沪科版八年级物理 （合理利用机械能）机械与人课件

沪科版八年级下册第十章第6节合理利用机械能

导入新课我们知道，风可以推动帆船前进而做功,张开的弓可以使箭射出而做功,流动的水也可以推动水轮机转动而做功。如果一个物体能移对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。新课讲授一.能量物体做功的过程就是能的转化过程。一个物体能够做功越多，表示这个物体的能量越大。1、能量：物体能够做功，就具有能量。2、能的单位与功的单位相同。在国际单位制中，功的单位是焦(J)，能的单位也是焦(J)。二、动能与势能运动着的子弹能射穿鸡蛋说明运动着的子弹能对鸡蛋做功。1、动能：这种由于运动而具有的能叫做动能.踢飞足球在空中运动汽车在公路上高速行驶风能推动风车转动小小竹排顺水漂流思考：以上图片它们的共同特征是什么？它们具有什么能？他们的共同特征是：物体都在运动，所以都具有动能。被举高的重物具有做功的本领，它具有势能，这种势能叫做重力势能．(1)、重力势能：物体由于高度位置所具有的能叫重力势能。2、势能被举高的杠铃打桩机打桩水库蓄水树上的苹果思考：以上图片它们的共同特征是什么？它们具有什么能？他们的共同特征是：物体被举高了，所以都具有重力势能。（2）弹性势能物体由于发生弹性形变而做功，它们具有的能量叫做弹性势能。物体由于发生了弹性形变而具有的能叫弹性势能弯曲的杆拉弯的弓他们的共同特征什么？它们都发生了弹性形变，所以都具有弹性势能我们发现对于同一个弹簧，对它压缩越厉害，小球被弹得越远。结论：对同一个物体，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。你能说出下面这些物体分别具有什么势能吗?（1）被举高的重锤(3)势能：人们将像重力势能、弹性势能这类能称为势能。（2）在空中随风飘动的树枝（5）被压缩的弹簧（3）站在3楼的同学（4）用力掰弯的塑料棍（6）静止在空中的飞艇具有重力势能的有：具有弹性势能的有：（1）（3）（6）（2）（4）（5）

物体有时既具有动能又具有势能。例如，正在升空的航天飞机具有动能，又因为它在高处，还具有重力势能机械能：动能和势能统称为机械能。3、机械能升空的火箭:

;正在下落的雨滴:

;被拉长的橡皮筋:

;空中飞行的客机:

.挂在墙上的钟表:

.动能、重力势能动能、重力势能弹性势能动能、重力势能重力势能说说下列物体具有何种形式的机械能:思考：动能和势能的大小与哪些因素有关呢？三、实验探究1、动能的大小跟哪些因素有关

(1)、实验器材：金属物块、钢球、斜面轨道③、比较金属块分别被从同一高度处滚下的质量不同钢球撞击后运动的距离(2)、实验步骤：①、将金属块放在水平面上，让质量相同的两个钢球由静止开始沿斜面向下运动。②、比较金属块被从不同高度处滚下的质量相同钢球撞击后运动的距离1．小球在光滑斜面上由静止开始下滑，到达斜面底端的速度只与起点的高度有关，起点越高，到达底端的速度越大。2．不同质量的小球分别从光滑斜面上由静止下滑，并撞击平面上的物块，被撞物块块的运动距离越长，运动小球所具有的动能越大。加油站质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大。速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大。物体的动能与物体的质量和速度有关。质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。(4)、实验结论知识拓展：物体的动能与物体的质量和速度的关系是：EK=mv212洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向地面，在此过程中洒水车动能将

（填“增大”、“减小”或“不变”），这是因为

。减小随着水的洒出，洒水车的质量不断减小针对练习:2、势能的大小跟哪些因素有关

(1)、实验器材：水槽、水、刻度尺、铁架台、塑料小球、钢球、塑料球、装有细沙的盒子。图a图b(2)、实验步骤：①、按图a安装装置②让小球从不同高度处自由下落，观察小球落入水中的深度。③按图b安装装置。④让大小相同质量不同的钢球和塑料球从相同高度处自由下落，观察小球落入沙土中的深度。注意：重物下落时，物体陷入沙中越深，说明重物原来具有的重力势能越大。物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能就越大（4）实验结论：知识拓展：物体的重力势能与物体的质量和高度的关系是：Ep=mgh。（1）在探究物体的重力势能大小与哪些因素有关的实验中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块练习撞击，陷入沙坑中的情况如图所示．在此实验中，我们是通过观察什么来比较各铁块重力势能的大小？ABC（2）若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA

hB；若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量关系是mA

mC；实验得出的结论是：物体重力势能的大小与

有关。质量和高度<<答案：我们是通过观察木桩陷入沙坑中的深度来比较铁块重力势能的大小的。视频：滚摆在上、下运动的过程中，其动能与势能在不断地转化。四、动能和势能的相互转化1、滚摆单摆中的小球在左、右运动的过程中，小球的动能与势能在不断地转化。2、单摆依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以弹性势能的形式储存在弹簧中。跃起时弹性势能被释放出来，帮你向上跳跃。3、蹦蹦杆重力势能和弹性势能相互转化课堂练习1、下列过程中，属于动能转化为势能的是（）A．雪撬从山坡上滑下B．玩具弹簧枪将“子弹”水平射出C．雨滴从屋檐落向地面 D．斜向上射出的炮弹在上升过程D2、关于能的概念,下列说法中正确的是(

)势能相等的物体是在同一高度悬挂的物体因为没有做功,所以没有能

在空中飞行的子弹能做功,所以具有能量

一个物体具有能量,则它一定具有动能或势能C3、下列事例中,具有弹性势能的是(

)弓开如满月箭去似流星C.云来云又往D.蜻蜓立竿头A4、下列过程中，属于动能转化为重力势能的是（）A.雪撬从山坡上滑下B.玩具弹簧枪将子弹水平射出C.雨滴从屋檐落向地面D.斜面上射出的炮弹上升的过程D5、下列说法中正确的是(

)速度快的汽车,它的动能一定大B.两个物体,其中高度高的那个物体重力势能大C.放在桌上的弹簧一定具有弹性势能D.在平直公路上匀速行驶的汽车,它的动能没有发生变化D课堂小结（一）、 能量一个物体能够做功，它就具有能。单位：焦耳（Ｊ）（二）、动能、势能、机械能1、动能：物体由于运动而具有的能量；影响因素：物体的质量和速度。2、重力势能高处的物体具有的能量；影响因素：物体的质量和高度。3、机械能：动能和势能统称机械能。（三）动能和重力势能可以相互转化第十章机械与人

合理利用机械能复习回顾什么叫做“做功”？作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了功。操场上飞来的足球可以用脚去踢，飞来的铅球可以用脚去踢吗？为什么？“9.11事件”中恐怖分子劫持的飞机为什么有炸弹一样的威力，撞击世贸大厦后使其成为一片废墟？为什么这样子？1912年，在美国加州的长滩，一只海欧撞进了一架刚起飞的莱特飞机的控制系统，飞机坠入大海，从而开创了鸟撞飞机的先河.图一图二图三小球对木块做功重锤对木桩做功弓对箭做功观察对比：思考小球、重锤、弓箭三者都能对外做功，但是做功（具有能）的原因相同吗？图一中的小球是由于

对木块做功而具有了能。图二中的重锤是由于

对木桩做功而具有了能。图三中的弓是由于

对箭做功而具有了能。运动被举高弹性形变观察与思考观察与思考运动的小球具有做功的本领举高的重锤具有做功的本领形变的弓弦具有做功的本领在物理学中，把物体做功的本领叫做能。物体能做多少功，就说它有多少能。能的单位焦(J)实验结论：

一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量。大家考虑一下以下这些物体是否具有能量流动的水、张开的弓、流动的空气——风、运动的火车、人、注：只要一个能对别的物体做功，那么这个物体就具有能量；如果一个物体不能对别的物体做功，那么这个物体就不具有能量。能量的单位——焦耳由于能量和做功联系很紧密，做功的过程就是能量转换的过程，物体做功越多，说明一种能量转换成另一种能量就越多，所以能的单位和功的单位是一样的，也是焦耳。而且能量是不可能凭空产生或者凭空消失的，只是由一种形式的能量转换成了另一种形式的能量。物体由于运动

而具有的能叫动能。动能的大小跟哪些因素有关？生活中有哪些例子能说明？猜想：1、动能的大小跟物体运动的速度有关2、动能的大小跟物体的质量有关想一想设计实验方案：1、选择仪器：2、实验思路：物体能够做的功越多，它具有的能也越大要比较动能的大小，应比较木块3、实验方法：由于动能大小可能跟多个因素有关，实验过程中应采用法先控制相同，研究动能与的关系再控制相同，研究动能与的关系4、步骤与记录：信息:质量不同的小球从一个斜面的同一高度释放,运动到水平面时速度的大小相等。运动距离的远近控制变量速度速度质量质量实验：探动能与物体运动的速度的关系归纳结论：质量相同时，速度＿＿的物体能做的功多，表明它具有的动能＿大多比较右图两个实验得出：比较右图两个实验得出：速度相同时，质量＿＿的物体能做的功多，这表明它具有的动能＿＿大多归纳以上两组结论得出：运动的物体＿＿越大，＿＿越大，它具有的动能就越多速度质量实验：探索动能与物体的质量的关系运动员脚踩滑板从高处滑下势能势能：物体被举高或者发生弹性形变时所具有的能量铅球放到海绵上，柔软的海绵会被压变形，这说明铅球具有能量。像铅球这样由于物体被举高而具有的能量叫做重力势能。展开的弓，能够把弓上的箭射出去，这说明展开的弓具有能量，像展开的弓这样由于物体产生形变而具有的能量叫做弹性势能。物体由于被举高而具有的能叫重力势能猜想：重力势能的大小可能跟哪些因素有关？1、重力势能的大小跟物体被举高度有关2、重力势能的大小跟物体的质量有关想一想高度在没有特殊说明时，一般指离开地面的高度实验探索二、重力势能大小与哪些因素有关1、选择仪器：设计实验方案：实验：归纳结论：1.质量相同时,物体被举得越__重力势能越大2.被举高度相同时,物体的质量越__重力势能越大高大探索重力势能与物体的质量的关系探索重力势能与物体被举高度的关系通过实验我们知道：质量相同的物体高度____，重力势能_____。高度相同的物体质量____，重力势能_____。重力势能与_____和______有关，物体被举得越____，质量越_____，它具有的重力势能越大。越高越大越大越大质量高度越大越高一、什么是弹性势能？物体由于发生弹性形变而具有的能外力撤消后，能完全恢复原来形状的形变二、弹性势能的大小与哪些因素有关？

弹性势能的大小可能与弹性形变有关。例如：拉弓射箭弹性势能的大小与形变大小有关，物体的形变越大，弹性势能越大结论：小结机械能动能势能重力势能弹性势能与速度和质量有关与被举高度和质量有关与弹性和形变大小有关如果一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量运动弹性形变被举高三.动能和势能的相互转化

1.竖直上抛的乒乓球，球上升、下降过程中运动快慢及高度的变化情况。乒乓球上升过程，运动越来越慢，重力势能增大，动能减小；下降过程中，运动越来越快，重力势能减小，动能增大。所以，乒乓球上升过程动能转化为势能；下降过程势能转化为动能。

2.滚摆上、下运动，观察滚摆滚动的快慢及高度变化情况，并分析动能与势能的转化。滚摆下降时，越滚越快，重力势能减小，动能增大；滚摆上升时，越滚越慢，重力势能增大，动能减小。所以，滚摆下降，是重力势能转化为动能；上升，是动能转化为重力势能。生活中更多的能量转化事例:四.信息窗1.风能的利用：空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。风能是一种永不枯竭的能源，地球上的风能资源超过煤、石油和天然气能量资源的总和。数千年前人们就知道利用风能使帆航行。我国是利用风能最早的国家之一，远在3000年前我国东南沿海的居民已使用风车车水灌溉或排涝。风能是一种很不集中、很不稳定的能量形式。人们在风力大的地方建造风力发电场，以便有效地利用可持续供给的能源。2.水能的利用：流动的水具有动能，高处的水具有势能，水所具有的机械能统称水能。瀑布的水向下流时，它会以极大的力量冲击瀑布下的岩石，并且以很大的速度冲刷土壤。数千年前，人们已知道利用流水的能量来转动水车，汲水灌溉。自从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来，水力发电就成了水能利用的主要形式。当上游的水冲击水轮机的叶片时，就把大部分的动能传递给水轮机，使水轮机转动起来，由此带动发电机发电。随堂练习一、填空题1.动能和势能的总和称为________，动能是物体_______时具有的能量，势能是物体_____________________