10.4 机械能转化及其应用 课件 2025-2026学年沪科版物理八年级下册（19页PPT）

(课件网) 导入新课 看一看 想一想 请观看视频： 思考：图中的过山车具有什么能？过山车不断地翻滚时，动能和势能是如何转化的？动能和势能在生产生活中有哪些应用？ 本节我们将学习与此相关的内容。 第十章 第4节 机械能转化及其应用 （新课） 目标要求 01 02 本节要点 1.知道机械能及其守恒的条件，能举例说明动能与势能的相互转化，能解释与机械能转化有关的现象； 2.具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。 素养提升 1.能从做功的视角认识能量，知道机械能会转化为其他形式的能量，机械能守恒是一种理想状态。 2.能通过水能和风能利用的实例，体会能量的转化；能欣赏我国古人关于能量转化的技术成就 01 提出问题 问题二：机械能的应用？ 问题一： 机械能的相互转化？ 02 解决问题 实验方法 问题一:机械能的相互转化？ 1.机械能： （1）概念：动能和势能（包括重力势能和弹性势能）统称为机械能。 （2）单位：焦耳（J）。 （3）大小：机械能等于动能、势能之和。 例如：一个空中飞行的物体具有100J的动能，若它的重力势能为50J，则它的机械能就为_____J。 2.动能和势能的转化： （1）动能和重力势能的相互转化： ①实验器材及装置图：铁架台、量角器、 摆球、细绳等。 02 解决问题 实验方法 ②实验步骤：如图所示，将偏离了一定角度的摆球由静止释放，观察摆球速度随高度的变化情况，你可得出什么结论？ ③分析论证： 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 A→B 降低 减小 变大 增大 B→C 升高 增大 变小 减小 C→B 降低 减小 变大 增大 B→A 升高 增大 变小 减小 02 解决问题 实验方法 ④实验结论： 从实验可知，摆球下降的过程中，重力势能越来越小，动能越来 越大，重力势能转化为动能。摆球上升的过程中，动能越来越小， 重力势能越来越大，动能转化为重力势能。 也就是，单摆在摆动过程中，动能和重力势能可以相互转化。 ⑤交流反思： 从我们还发现，摆球每次上升的高度都比前一次要低一些，这说明摆球的机械能减少了一些，这是由于受到空气阻力等因素影响，摆球的部分机械能转化为其他形式的能量了。 也就是，如果只有动能和势能相互转化，则机械能总和不变。 02 解决问题 实验方法 （2）动能和弹性势能的相互转化： ①实验器材及装置图：斜面、钢球、弹簧、支架等。 ②实验步骤：如图，当钢球从高处滚下来，撞到弹簧上后会发生什么现象？这些过程中弹簧的能量是如何转化的？ ③分析论证： 教师分析 ④实验结论: 动能和弹性势能在一定条件下可以相互转化。 02 解决问题 实验方法 （3）动能、重力势能和弹性势能相互转化： 3.机械能守恒： 如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能大小会变化，但机械能总和不变。 想一想：从鼻尖释放的铁锁，会再次打到鼻尖吗？ 不会； 因为铁锁除了受到重力和拉力外还受空气阻力。 铁锁在运动过程中会克服摩擦力做功，从而消耗机械能，把机械能转化为内能，从而使机械能越来越小。 02 解决问题 实验方法 （2）人造地球卫星的机械能转化： 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。 02 解决问题 实验方法 问题二：机械能的应用？ 1.水能的利用： （1）水能属于机械能：流动的水具有动能，高处的水具有重力势能，水所具有的机械能统称为水能。 （2）古代对水能的利用：古人很早就开始利用水能（图10-21），通过水流冲击水轮转动来汲水、磨粉、碾压谷物等。 02 解决问题 实验方法 （3）水能发电站：人们利用水能发电，修筑拦河坝来提高上游的水位，奔流而下的水的重力势能转化成动能，通过水轮 ... ...