八年級(jí)物理全冊(cè) 第十章 機(jī)械與人 10.6 合理利用機(jī)械能 10.6.2 動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化導(dǎo)學(xué)課件 滬科版.ppt

《八年級(jí)物理全冊(cè) 第十章 機(jī)械與人 10.6 合理利用機(jī)械能 10.6.2 動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化導(dǎo)學(xué)課件 滬科版.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《八年級(jí)物理全冊(cè) 第十章 機(jī)械與人 10.6 合理利用機(jī)械能 10.6.2 動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化導(dǎo)學(xué)課件 滬科版.ppt（39頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第二課時(shí)動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 新課導(dǎo)思 悠悠球是世界上花式最多 最難 最具觀賞性的手上技巧運(yùn)動(dòng)之一 悠悠球上升過(guò)程中 動(dòng)能和勢(shì)能如何變化 動(dòng)能和勢(shì)能之間是如何轉(zhuǎn)化的 目標(biāo)導(dǎo)學(xué) 1 知道動(dòng)能 重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能 2 能解釋一些動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)例 自主預(yù)習(xí) 1 滾擺在上 下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 與 在不斷的轉(zhuǎn)化 2 單擺在左 右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 與 在不斷的轉(zhuǎn)化 動(dòng)能 勢(shì)能 動(dòng)能 勢(shì)能 3 當(dāng)你依靠自身的重力擠壓蹦蹦桿下端的彈簧時(shí) 原有的 就以 的形式儲(chǔ)存在彈簧中 躍起時(shí) 被釋放出來(lái) 幫你向上跳躍 重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能 彈性勢(shì)能 知識(shí)點(diǎn)一動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化由滾擺 單擺 蹦蹦桿中能量大小的變化 思考以下問(wèn)題 1 探究動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化 1 滾擺在上升過(guò)程中 動(dòng)能 重力勢(shì)能 滾擺在下降過(guò)程中 動(dòng)能 重力勢(shì)能 說(shuō)明了 能和 能可以相互轉(zhuǎn)化 提示 滾擺在最高點(diǎn)時(shí)速度為零 動(dòng)能為零 相對(duì)高度最大 重力勢(shì)能最大 到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度最大 動(dòng)能最大 相對(duì)高度最小 重力勢(shì)能最小 從最高點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中 重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 從最低點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中 動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 參考答案 減小增大增大減小動(dòng)重力勢(shì) 2 單擺中的小球由A到B的過(guò)程中 動(dòng)能 重力勢(shì)能 由B到C過(guò)程中 動(dòng)能 重力勢(shì)能 說(shuō)明了 能和 能可以相互轉(zhuǎn)化 提示 小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn) 重力勢(shì)能減小 動(dòng)能增大 到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大 重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 從B點(diǎn)上升到C點(diǎn)的過(guò)程中 動(dòng)能逐漸減小 重力勢(shì)能逐漸增加 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 說(shuō)明了動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化 參考答案 增大減小減小增大動(dòng)重力勢(shì) 2 探究動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化 蹦蹦桿在下壓過(guò)程中 動(dòng)能 彈性勢(shì)能 蹦蹦桿在上彈過(guò)程中 動(dòng)能 彈性勢(shì)能 說(shuō)明了 能和 能可以相互轉(zhuǎn)化 提示 蹦蹦桿在下壓時(shí) 彈簧形變程度變大 彈性勢(shì)能增大 動(dòng)能減小 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能 蹦蹦桿在躍起時(shí) 彈簧形變程度變小 彈性勢(shì)能減小 動(dòng)能增大 彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 參考答案 減小增大增大減小動(dòng)彈性勢(shì) 微思考 1 滾擺在上下擺動(dòng)的過(guò)程中 動(dòng)能最大 重力勢(shì)能最大 均選填 最低點(diǎn) 或 最高點(diǎn) 參考答案 最低點(diǎn)最高點(diǎn) 2 滾擺和小球在擺動(dòng)過(guò)程中每次都能上升到原來(lái)的最高處嗎 為什么 提示 滾擺和小球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)受到摩擦力的作用 重力勢(shì)能和動(dòng)能在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中機(jī)械能不斷減小 所以不會(huì)上升到原來(lái)的最高位置 參考答案 不能在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中 一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 總的機(jī)械能減少 示范題 攀枝花中考 小麗同學(xué)在蹦床上運(yùn)動(dòng) 她從高處落下后又被彈起的過(guò)程中 下列說(shuō)法正確的是 A 蹦床形變最大時(shí) 小麗的重力勢(shì)能最小B 蹦床形變最大時(shí) 蹦床的彈性勢(shì)能最小C 小麗從最高點(diǎn)下落過(guò)程中 她的動(dòng)能和重力勢(shì)能均不斷增加D 小麗被彈起后上升過(guò)程中 重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 精講精析 本題考查動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化 由于小麗與蹦床逐漸接觸 即其運(yùn)動(dòng)的速度逐漸減小 高度減小 即動(dòng)能和重力勢(shì)能減小 即減小的動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能 蹦床形變最大時(shí) 小麗的重力勢(shì)能最小 故A正確 在彈性限度內(nèi) 彈性形變?cè)酱?物體具有的彈性 勢(shì)能越大 所以蹦床形變最大時(shí) 蹦床的彈性勢(shì)能最大 故B錯(cuò)誤 小麗從最高點(diǎn)下落 接觸蹦床前 其質(zhì)量不變 速度不斷變大 高度不斷減小 所以動(dòng)能變大 重力勢(shì)能變小 接觸蹦床后 蹦床的彈性形變逐漸增大 向上的彈力逐漸增大 在彈力小于重力這段時(shí)間內(nèi) 合力向下 小麗做加速運(yùn)動(dòng) 小麗的動(dòng)能逐漸增大 當(dāng)彈力大于重力 后 合力向上 小麗做減速運(yùn)動(dòng) 小麗的動(dòng)能逐漸減小 所以在此過(guò)程中 小麗的動(dòng)能先增加后減小 同時(shí) 在此過(guò)程中小麗的高度不斷減小 所以重力勢(shì)能不斷減小 故C錯(cuò)誤 小麗被彈起后上升過(guò)程中 其質(zhì)量不變 速度變小 高度增加 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 故D錯(cuò)誤 答案 A 備選例題 泰州中考 如圖所示 將擺球從A點(diǎn)靜止釋放 擺球在A C兩點(diǎn)間來(lái)回?cái)[動(dòng) B為最低點(diǎn) 不計(jì)空氣阻力 下列說(shuō)法正確的是 A 從A點(diǎn)到B點(diǎn) 擺球動(dòng)能增大 機(jī)械能增大B 從B點(diǎn)到C點(diǎn) 擺球動(dòng)能減小 機(jī)械能減小C 擺球在擺動(dòng)過(guò)程中所經(jīng)各點(diǎn)的機(jī)械能均相等D 擺球在B點(diǎn)的機(jī)械能最大 在A C兩點(diǎn)的機(jī)械能最小 精講精析 本題考查機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 從A點(diǎn)到B點(diǎn) 擺球速度增大 高度減小 重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 機(jī)械能不變 故A錯(cuò)誤 從B點(diǎn)到C點(diǎn) 擺球動(dòng)能減小 重力勢(shì)能增大 機(jī)械能不變 故B錯(cuò)誤 不計(jì)空氣阻力 擺球在擺動(dòng)過(guò)程中 所經(jīng)各點(diǎn)的機(jī)械能均相等 故C正確 D錯(cuò)誤 答案 C 微點(diǎn)撥 1 分析動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的步驟 2 判斷機(jī)械能是否守恒的方法 1 注意動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量損失和補(bǔ)充 如果除重力和彈力外沒(méi)有其他外力做功 即沒(méi)有其他形式的能量補(bǔ)充或能量損失 則動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化過(guò)程中機(jī)械能守恒 2 題目中如果有 在光滑斜面上滑動(dòng) 等字樣 則表示沒(méi)有能量損失 機(jī)械能守恒 如果有 在斜面上勻速下滑 等字樣 則表示有能量損失 機(jī)械能不守恒 知識(shí)拓展 游樂(lè)場(chǎng)上的翻滾過(guò)山車游樂(lè)場(chǎng)上的翻滾過(guò)山車是一種驚險(xiǎn)有趣的游戲 過(guò)山車在凌空架起的環(huán)形軌道上滑行 如圖甲所示 所以也叫單環(huán)滑車 軌道最高處距地面32m 最低處幾乎貼地 圓環(huán)直徑15m 整個(gè)滑車由6節(jié)小滑車組成 每節(jié)小 滑車可乘坐4人 每個(gè)座位上配有安全帶 從滑車啟動(dòng)到停止僅1分鐘時(shí)間 就在這短暫的1分鐘內(nèi)使人體驗(yàn)到宇宙飛行的樂(lè)趣 這項(xiàng)游戲是根據(jù)力學(xué)中的機(jī)械能守恒以及圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)設(shè)計(jì)的 人們坐上滑車后 由操縱臺(tái)控制 首先沿緩坡軌道牽引到32米高處 隨后牽引鉤和滑車自動(dòng)脫離 這時(shí)滑車就沿軌道從32米高處滑下 當(dāng)滑車到達(dá)圓環(huán)頂部時(shí) 人會(huì)頭朝下 看上去相當(dāng)危險(xiǎn) 擔(dān)心人和車會(huì)不會(huì)掉下來(lái)呀 下面我們用圓周運(yùn)動(dòng)和機(jī)械能守恒的知識(shí)來(lái)分析這種游戲的物理原理 首先我們分析一下當(dāng)滑車運(yùn)動(dòng)到環(huán)底和環(huán)頂時(shí)車中的人的受力情況 如圖乙所示 圖中mg為人所受的重力 N下和N上分別為滑車在底部和頂部時(shí)對(duì)人的支持力 為使問(wèn)題簡(jiǎn)化 可不考慮摩擦及空氣阻力 我們知道 滑車沿圓環(huán)滑動(dòng) 人也在做圓周運(yùn)動(dòng) 這時(shí)人做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由mg和N提供 用v下表示人在圓環(huán)底部的速度 v上表示人在圓環(huán)頂部的速度 R表示環(huán)的半徑 則 N下 mg 1 N上 mg 2 因?yàn)椴豢紤]摩擦及空氣阻力的作用 所以滑車在軌道上各點(diǎn)的機(jī)械能守恒 用h表示從高處到環(huán)底的高度 根據(jù)機(jī)械能守恒定律 對(duì)底部和頂部而言存在下列關(guān)系 mgh mv2下 3 mgh mv2上 mg 2R 4 把h 32m R 7 5m代入 3 4 式得 v下 25 3m s v上 18 4m s 實(shí)際上由于摩擦及空氣阻力的影響 底部和頂部的車速要略小于理論上的計(jì)算值 由 1 式可知 N下 mg 就是說(shuō) 在環(huán)的底部時(shí) 滑車對(duì)人的支持力比人的體重增大了 這時(shí)人對(duì)滑車椅子的壓力自然也比體重大 好像人的體重增加了 由于底部的速度較大 所以人的體重要增加好多倍 使人緊壓在椅子上不能動(dòng)彈 由 2 式可知 在環(huán)的頂部 當(dāng)重力mg等于向心力時(shí) 就可以使人沿圓環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng) 不掉下來(lái) 由mg 可得v上 8 7m s 這就是說(shuō) 滑車要安全通過(guò)頂點(diǎn) 有8 7m s的速度就足夠了 而從前面的計(jì)算知道 滑車通過(guò)頂點(diǎn)時(shí)的速度是v上 18 4m s 比8 7m s大得多 所以滑車和人一定能安全地通過(guò)頂點(diǎn) 絕對(duì)安全 不必?fù)?dān)心 教材圖片 考點(diǎn)闡釋 命題點(diǎn)動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒 滾擺在上 下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 當(dāng)它在最高處時(shí) 能最大 當(dāng)它到達(dá)低處時(shí) 能最大 若滾擺每次上升都能達(dá)到相同的高度 那么它在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 能不變 答案 重力勢(shì)動(dòng)機(jī)械 命題點(diǎn)動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化 小朋友玩蹦蹦桿 依靠自身的重力擠壓蹦蹦桿下端的彈簧時(shí) 小朋友的重力勢(shì)能 彈簧的彈性勢(shì)能 躍起時(shí) 小朋友的重力勢(shì)能 彈簧的彈性勢(shì)能 均選填 增大 減小 或 不變 答案 減小增大增大減小