11.4 机械能及其转化(课件)2024-2025学年度人教版物理八年级下册.pptx

第4课机械能及其转化第十一章功和机械能

知识回顾高速运动的子弹具有动能，能穿透钢板高高举起的夯体具有重力势能，能打捞地基被压弯的跳板具有弹性势能，能把运动员弹起新课导入

观察与思考同学们有体验过这些项目吗？大家思考一下，在运动的过程中动能和势能是怎样变化的。

01机械能及其转化02水能和风能的利用03动手动脑学物理

机械能及其转化

机械能1.机械能动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。机械能动能物体由于运动而具有的能势能物体由于被举高而具有的能物体由于发生弹性形变而具有的能一个物体可以既有动能，又有势能。如飞行中的飞机因为它在运动而具有动能，又因为它处于高空而具有重力势能，把这两种能量加在一起，就是它的总机械能。重力势能弹性势能

机械能2.常见物体的机械能高空飞行的鸟具有重力势能和动能高空跳伞运动员具有重力势能和动能被压弯的跳板具有弹性势能蹦极爱好者下降过程中具有动能、重力势能和弹性势能蹦床运动中有动能、重力势能和弹性势能

机械能2.常见物体的机械能从前面的学习，我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念，能量反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此，动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳（J）。一个空中飞行的物体具有80J的机械能，若它的重力势能为50J，则它的动能为______J；30

机械能及其转化1.动能与势能的转化实例物体从高处下落，物体的重力势能转化为动能。弯弓射箭，弓的弹性势能转化为箭的动能。蹦床运动员将要与蹦床接触时，具有一定的动能，与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化为蹦床的弹性势能

机械能及其转化2.动能与势能转化实验观察单摆在摆动运动过程中动能与势能是如何变化的用细线把一小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，松手释放小球，观察小球在位置A→B→C过程中，高度和速度变化，并分析其动能和势能的变化情况。实验内容实验步骤

机械能及其转化2.动能与势能转化实验实验步骤运动过程A→BBB→CC动能势能动能和势能的转化——增加最大减小零减小最小增加最大势能转化为动能动能转化为势能动能和势能是可以互相转化的。动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能。

机械能及其转化3.滚摆过程分析最低点最高点滚摆下降上升滚摆在下降时速度越来越大，上升时，速度越来越小。

机械能及其转化3.滚摆过程分析最低点最高点滚摆下降上升滚摆下降时：重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。滚摆上升时：动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。

机械能及其转化4.弹性势能与动能的转化铁球压缩弹簧过程中，铁球的动能减小，弹簧的弹性势能增大，动能转化为弹性势能。弹簧恢复过程中，弹簧的弹性势能减小，铁球的动能增大，弹性势能转化为动能。

机械能及其转化5.篮球上下运动动能与势能的转化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

机械能及其转化5.篮球上下运动动能与势能的转化（2）皮球接触地面动能减小弹性势能增大转化速度减小形变增大开始发生弹性形变，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。

机械能及其转化5.篮球上下运动动能与势能的转化（3）皮球恢复原状过程动能增大弹性势能减小转化形变减小速度增大弹性形变程度变小，向上的速度变大。

机械能及其转化5.篮球上下运动动能与势能的转化（4）皮球上升高度增大速度减小重力势能增大动能减小转化

机械能及其转化6.小结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。动能和势能的相互转化的条件：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。

机械能守恒大量研究结果表明，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，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。但现实生活里，物体在运动过程中总会克服摩擦力做功，从而消耗机械能。1.机械能守恒动能、势能的大小会变化，它们的和是否变化呢？

机械能守恒注意机械能守恒的条件：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】“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字描述，表示没有摩擦阻力，此时机械能是守恒的。机械能守恒的情况1.机械能守恒

机械能守恒2.生活中机械能转化实例一、机械能不守恒的事例人骑自行车爬坡跳伞运动员匀速下落升空的航天器

机械能守恒2.生活中机械能转化实例二、过山车过山车运行过程中车与轨道之间有摩擦力和空气的阻力，机械能并不守恒，机械能转化为内能，不给其他动力的情况下，过山车最终