11.4 机械能及其转化 课件-2025-2026学年人教版物理八年级下学期（31页PPT 6个视频）

(课件网) 第十一章 功和机械能 第 4 节 机械能及其转化 素养目标 1. 能通过生活实例，认识物体的动能和势能可以相互转化。知道机械能，能解释与机械能转化有关的现象。 2. 通过分析生活现象和实验中的动能和势能相互转化情况，发展科学推理、科学论证、质疑创新等思维能力。 3. 经历动能和势能相互转化的探究过程，用科学方法进行分析，基于证据得出结论，并对探究过程和结果进行交流，提升科学探究能力。 4. 通过了解水能和风能的利用，培养节约能源的意识，激发利用科学技术发展新能源的动力。 创设情景，引入新课 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 走进上海天文博物馆，一进门你会发现，有一个很大的单摆在不停的来回摆动，并且摆动的幅度大体相同，你知道这是为什么吗？ 上海天文博物馆的单摆 机械能及其转化 1. 机械能 （1）现象与分析 节前“问题”中，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。 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。 但铁锁并不会碰到你的鼻子，这是什么原因呢 （2）机械能 在物理学中，把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。机械能是和物体的 运动紧密联系的能量。 机械能的单位是焦耳（J）。 想一想： 高空飞行中的飞机具有什么能量？ 飞行中的飞机因为它在运动而具有 ，又因为它处于高空而具有 。一个物体可以既有动能，又有势能， 把这两种能量加在一起，就可以得到它的总 2. 动能和势能的转化 （1）动能和重力势能的转化 动能和重力势能可以相互转化。下面以单摆和滚摆的运动为例分析。 机械能是多少了。 动能 重力势能 ①单摆实验 【实验】如图所示，摆球在竖直平面内摆动，在A、C点时最高，在B点时 最低，所以摆球的运动可分为下降段和上升段。 其能量转化情况见下表。 重力势能转化为动能 动能转化为重力势能 重力势能转化为动能 动能转化为重力势能 观看视频：《观察单摆的运动》 【结论】 单摆在摆动过程中，动能和重力势能 相互转化。 ②滚摆实验 如图所示，将滚摆挂起来，捻动滚摆，使悬线缠绕在轴上，当滚摆上升到最高点后，放开手，滚摆会下降和上升，能量变化的分析过程如下表所示。 可以 重力势能转化为动能 动能转化为重力势能 【结论】 滚摆在摆动过程中，动能和重力势能可以相互转化。 （2）动能和 弹性势能 的转化 如图所示，是一个木球从高处滚到水平面上，撞到弹簧上的情景。请你分析这一过程中能量转化的情况。 动能转化为 弹性势能 弹性势能 转化为动能 【结论】动能和弹性势能在一定条件下 相互转化。 可以 （3）归纳结论 动能和势能可以相互转化： 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 重力势能 动能 弹性势能 动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，而且一定是此增彼减。 注意：判断动能和势能的相互转化的方法 动能的增减变化要以 的变化来判断；重力势能的增减变化要以物体离地面 的变化来判断；弹性势能的增减要根据 大小的变化来判断。 速度 高度 形变 （4）动能和势能相互转化的实例 ①人从滑梯下滑时，重力势能转化为动能。 ②拉弓射箭时，拉开的弓把箭射出去的过程中，弓的弹性势 能转化为箭的动能。 运动员需要经过哪一些过程？ ③撑杆跳高 起跳瞬间 ：运动员的动能转化为撑竿的 能。 上升过程 ：撑竿的弹性势能转化为运动员的 能和 能。 下落过程 ：重力势能转化为 能 。 ④蹦床 运动员从高处落下，在与 ... ...