11.4 机械能及其转化 教学课件(共33张PPT)2024-2025学年人教版物理八年级下学期

(课件网) 第十一章 功和机械能 第四节 机械能及其转化 素养目标 1 新课讲解 3 课程导入 2 经典例题 4 总结归纳 5 课堂练习 6 目录 物理观念 1.知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能 2.理解机械能的转化 3.能解释动能、重力势能、弹力势能间相互转化的简单物理现象 科学思维 通过参与科学探究活动，初步认识机械能及其转化 素养目标 科学探究 通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程 科学态度与责任 通过水能和风能的利用，知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决实际问题，提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识 素养目标 课程导入 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（如图所示）。你认为铁锁摆回时会打到你的鼻子吗？ 一、机械能及其转化 （一）机械能 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。 2.物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。 重力 势能 动能 弹性 势能 动能 动能 弹性 势能 重力 势能 观察滚摆的运动，滚摆的运动过程中动能与势能是如何变化的。 运动阶段 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降段 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 上升段 升高 增大 变小 减小 动能转化为重力势能 实验表明：动能和重力势能可以相互转化，忽略阻力时，滚摆每次上升的高度都相同。 观察单摆的小球的运动速度和高度的变化情况 运动阶段 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降段 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 上升段 升高 增大 变小 减小 动能转化为重力势能 实验表明：动能和重力势能可以相互转化，忽略阻力时，单摆小球每次上升的高度都相同。 实际实验时，因为摩擦及空气阻力的存在，小球和滚摆并不能完全回到初始的位置。 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能 = + 大量研究结果表明：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说机械能守恒 二、水能和风能的利用 从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源，其利用如图所示。 水电站 风车 水轮 帆船 ①古代对水能的利用 水碓 水碾 修筑拦河坝提高上游水位，坝底装水轮机，发电机装在水轮机上面，它们的轴连接在一起，水轮机带动发电机发电。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。 ②水能发电站：将水的机械能转化成电能. 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。 ①古代对风能的利用 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。 立轴式大风车（模型） 利用风能的帆船 单个风力发电机的输出功率较小，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几百台风力发电机，组成“风车田”，连在一起供电。 ②风能发电站 将风的机械能转化成电能. 抽水蓄能电站建有上、下两座水库，两座水库互通，水流双向运行。抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库，进行发电。这样的抽水蓄能电站可以提升电力系统的灵活调节能力，具有调峰、填谷、储能等功能，能提高电网运行的稳定性，为实现新能源安全可靠替代传统能源、推动绿色低碳发展提供条件。因此，抽水蓄能电站也被称为“超级充电宝”。 当前，我国抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。截至2022年年底，已建的抽水蓄能电站总装机容量为4 579万千瓦，居世界首位。 抽水蓄能电站 新农人助力乡村振兴，如图所示，用无人机给农田施肥方便快捷又节省劳动力。若无人机在施肥的过程中水平匀速飞行，则它的( ) ... ...