速度匀速飞行,则该战机的动能

,机械能

(选填“增大”“减小”或“不变”)。4.(2013·广安中考)为捍卫祖国海疆,人民解放军某航空兵【解析】本题考查机械能大小的判断。加油机给战机加油后,战机的质量增大,而物体的动能与物体的质量和运动速度有关,该战机仍匀速飞行,其速度大小不变,故它的动能增大,战机的飞行高度不变,重力势能增大;而机械能是动能和势能的总和,故机械能增大。答案:增大增大【解析】本题考查机械能大小的判断。加油机给战机加油后,战机的5.修拦河大坝是为了提高上游水位,增加水的

能,水流下时可以获得更多的

能,从而带动发电机发电。【解析】本题考查水能的利用。重力势能跟质量和被举高的高度有关,拦河大