2024-2025学年人教版物理八年级下册课件 11.4 机械能及其转化.pptxVIP

第11章功和机械能;

11.4

机械能及其

转化;

物体由于受到重力并处在

一定高度时所具有的能

影响因素：质量、高度

物体由于发生弹性形变而

具有的能

影响因素：弹性形变程度;

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。;

问题-

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(图11.4-1)你认为铁锁摆回时会打到你的鼻子吗?;

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。;

11.4机械能及其转化;

机械能及其转化

在物理学中，把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能

(mechanicalenergy)。;

例如，飞行中的飞机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，就可以得到它的总机械能。;

一个苹果从高处下落，高度变小了，它的重力势能变小了；另

外，苹果的速度越来越大，说明苹果的动能变大了。这说明，苹果的重力势能转化成了它的动能。;

弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成

了箭的动能；蹦床运动员从高处落下(图11.4-2),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。也就是说，动能和势能可以相互转化。;

1.观察滚摆的运动(图11.4-3甲),讨论滚摆在运动过程中动能

和势能是如何转化的。

在图11.4-3甲中，滚摆下降时，它的重力势

能越来越小，动能越来越大，重力势能转化

为动能。滚摆上升时，它的动能越来越小，

重力势能越来越大，动能转化为重力势能。;

想想做做

2.如图11.4-3乙所示，分析小球在摆动过程中动能和势能的相互转化。

在图11.4-3乙中，小球从A点下落到B

点，重力势能逐渐转化成动能，到最低

点B时动能最大，之后又从B点上升到C

点，动能逐渐转化成重力势能。乙小球从A点摆动到C点;

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。;

节前“问题”栏目中，在运动

过程中铁锁的动能和重力势能相互转化，但它们的总和不变(忽略空气阻力)。所以，铁锁在摆

回时，不会打到鼻子。;

水能和风能的利用

地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔腾；有时微风拂面，

有时狂风劲吹。从能量的角度看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。我们的祖先很早就开始利用水能和风能了。让水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉；靠风力鼓起帆来推动船航行。到19世纪人类开始利用水能发电。;

发电机装在水轮机的上面，并把它们的轴连接在一起，由水轮机

动发电机发电(图11.4-4)。一定量的水，上、下水位差越;

风能也可以用来发电，风

吹动风车，带动发电机发电。在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车

田”,联网供电。;

在生产生活中，人们用电的情况时常会发生变化。有时电

力系统发出的电无法得到使用，电网又没办法储存，既造成大量的浪费，又影响供电系统的安全。

如图11.4-5所示，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4579万千瓦，

居世界首位。;

①某同学荡秋千时，在他从高处摆向低处的过程中，其动能和

重力势能是如何变化的?在他从低处摆向高处的过程中，其动能和重力势能是如何变化的?

从高处摆向低处：动能增大，重力势能减小；

从低处摆向高处：动能减小，重力势能增大。;;;;

向下运动时，罐子滚动，铁块沿斜面向下做直线运动且相对罐

子静止。由于罐子和橡皮筋捆绑在一起，在罐子和铁块的共同作用下，橡皮筋会被卷紧，它的弹性势能持续增加。当橡皮筋卷紧到一定程度时，整个装置的运动速度将会减小。当罐子和铁块的动能和重力势能全部转化为橡皮筋的弹性势能后，整个装置的速度减为零，此后，橡皮筋要恢复原状，其弹性势能会转化为罐子和铁块的动能和重