12.2 机械能及其转化(共31张PPT)2024-2025学年教科版初中物理八年级下册

(课件网) 第12章 机械能 第2节 机械能及其转化 1.能用实例说明动能和势能之间可以相互转化。 2.能解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象。 3.了解机械能可以和其他形式能量相互转化。 同学们有体验过这些项目吗？尝试说一下，在运动的过程中动能和势能是怎样变化的。 动能和势能统称为机械能。 一个物体既可以同时具有动能和势能，也可以只具有动能或只具有势能。 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能 物体具有的机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。 知识点一：机械能 空中飞行的球由于运动具有动能，又由于它在高处而具有重力势能。 如果： 球的动能是 4 J 重力势能是 5 J 这两种能量相加等于 9 J 9 J ———球的总机械能 弓的弹性势能哪里去了？ 思考 举高的球释放后，重力势能变小，是不是能量消失了？ 你荡过秋千吗？闭上眼睛，那种时高时低、时快时慢的感觉如同在飞。 你知道其中能量的转化过程吗？ 知识点二：动能和势能的转化 图中小聪荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。 如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，将小球从位置 B 拉到位置 A，释放小球，观察它在A→B→C过程中高度和速度的变化，分析这一过程中动能和重力势能的变化情况。 摆球动能和势能的转化 状态或 过程 A A→B B B→C C 动能 零 增大 最大 减小 最小 势能 最大 减小 最小 增大 最大 动能和势能的转化 — 势能转化为动能 动能最大，势能最小 动能转化为势能 动能最小，势能最大 结论：动能和重力势能可以相互转化。 滚摆在运动过程中动能和重力势能也在相互转化。 实验表明，物体的动能和势能是可以相互转化的，动能可以转化为重力势能，重力势能也可以转化为动能。 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。 高度减小 速度增大 重力势能减小 动能增大 转 化 （1）皮球下落： 皮球在下落过程中的动能与势能的转化 （2）皮球接触地面： 开始发生弹性形变，弹性势能逐渐增大。向下的速度变小，动能减小。这时是动能转化为弹性势能。 动能减小 弹性势能增大 转 化 速度减小 形变增大 （3）皮球在恢复原状的过程中： 弹性形变程度变小，向上的速度变大。 动能增大 弹性势能减小 转 化 形变减小 速度增大 （4）皮球上升时： 高度增大 速度减小 重力势能增大 动能减小 转 化 蹦床运动员从高处落下，在与蹦床床面将要接触时，具有一定的动能，与蹦床床面接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化成蹦床的弹性势能。 动能和势能的相互转化，使撑杆跳高运动员完成了助跑、撑杆、跨杆、落地的过程。 大量研究结果表明，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，但动能和势能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 机械能 = 动能 + 势能 势能 动能 + 保持不变 机械能守恒是一种理想状态。现实生活中，由于存在摩擦阻力等因素，在动能与势能的转化中，需克服摩擦阻力做功，机械能会转化为其他形式的能，则机械能的总量会减小。 过山车的能量转化 游乐场的过山车，可让你充分感受上起下落的乐趣，体验重力势能和动能的转化。 如图是一幅简单的过山车漫画。假如在以下情形中过山车已经关闭了动力系统，在轨道上滑行，请描述这个过程中能量是怎样转化的。 过山车从高处向低处运动时，高度减小，但速度增大，重力势能转化为动能，当过山车运动到最低点时，动能最大； 过山车从低处向高处运动时，速度减小，但高度增大，动能转化为重力势能，当过山车运动到最高点时，重力势能最大。 由于空气阻力、摩擦等因素，过山车会慢慢停下来，机械能转化为其他形式的能量。 由于空气阻力、摩擦等因素，过山车会慢慢停下来，机械 ... ...