初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）机械能及其转化教学课件ppt

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）机械能及其转化教学课件ppt，共45页。PPT课件主要包含了教学难点，撑杆跳高，课堂小结，风能发电，机械能及其转化，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
1. 动能和势能之间的相互转化规律；2. 机械能守恒的条件及机械能是否变化的判断。
1. 分析不同情境下动能、势能变化的复杂过程，特别是涉及多种能量同时转化时，准确判断机械能是否守恒；2. 结合实际问题，对动能和势能转化过程中的细节分析及机械能变化的定量判断。
把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到你的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。你认为铁锁摆回时会打到你的鼻子吗？
知识点1 机械能及其转化
1. 实验观察：铁锁摆回时会打到鼻子吗？
【现象观察】 松手后，铁锁离你而去，且速度的大小不断变化， 到达左侧最高点后，铁锁又向你运动，接近你的鼻子之后，又会离你而去，循环往复。铁锁不会碰到鼻子。
【原因分析】 在这个过程中，铁锁的运动快慢在变化，说明动能在发生变化。同时，铁锁的高度也在变化，说明铁锁的重力势能也在发生变化。思考：铁锁并不会碰到你的鼻子，这是什么原因呢？
（1）概念：在物理学中，把动能、重力势能和弹性势能统称机械能。机械能是和物体的机械运动紧密联系的能量。其单位是焦耳（J）。（2）机械能的理解 一个物体既可以只有动能，也可以只有势能，还可以同时有动能和势能，都称物体具有机械能。 机械能等于动能和势能（重力势能+弹性势能）之和。
铁球在运动过程中，具有动能和势能，我们把这两种能统称机械能。
3. 动能和势能的转化
苹果的重力势能转化成了它的动能
箭被射出时，弓的弹性势能转化成了箭的动能
②蹦床运动员在蹦床过程动能和势能的转化
蹦床运动员从高处落下，在与蹦床面将要接触时，具有动能，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。
蹦床在发生弹性形变时，蹦床的弹性势能转化为运动员的动能，运动员被弹起，从而上升。
滚摆下降的过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。上升过程，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
捻动滚摆的轴,使滚摆上升至一定高度后松开,滚摆开始旋转下降,转速越来越大,到最低点后，开始缠绕悬线上升,转速逐渐变小,再次上升到原来的高度,之后再次下降,不断重复
滚摆上升和下降过程中的动能和重力势能的相互转化
答：受到空气的阻力作用
思考：滚摆为什么不能回到原来的高度？
单摆下降的过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。上升过程，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
将小球拉至A点静止释放,小球加速摆至C点,由于惯性再减速摆至B点,到B点速度为零,之后再经过 C 点回到A点，不断往复。
单摆上升和下降过程中的动能和重力势能的相互转化
思考：单摆为什么不能回到原来的高度？
动能和重力势能可以相互转化
动能和弹性势能可以相互转化
动能和势能可以相互转化
动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自变化，而且一定是此增彼减。 动能的增减变化要以速度的变化来判断；重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化来判断；弹性势能的增减要根据形变大小的变化来判断。
动能和势能的相互转化的条件：
大量的实验表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变。或者说，机械能是守恒的。
节前“问题”栏目中，在运动过程中铁锁的动能和重力势能相互转化，但它们的总和不变（忽略空气阻力）。所以，铁锁在摆回时，不会打到鼻子。
5. 一些机械能不守恒的事例
6. 人造地球卫星的机械能转化
许多人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行。离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。
只有动能和势能的相互转化，而没有机械能与其他形式的能的相互转化。【即忽略摩擦力造成的能量损失，所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】
【特别提示】在物理学中常常出现“光滑的表面”、“不计空气阻力” 、“不计摩擦”等文字描述，表示没有摩擦阻力，机械能是守恒的。
7. 机械能守恒条件的进一步理解
【典例1】（多选）如图是许多小朋友喜欢的蹦床，小朋友在蹦床上蹦跳时，下列分析正确的是（ ）A．从高处下落到刚接触蹦床前，小朋友的动能不断增大B．从刚接触蹦床到蹦床被压至最低点，小朋友的重力势能不断增大C．蹦床被压至最低点时，蹦床的弹性势能最大D．被蹦床弹起后上升的过程中，小朋友的重力势能转化为动能
知识点2 风能和水能的利用
地球上，海水潮汐涨落，江河日夜奔腾；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具有大量机械能的天然来源。
水能和风能都是机械能
早在1900多年前，我们的祖先就制造了木质水轮，让流水冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、碾谷。
流动的水具有动能，高处的水具有重力势能，水具有的机械能成为水能。
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。
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。
风是流动的空气，风具有的机械能叫风能。
3. 水能和风能的利用
【典例3】如图是水电站剖面图。其工作原理是：水从上游流下时带动水轮发电机转动，水的_____能转化为____能。一定质量的水，上、下游水位差越_______，能发出的电越多。
① 、 能和 能统称为机械能.
③机械能守恒： 如果只有 能和 能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的 不变.
②动能和势能之间可以相互 .
1．（25-26九年级上·上海浦东新·期末）下列关于机械能的说法中，正确的是（ ）A．动能和势能统称为机械能B．动能与速度成正比C．势能与高度成正比D．机械能的大小与质量无关
2．（24-25九年级上·广东肇庆·月考）以下说法正确的是（　　）A．运动的物体具有的能都是动能B．一切运动的物体都具有动能C．只有势能的物体没有机械能D．质量大的物体具有的重力势能多
3．如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（ ）A．小球从A点运动到B点的过程中机械能不断减少B．小球反弹经过D点时动能为零C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能
4．（24-25八年级下·重庆·期末）北京时间2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，火箭在加速升空过程中，火箭上载人飞船的（　　）A．动能增大，重力势能增大，机械能增大B．动能增大，重力势能减小，机械能不变C．动能减小，重力势能增大，机械能不变D．动能减小，重力势能减小，机械能减小
5．（24-25八年级下·辽宁大连·月考）在水平桌面上滑行的木块，运动得越来越慢，最后静止。在此过程中（ ）A．木块的动能转化为重力势能B．木块的惯性逐渐变小直至为零C．木块受到的摩擦力逐渐增大D．木块克服阻力做功动能减小
6．（24-25八年级下·湖北武汉·月考）如图所示，将铁锁用绳子悬挂起来，拉到自己的鼻子附近，松手后铁锁来回摆动。若不计空气阻力、则下列说法正确的是（ ）A．铁锁摆动到最高点时，动能最大B．铁锁摆动到最低点时，重力势能最大C．铁锁从最低点向最高点摆动时，动能转化为重力势能D．铁锁从最高点向最低点摆动时，动能转化为重力势能
7．（25-26九年级上·吉林·开学考试）蹦床是一项传统的奥运比赛项目。如图所示，在一次比赛中，运动员从高处下落到蹦床上又被弹起。在这个过程中，下列说法不正确的是（　　）A．运动员上升到最高点时的重力势能最大B．运动员在下落的过程中（未接触蹦床前）重力势能转化为动能C．运动员下落到最低点时的动能最大D．运动员下落到最低点时蹦床的弹性势能最大
8．（24-25八年级下·甘肃天水·月考）如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，下列说法正确的是（　　）A．卫星从远地点向近地点运动时，动能减小B．卫星从远地点向近地点运动时，重力势能转化为动能C．卫星从近地点向远地点运动时，动能不变，重力势能减小D．卫星从近地点向远地点运动时，卫星的速度一直在减小
10．如题图甲为乒乓球发球机，在同一高度以相同的初速度朝不同方向依次发出a、b、c三个质量相同的乒乓球，运动轨迹如图乙所示。若不计空气阻力，当乒乓球分别运动到A、B、C处时，动能最大的是____（选填“A”“B”或“C”）；在a乒乓球在上升过程中，_______能增大；三个乒乓球到达水平球台的速度_______（选填“相同”或“不相同”）。
(1)小明每次应将弹簧压缩_______（选填“相同”或“不同”）的长度，再释放小球，通过比较各次实验中纸盒的__________，从而判断弹簧弹性势能的大小；
木块克服摩擦做功，机械能转化为其他形式的能