10.6《合理利用机械能》1PPT课件24页PPT

提高机械能利用率的方法
优化机械设计
通过改进机械结构、降低 摩擦和减少机械零部件之 间的能量损失，提高机械 能利用率。
选择高效能材料
使用轻质、高强度和耐磨 的材料，降低机械部件的 重量和摩擦阻力，提高机 械能利用率。
合理配置负载
根据实际工作需求，合理 配置机械的负载，避免超 载或欠载，提高机械能利 用率。
《合理利用机械能》 ppt课件
xx年xx月xx日
• 机械能简介 • 机械能的转换与守恒 • 合理利用机械能的方法 • 机械能在日常生活中的应用 • 未来机械能的发展趋势
目录
01
机械能简介
机械能的定义
01
02
03
机械能
物体由于机械运动和弹性 形变而具有的能，包括动 能和势能。
动能
物体由于运动而具有的能 ，与物体的质量和速度有 关。
势能
物体由于相对位置或形变 而具有的能，如重力势能 、弹性势能等。
机械能的分类
重力势能
物体由于被举高而具有 的能，与物体的质量和
高度有关。
弹性势能
物体由于发生弹性形变 而具有的能，与物体的 形变量和弹性模量有关
。
动能
物体由于运动而具有的 能，与物体的质量和速
度有关。
机械能的转换
机械能可以在不同形式 之间转换，如动能与势
能之间的转换等。
机械能的应用场景
水利发电
利用水流的力量驱动水轮机转动 ，从而将水能转化为机械能，再 通过发电机将机械能转化为电能
。
风力发电
利用风的力量驱动风车叶片转动， 从而将风能转化为机械能，再通过 发电机将机械能转化为电能。
车辆行驶
车辆通过燃烧燃料或使用电力驱动 发动机转动，从而将化学能或电能 转化为机械能，使车辆行驶。

张开的弓 可以使箭 射出而做 功。
一分耕耘一分收获
如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个 物体具有能量，简称能。
功和能的关系：物体能够做功，就具有能量。
因此，能的单位和功的单位相同,都是焦,符号J。
二.动能与势能：
1.动能：物体由于运动具有的能。
2.势能
重力势能：物体由于高度位置所具有的能。 弹性势能：物体因弹性形变而具有的能。
一分耕耘一分收获
五.练习
1.唐诗中“黄河远上白云间”，“不尽长江滚滚来” 的诗句，这动人的诗句生动形象地反映出这两条大河 分别蕴藏着大量的重力势能 和动能 ，三峡大坝关闸 的首要目的是为了提高水的重力势能 。
2.洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向地面，在此 过程中洒水车动能将 减小 （填“增大”、“减小” 或“不变”，这随是着因水的洒出，洒水车的质量不断减小 为 3.骑自行车上坡前，往往要加紧蹬几下。，试说明这 样做的道理。
一分耕耘一分收获
分析与论证：
通过探究可以发现： 运动物体的动能与物体的速度和质量有关，物体的 速度越大，质量越大，它具有的动能就越大．
操场上飞来的足球可以用脚踢，而飞来的铅球却避之不及； 高速行驶的汽车在车祸中造成的损害要更大一些； “雷声大雨点稀时”的雨点落到脸上，会打得生疼， 而浴室中房顶上的水滴落到脸上时却不会感到疼痛……
一分耕耘一分收获
(三).弹性势能大小与哪些因素有关？
我们知道：在弯弓射箭时，弓张得越满，放手后， 箭就射得越远。
所以，物体的弹性形变越大，具有的弹性势 能就越大。
一分耕耘一分收获
三.动能和势能的相互转化
1.大家观察一下竖直上抛的乒乓球，注意 球上升、下降过程中运动快慢及高度的变化情 况。

是从何而来？橡皮的重力势能减少，又 到哪去了？对此有什么猜想？ 猜想假设：
橡皮增加的动能是否从重力势能而 来？橡皮减少的重力势能是否转化成了 动能？增加的动能和减少的重力势能是 否相等？
实验演示：
如图所示，把一个金属小球用细线悬挂起 来，把小球拉到一定的高度处A，然后放开，发 现小球在A、B、C之间来回摆动．观察小球的 运动情况，分析小球在个阶段中动能和势能的 大小，判断其中能的转化．
的是
（ C）
A.钟表的发条，使指针转动
B.冰雹从空中落下
C.篮球从地上弹起后上升
D.大型塔式起重机将货物匀速吊起
谢谢
1.动能：物体由于运动而具有的能叫做 动能.
2.物体由于高度位置或发生弹性形变而 具有的能叫做势能.
（1）物体由于高度位置而具有的能叫做 重力势能.
（2）物体由于发生弹性形变而具有的能 叫做弹性势能.
3.动能和势能统称为机械能.
实验探究1：动能的大小与哪些因素有关 如图所示，从一定高度由静止释放小球A，
课堂小结
1.物体由于运动而具有的能叫做动能.动 能的大小与质量和速度有关，物体的质量越 大，速度越大，它的动能就越大.
2.物体由于高度位置而具有的能叫做重 力势能. 重力势能大小与质量和高度有关，物 体的质量越大，所处的高度越高，它的重力 势能就越大.
3.物体由于发生弹性形变而具有的能 叫做弹性势能. 弹性势能的大小与弹性形 变程度有关，弹性形变的程度越大，则弹 性势能越大.
实验结论： A→B的过程中，小球的动能增加，
重力势能减少，重力势能转化为动能． B→C的过程中，小球的动能减少，
重力势能增加，动能转化为重力势能． 动能和重力势能之间可以相互转化．
思考讨论: 动能和重力势能之间可以相互

分析与论证：
操场上飞来的足球可以用脚踢，而飞来的铅 球却避之不及； 高速行驶的汽车在车祸中造成的损害要更大 一些； 雨点落到脸上，会打得生疼； 而浴室中房顶上的水滴落到脸上时却不会感 到疼痛……
1、在水平轨道上滚动的钢球 7、在地上滚动的足球
运 动
9、在水平公路上行驶的小汽车
3、天花板上的吊灯 具
6、被举高的重锤 8、放在课桌上的书本
有 高 度
2、被压弯的跳 板4、拉弯的弓 5、上紧的发条
发 生 弹 性 形
１、物体由于运动 而具有的能叫
动能。
２、物体由于具有高度而具有的 能叫重力势能。
运动的物体质＿量＿越大，速＿度＿越大，它
具有的动能就越大。
------及时练
1、判断动能变化情况
①一辆汽车加速运动，它的动能 增大 。 ②火车进站时做减速运动，它的动能 减小；
停止后，它的动能等于 0 。
③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它 的动能 减小 。
2、比较动能大小
①汽车空载和满载时以相同速度前进：满载动能大。 ②某同学慢跑和快跑时： 快跑 动能大。
３、物体由于发生弹性形变而具有 的能叫做
械
包括
重力势能
能
势能 弹性势能
物体可能同时具有动能和势能形式的机械能； 也可能只具有动能或势能形式的机械能。
请观察图片中和动能有关的信息，结合你的生活 经验谈一谈：动能大小可能跟哪些因素有关？
速度
质量
帆船能在风的推动下行驶，并且 风越大，帆船运动的越快。
（2）竖直上抛的小球到达最高点是（速度为零）重力势能。
（3）受压的“席梦思”床垫弹性势能
。
（4）百米赛跑中正在冲刺的运动员 动能 （5）加速升空的火箭 动能和重力势能 （6）正在涨潮的海水 动能和重力势能

能量的单位——焦耳
由于能量和做功联系很紧密， 做功的过
程就是能量转换的过程，物体做功越 多，说明一种能量转换成另一种能量 就越多，所以能的单位和功的单位是一样
的，也是焦耳。 而且能量是不可能凭空产生或者凭空消失 的，只是由一种形式的能量转换成了另一 种形式的能量。
① 流水推竹排前进
④ 风吹帆船前进 运动 而具
生活中的物理，你留意过吗？
弹簧门在推开以后能自己关闭，这 是因为门被推开后，弹簧被卷紧变形，
弹性势能 ，放手后转化为门的 具有了_______ 动能 ，使门自动关闭。 _____
随堂练习
如图所示，摩托车运动员从高 处平台的末端水平飞出，落在 水平地面上，若不计空气阻力， 则运动员（包含摩托车）在下 落过程中（ ）
外力撤消后，能完全恢复原来形状的形变
二、弹性势能的大小与哪些因素有关？ 弹性势能的大小可能与 弹性形变有关。
弹性势能的大小与形变大小有关，在一定 范围内，物体的形变越大，弹性势能越大
重力势能
动能
• 摆轮在下降过程中能量如何转化？
重力势能
动能
• 摆轮在上升过程中能量又如何转化？
研究动能 和势能的 转化。
动能 （1）水平行驶的汽车：___________
（2）正在爬坡的汽车：___________ 动能和重力势能
重力势能 （3）山顶上的石头：___________
（4）山顶上滚下的石头： ___________ 动能和重力势能
（5）天花板上摇摆的吊灯：___________ 动能和重力势能
（6）拉长的橡皮筋：弹性势能 ___________ （7）下落的雨滴：动能和重力势能 ___________
想一想
动能的大小跟哪些因素

1、水平轨道上滚动的钢球 2、被压弯的跳板
运 动
3、天花板上的吊灯 4、拉弯的弓
被 举
5、上紧的发条
高
6、被举高的重锤
弹
7、在地上滚动的足球
性
8、放在课桌上的书本 9、在水平公路上行驶的小汽车
形 变
4、认识三种能：动能、重力势能、 弹性势能的概念
4、认识三种能：动能、重力势能、 弹性势能的概念
（１）、物体由于运动 而具有的
左心房与左心室相连通，右 心房与右心室相连通。左心 房连通肺静脉，右心房连通 上、下腔静脉，左心室连通 主动脉，右心室连通肺动脉
可见，心室与动脉相连通， 心房与静脉相连通。
三、瓣膜
心房与心室之间有房室瓣， 只能朝向心室开。心室与动 脉之间有动脉瓣，只能朝向 动脉开。
这样，保证了血液能按一定的方 向流动：血液只能从心房流向心 室，从心室流向动脉，而不能倒 流。
3、课堂练习-生活中的物理知识
城用市１物街、理道学为上的什术么的语要最解对高释机行：动驶车速的度行k驶m速/h度
进行限制设？有中心双实线、中心分隔带、机 其他
车型 机动动车车的道行与驶非速机动度车越道大分,隔动设能施也的就道越道大路, 越不容易路刹车,所以要对车辆的速度加以限制,
小以型免客发车生交通事故. 70
动员和降落伞的 （ C ）
A．势能不断减少，动能不断增加，机 械能不变 B．势能不断减少，动能不断增加，机 械能减少 C．势能不断减少，动能先增加然后保 持不变，机械能减少 D．势能不断减少，动能先增加后减少， 机械能不变
同学们 再见
v青岛版五年级下册科学
心脏和血管
血液循环系统是由心脏和血管 组成的遍布全身的管道系统

2.动能的多少由物体的_速__度__和质__量___决定，重力势 一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能_____，势能____＿(均选填“变大”或“变小”)。
第六节 合理利用机械能
能的多少由物体的__质__量___和_被__举__的__高__度____决定。
(2)山顶上的一块石头 你比较重力势能大小的标准是
。
它具有的弹性势能就越大。
(3)地面上被拉开的弓 质量相同时,物体被举得越高重力势能越大
它具有的弹性势能就越大。 定义：物体由于运动而具有的能量
(4)天空中向前飞行的飞机 汽车为什么有如此大的破坏力呢？
(4)天空中向前飞行的飞机 答:（1）物体的速度大,动能就大,不容易刹车,容易造成交通事故。
高空坠物为什么有如此大的破坏力呢？
(2)比较图中_____、_____两个实验可得：
车型的限制车速不一样？ （2）为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？
质量相同时,物体被举得越高重力势能越大
2、动能的大小跟物体的
有关
它具有的弹性势能就越大。
1、动能的大小跟物体运动的
有关
(2)山顶上的一块石头
风能对风车做功
高举的木锤能对木桩做功 拉弯的弓能对箭做功
• 如果一个物体能够对别的物体做功，我们就 说这个物体具有能量，简称能。
• 一个物体能够做的功越多，表示这个物体的 能量越多。
• 能量的单位 :焦耳 简称焦,符号是 J
二、动能
水流能对汽车做功
风能对风车做功
动能 物体由于 运动 而路一景，请从动能
的角度解释：
（1）为什么要对机动车的行驶速度 （2）为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？

1.动能和重力势能之间的转化 想想做做
观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动 能和势能是如何变化的？
为什么滚摆在松手后能够不停的上下运动呢？
点击 按钮 观看
分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是 怎样相互转化的。
单摆
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。
在做功 √
D. 能量多的物体所做的功一定就多 ×
例2. 在空中盘旋的老鹰和刚出枪口的子 弹，关于它们所具有的动能大小的说法正确
的是（ D ）
A.老鹰的动能一定大于子弹的动能 B.子弹的动能一定大于老鹰的动能 C.老鹰的动能不可能等于子弹的动能 D.子弹的动能可能会大于老鹰的动能 解析：因为老鹰的质量大于子弹的质量，而 子弹的速度又大于老鹰的速度，所以无法判断它 们的动能的大小。
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第六节 合理利用机械能
沪科版 八年级下册
1．疾驰的汽车
新课导入
3．拉伸变形的皮筋
2．高挂在枝头的苹果
5．拉开的弓
4．高举的重锤
6．流动的水
高举的重锤 能把地面 砸陷
流动的水 能把石头 冲走
拉圆的弓 能把箭
弹射开
物体 能够对外 做功
高举的重锤 拉圆的弓 流动的水
实验探究 探究势能的大小与哪质量一定，位置 越高，重力势能 越大；
高度一定，质量越大，重力势能越大。
2．弹性势能大小与形变大小有关
射箭时弓的 形变越大，箭射 得越远，弹性势 能越大。
物体的弹性形变越大，弹性势能越大。
结论
重力势能的大小与高度、质量有关，质量 相同的物体，高度越高，重力势能越大；高度 相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。

个实验可得
A
B
C
质量相同时,物体被举得越高重力势能越大
(2)比较图中＿A、＿C两个实验可得：
被举高度相同时,物体的质量越大重力势能 越大
下列物体具有什么形式的能：
（1）水平行驶的汽车：____动__能_____ （2）正在爬坡的汽车：_动__能__和__重__力__势能 （3）山顶上的石头：__重__力__势__能___
是一样的，也是焦耳。
由功和能的这种关系，就可以通过做功的 多少，定量的研究能量及其转化的问题。
能量是不可能凭空产生或者凭空消失的， 只是由一种形式的能量转换成了另一种形 式的能量。
生活中哪些物体具有能量？ 你怎么知道他们有能量？
有无能量
能否做功
能量是指物体具有做功的本领， 并不一定正在做功。
4.下列过程中，属于动能转化为重力势能的是（ D ） A.雪撬从山坡上滑下
B.玩具弹簧枪将子弹水平射出
C.雨滴从屋檐落向地面
D.斜面上射出的炮弹上升的过程
5.如下图，小球分别从光滑斜面AB、AC、AD的顶端
下滑到斜面底端时的动能是（ D ）
A.从AB滑下最大
A
B.从AC滑下最大
C.从AD滑下最大 D.从三个斜面滑下一样大
（4）山顶上滚下的石头：_动__能_和__重__力__势_ 能 （5）天花板上的吊灯： __重_力__势__能____ （6）天花板上摇摆的吊灯：动__能__和__重__力__势_ 能 （7）拉长的橡皮筋：__弹__性__势__能___ （8）下落的雨滴：_动__能__和__重__力__势能
如图为高速公路一景，请从动能 的角度解释：
能相互转化的事例。
分析:撑杆跳高过程中的能量转化情况?

与质量的关系
比较右图两个 实验得出：
大 速度相同时，质量＿＿的物体能做的功多， 大 这表明它具有的动能＿＿
归纳以上两组结论得出：
速度 质量 运动的物体＿＿＿越大，＿＿＿越大， 它具有的动能就越多
1、判断动能变化情况
①一辆汽车加速运动，它的动能 增大 。 ②火车进站时做减速运动，它的动能减小 ；停止 后，它的动能= 0 。 ③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动 能 减小 。
要有依据哟… 猜想：1、动能的大小跟物体运动的速度有关 2、动能的大小跟物体的质量有关
设计实验方案：
你要采用的实验方法是 实验1：探索动 你的探究步骤是 能与速度的关系 你比较动能大小的标准是 ； ； 。
归纳结论：
大 质量相同时，速度＿＿的物体能做的功 多， 大 表明它具有的动能＿＿
实验：探索动能
3、物体的弹性势能大小影响因素？
归纳 结论
弹性物体的形变越大，它具有的 弹性势能就越大
1、如图是研究小球动能大小与小球的质量 ____和____ 速度关 系的实验装置示意图。（1）本实验中小球动能的大小 对木块做功的多少 来显示； （2）表中记录了 通过________________ 用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知： 小于 （选填”大于”、”小于”、或” 甲球的动能______ 等于”）乙球的动能；(3)在质量和速度两个物理量中， 速度 对动能影响较大的是 _________.
第十章 机械与人
合理利用机械能
打桩机上被举高 的重锤落下来可 以把桩打进地里
被压弯的跳板可 以弹起运动员
子弹能击穿障碍物，流水能推动竹排
一、认识“能”
１、一个物体能够做功，我
们就说它具有能。