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(共25張PPT)
第十章　功與機械能
第四節　機械能轉化及其應用
新課導入-新知探究-課堂小結-課堂訓練
滬科版-物理-八年級下冊
注意：一個物體能夠做的功________，表示這個物體的能量________
物體由于________而具有的能，物體動能的大小跟___________、___________有關
能量定義：
物體對外做功，表示這個物體具有_________
能量單位：____________
動能：
勢能
重力勢能：
彈性勢能：
物體由于_________而具有的能量，物體重力勢能的大小跟___________、___________有關
物體由于_____________而具有的能量，彈性勢能大小與_________大小有關
能量
焦耳（J）
越多
越大
運動
被舉高
彈性形變
質量
速度
質量
高度
形變
新課導入
弓的彈性勢能哪里去了？
新課導入
舉高的球釋放后，重力勢能減小，是不是能量消失了？
新課導入
飛行中的飛機
跳水運動員
他們都具有什么形式的能？
新知探究
動能、重力勢能和彈性勢能統稱為機械能。
一個物體可以既有動能，又有勢能，如飛行中的飛機因為它在運動而具有動能，又因為它處于高空而具有重力勢能，把這兩種能量加在一起，就是它的總機械能。
一個空中飛行的物體具有80J的機械能，若它的重力勢能為50J，則它的動能為________J；
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一、機械能的互相轉化
新知探究
演示：單擺運動
分析單擺小球在擺動過程中動能和勢能是怎樣相互轉化的。
單擺
A
B
C
新知探究
初始態
最低點
最高點
最低點時，
轉動最快，動能最大， 高度最低，重力勢能最小
最高點時，
轉動最慢，動能最小， 高度最高，重力勢能最大
新知探究
h
重力勢能減少
v
動能增加
轉化
籃球下落（不計空氣阻力）：
動能、重力勢能和彈性勢能相互轉化
新知探究
籃球接觸地面（不計碰撞過程中能量損耗）：
初位置
末位置
動能＞0
籃
球
未
發生形變
彈性勢能=0
重力勢能
動能=0
籃
球
形變量最大
彈性勢能＞0
重力勢能減小
新知探究
籃球在恢復原狀的過程中：
末位置
初位置
動能＞0
籃
球
恢復原狀無形變
彈性勢能=0
重力勢能增加
動能=0
籃
球
形變量最大
彈性勢能＞0
重力勢能
新知探究
籃球上升：
h
重力勢能增加
v
動能減少
轉化
新知探究
整個過程，籃球能量的轉化：
重力勢能
彈性勢能
動能
動能
+重力勢能
新知探究
想一想，從鼻尖釋放的鐵鎖，會再次打到鼻尖嗎？
不會
鐵鎖除了受到重力和拉力外還受到什么力？
空氣阻力
空氣阻力越小，鐵鎖克服阻力做功就越少，擺回的高度就越高。
當阻力為零時，鐵鎖擺回原高度。
新知探究
二、機械能守恒
大量研究結果表明，如果只有動能和勢能相互轉化，盡管動能、勢能的大小會變化，但機械能的總和不變，或者說，機械能是守恒的。
但現實生活里，物體在運動過程中總會克服摩擦力做功，從而消耗機械能。
新知探究
如圖所示，小球沿軌道由靜止從A 處運動到D 處的過程中，忽略空氣阻力和摩擦力，僅有動能和勢能互相轉化，則（ ）
A.小球在A 處的動能等于在D 處的動能
B.小球在A 處的動能大于在D 處的動能
C.小球在B 處的機械能小于在C 處的機械能
D.小球在B 處的機械能等于在C 處的機械能
所以小球的機械能保持不變
D 處高度小于A 處高度，故A 處小球的重力勢能大于D 處小球的重力勢能
D
例：
新知探究
自然界的流水和風都具有大量的機械能
新知探究
三、機械能的應用
水能和風能的利用
新知探究
新知探究
水力發電示意圖
水力發電
風力發電
新知探究
機械能轉化及其應用
機械能
動能、重力勢能和彈性勢能統稱為機械能
機械能及其轉化
機械能守恒：如果只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和不變
機械能的應用：水能、風能發電等
動能和重力勢能可以相互轉化
（物體的運動速度和高度位置發生改變）
動能和彈性勢能可以相互轉化
（物體的速度改變且發生彈性形變）
彈性勢能和重力勢能可以相互轉化
（物體發生彈性形變和高度位置的變化）
課堂小結
1.下列四個實例中，機械能正在增加的是（　　）
A．蓄勢待發的火箭 B．水平勻速飛行的飛機
C．加速上升的飛艇 D．勻速下降的熱氣球
C
課堂訓練
2.下列現象中，物體動能轉化為重力勢能的是（　　）
A．向上拋出去的籃球
B．張開的弓把箭水平射出去
C．騎自行車勻速上坡
D．秋千由最高處向最低處蕩去
A
課堂訓練
課堂訓練
3．下列哪個選項中，物體的機械能守恒（　　）
A．水平公路上勻速行駛灑水的灑水車
B．加速升空的火箭
C．從蘋果樹下自由落下的蘋果
D．繞地球旋轉的人造衛星
D
4．2020年7月23日，我國發射了第一顆自主研發的火星探測器天問一號。如圖所示是火箭發射時的情景，關于火箭加速上升的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．動能變小，勢能變大，動能轉化為重力勢能
B．動能變大，勢能變小，重力勢能轉化為動能
C．火箭升空過程中，內能轉化為機械能
D．火箭升空過程中，機械能轉化為內能
C
課堂訓練

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