1.知道動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。（重點）
2.能通過實驗或?qū)嵗?，認識物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。能解釋與機械能轉(zhuǎn)化相關(guān)的現(xiàn)象。（重點、難點）
3.通過實例認識能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化。通過水能和風能的利用知道人類如何利用機械能的轉(zhuǎn)化和守恒解決實際問題。提高運用機械能轉(zhuǎn)化和守恒觀點分析力學問題的意識。（難點）
自主學習
1.________、________和________統(tǒng)稱為機械能。飛行中的飛機，既有_____ ___能又有________能。
2.一個物體從高處下落，物體的________能轉(zhuǎn)化成了它的________能；彎弓射箭時，弓的________能轉(zhuǎn)化成箭的________能?？梢?，________能和________能可以相互轉(zhuǎn)化。
3.大量研究結(jié)果表明，如果只有________能和________能相互轉(zhuǎn)化，機械能的總和________，或者說，機械能是________的。
4.從能量的角度來看，自然界的_____ ___和______ __都是具有大量機械能的天然資源。
合作探究
探究點一 機械能
閱讀教材第71頁第一段，回答：
1.機械能包括：________。
2.機械能的計算：若知道物體的動能和勢能的大小，就可以根據(jù)機械能的特點計算一個物體的機械能了。即機械能=________。其單位與功的單位相同，都是________。
探究點二 動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)化
1.觀察教師演示教材第71頁滾擺（如圖）上下運動的實驗，思考并回答下列問題：
（1）在下降過程中，滾擺的高度、速度各有什么變化？這說明了什么？
（2）在上升過程中，滾擺的高度、速度各有什么變化？這說明了什么？
（3）到最高點時，滾擺的高度、速度各有什么特點？這說明了什么？
（4）到最低點時，滾擺的高度、速度各有什么特點？這說明了什么？
根據(jù)你的觀察和分析完成下表
2.分組實驗：根據(jù)教材第71頁的單擺（如圖）實驗進行操作，將單擺的擺球置于A處，放手后觀察擺球在各個階段（A→B、B→C）的運動速度和高度的變化情況。將實驗結(jié)果記錄在下表中。
歸納結(jié)論：________和________之間可以相互轉(zhuǎn)化。物體由低處向高處運動時，能量轉(zhuǎn)化為________；物體由高處向低處運動時，能量轉(zhuǎn)化為________。
針對練習1 隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市建筑物越建越高，“高空墜物傷人”事件時有發(fā)生。原因是物體所處的高度越高，物體所具有的重力勢能越________（選填“大”或“小”）。當高處的物體墜落時，因重力勢能轉(zhuǎn)化為________能，從而帶來安全隱患。
探究點三 動能和彈性勢能之間的轉(zhuǎn)化
觀察教師播放的視頻資源：彈簧門自動關(guān)閉和運動員的蹦床運動整個過程。
分析：彈簧門打開時，彈簧被壓縮，彈簧具有________能，當門自動關(guān)閉時，彈簧的________能轉(zhuǎn)化為門的________能。
運動員從高處下落時，能量轉(zhuǎn)化為________，蹦床下陷發(fā)生形變時的能量轉(zhuǎn)化為________，蹦床恢復(fù)原狀的過程中，能量轉(zhuǎn)化為________，運動員上升過程中能量轉(zhuǎn)化為________。
觀察教師演示斜槽小球滾動下來撞擊彈簧片的實驗探究。

甲 乙 丙
歸納：在一定的條件下，________。
分析：運動員在拉弓射箭的過程中弓和箭的能量是如何轉(zhuǎn)化的？你能舉出其他例子嗎？
針對練習2 運動員射箭時用力將弓拉開，放開箭將箭射出的過程中，弓的________能轉(zhuǎn)化為箭的________能，箭在空中向上減速飛行的過程中，動能變________。
探究點四 機械能守恒
分析問題：
1.在滾擺實驗和單擺實驗及教師演示的斜槽小球?qū)嶒炛校\動的物體雖然其動能、重力勢能及彈性勢能都可能發(fā)生變化，但是最終物體處于什么狀態(tài)？
2.為什么物體會最終停下來？
3.若要使?jié)L擺、單擺等物體運動時永遠不停止，需要滿足什么要求？
歸納：如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，盡管動能和勢能的大小會變化，但機械能的總和________，或者說，機械能是________。
針對練習3 如圖所示，小球沿軌道由靜止從A點向D點運動的過程中（小球和軌道間存在摩擦），下列說法錯誤的是（ ）
A.小球在A點的重力勢能最大
B.小球在B點的速度最大
C.小球在C點和在B點的機械能相等
D.小球不能到達D點
探究點五 水能和風能的利用
閱讀教材第72頁“水能和風能的利用”部分。
1.水能的利用：根據(jù)閱讀的情況，總結(jié)和回答以下幾個問題：
（1）我國古代人們是怎樣利用水能的？
（2）隨著科學技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的人們又是怎樣利用水能的？水電站在利用水來發(fā)電的過程中實現(xiàn)了怎樣的能量轉(zhuǎn)化？
（3）攔河壩提高水位有何意義？
2.風能的利用：根據(jù)閱讀的情況，總結(jié)和回答以下幾個問題：
（1）對風能的利用主要是用來做什么的？
（2）在風力發(fā)電的過程中實現(xiàn)了怎樣的能量轉(zhuǎn)化？
參考答案
針對練習
1.大 動 解析：物體從高空落下的過程中，高度越來越小，所以重力勢能越來越小，速度越來越快，所以動能越來越大，所以物體落下的過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。
2.彈性勢 動 小 解析：箭射出去時，弓的彈性形變變小 ，箭由靜止變?yōu)檫\動，弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能，箭在空中向上減速飛行的過程中，質(zhì)量不變，速度減小，所以動能變小。
3.C 解析：小球在A點時，高度最高，重力勢能最大，故A說法正確；由A向B運動過程中速度增大，動能增大，在B點高度最小，所以重力勢能最小，小球的一部分勢能轉(zhuǎn)化為動能，所以小球速度在B點最大，故B說法正確。小球由B點運動到C點時，因小球和軌道間存在摩擦，故小球需克服摩擦力做功，由B到C機械能減小，故C說法錯誤，符合題意；因小球和軌道間有摩擦，不滿足機械能守恒條件，所以小球不能到達D點，故D說法正確。
高度
重力勢能
運動速度
動能
下降
上升
高度
重力勢能
運動速度
動能
A→B
B→C

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初中物理人教版（2024）八年級下冊電子課本 舊教材

11.4 機械能及其轉(zhuǎn)化

版本： 人教版（2024）

年級： 八年級下冊

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