第4节-机械能及其转化

第4节机械能及其转化R·八年级下册课前回顾能量势能动能弹性势能重力势能物体动能的大小跟速度、质量有关物体重力势能与质量和被举高的高度有关。物体弹性势能与弹性形变程度有关观察思考你有问题想提出吗？将一只铁罐沿不太陡的斜面滚下。会有什么出人意料的现象发生吗？课堂教学展示新课导入课堂教学展示新课导入机械能及其转化知识点一飞行中的飞机具有动能和重力势能跳水运动员具有动能和重力势能机械能动能势能重力势能弹性势能1．动能、势能统称为机械能。一、机械能2．物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。弓的弹性势能哪里去了？想想议议举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？二、机械能的转化弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能；自由下落的球，重力势能转化成动能。（动能和势能能够相互转化）运动员从高处落下，重力势能转化为动能；与蹦床面接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化成蹦床的弹性势能。当床面达到最大形变时，弹性势能最大。床面恢复原状的过程中，蹦床的弹性形变减小，蹦床的弹性势能转化成动能。运动员在上升的过程中，动能转化为重力势能。观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？想想做做1．动能和重力势能之间的转化滚摆初始态最低点最高点下降时，质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大。减小的重力势能转变成动能。分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。单摆ABC小球从A点下落到B点，重力势能逐渐转化成动能，到最低点B时动能最大，之后又从B点上升到C点，动能逐渐转化成重力势能。2．动能和弹性势能之间的转化分析小球从斜面上滚下到最后挤压弹簧过程中动能和势能是怎样相互转化的。想想议议小球从斜面上滚下来，高度变小，重力势能减小，速度变快，动能增大，所以此过程是重力势能转化为动能;在小球与弹簧碰撞后，小球速度减小，动能变小，但此时弹簧受到小球的挤压作用，发生弹性形变，因而弹性势能变大，所以这个过程为动能转化为弹性势能.2．机械能守恒当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。机械能=动能+势能势能动能+保持不变机械能守恒知识点二1．动能和势能能够相互转化。铁锁会打到鼻子吗？想想做做由于铁锁在摆动过程中要克服阻力做功，机械能不断减小，因此，上升的高度越来越小，不会碰到鼻子.要是没有阻力的话，那么铁锁再次摆回的高度与原先的高度相同吗？相同机械能总量没有变化.图中的过山车具有什么能？过山车为什么能够不断地翻滚？1．水能和风能是机械能水能和风能的利用知识点三水能的破坏性释放造成灾害2．在水（风）力发电站，水（风）的机械能转化为电能。风吹动风车转动，带动发电机发电。风力发电1．（2015·四川成都）如图所示，直升飞机悬停在空中．下列对直升飞机能量的分析，正确的是（）A．直升飞机具有重力势能B．直升飞机的动能不断转化为重力势能C．直升飞机的重力势能不断转化为动能D．直升飞机的机械能在不断增大A课堂教学展示随堂演练√有质量，有高度×基本题型一动能和势能的转化质量不变，高度不变，速度不变××不变均不变2．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（）基本题型二机械能守恒A.小球在A处的动能等于在D处的动能B.小球在A处的动能大于在D处的动能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处的机械能所以小球的机械能保持不变D处高度小于A处高度，故A处小球的重力势能大于D处小球的重力势能D3．李白赋诗“飞流直下三千尺，疑似银河落九天”描述了瀑布的壮观.瀑布飞流而下时，水的（）A.动能增加，重力势能增加B.动能减小，重力势能增加C.动能减小，重力势能减小D.动能增加，重力势能减小基本题型三水能和风能的利用解析：瀑布飞流而下时，重力势能减小，转化为动能，动能增大.D课堂教学展示教学板书机械能及其转化动能机械能守恒势能水能和风能的利用转化课堂教学展示课堂小结如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的。如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到底端的动能是（）A.35JB.50JC.55JD.65J拓展延伸D解析：小球从高处滑下，由于曲面光滑，故只有动能和势能的相互转化，机械能守恒.1.分析章首图的过山车在运动过程中的能量转化情况.解：过山车由高处冲向低处，重力势能转化为动能；过山车由低处冲向高处，动能转化为重力势能.（见教材P74动手动脑学物理）课后反馈总结习题解答2.怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来抛球的位置？说明这种抛法的理由.解：用力向下抛乒乓球，使球抛出时具有一定的动能，根据机械能守恒，球弹跳到最高点时的势能等于球抛出时的动能与势能之和.这样就能使球弹到高于抛出时的位置.3.2011年蹦床世锦赛中我国运动员以优异成绩夺得金牌和奖牌总数第一.设想有一个重物从蹦床上方某点下落，经蹦床反弹后上升.请你说说这个过程中机械能是如何转化的.解：重物落下时，重力势能转化为动能，重物挤压蹦床时，重物动能转化为蹦床的弹性势能，蹦床反弹时，蹦床的弹性势能转化为重物动能，重物上升时，动能转化为重力势能.4.在一个罐子的盖和底各开两个小洞.将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定（如图）.做好后将它从不太陡的斜面滚下。观察有什么出人意料的现象.怎样解释看到的现象？解：现象：罐子沿着不太陡的斜面滚下一段距离后，停下来，然后反过来自己沿着斜面向上滚.原因是：当罐子沿斜面向下滚动时，带动小铁块翻转，小铁块翻转使橡皮筋发生了弹性形变，小铁块的动能转化成了橡皮筋的弹性势能.罐子滚下一段距离后，橡皮筋的弹性势能又会转化成小铁块和罐子的动能，罐子沿斜面向上滚动时，动能又转化成重力势能.