合理利用機械能教案.doc

1、合理利用機械能一、教學目標1、 通過本節(jié)內(nèi)容的教學，讓學生初步理解動能、勢能、機械能的概念。2、 通過探究，讓學生知道決定動能、勢能大小的相關因素；并能解釋簡單的現(xiàn)象。3、 能夠運用控制變量法進行實驗設計，逐步養(yǎng)成在實驗中認真觀察，勤于思考的習慣； 善于分析數(shù)據(jù)、歸納總結的思維培養(yǎng)。4、 通過查閱資料，讓學生認識到能量與人們生活、生產(chǎn)息息相關；增強合理利用能源的意 識。二、教學重、難點1、 重點：初步理解動能、勢能、機械能的概念2、 難點：通過探究，讓學生知道決定動能、勢能大小的相關因素；并能解釋簡單的現(xiàn)象。 三、教學過程（一）動能與勢能1.認識能量 （新課引入）流動的水可以推動水輪機做功；風

2、可以推動帆船前進而做功；張開的弓可以使箭射出 而做功，等等。物理學中，一個物體能夠對別的物體做功，即它具有做功的本領，我們就說它具有能 量。因此，流動的水、風，張開的弓都具有能量。能量這個概念與前面學過的功的概念有著 密切的聯(lián)系，物體做功的過程就是能量轉化的過程，一個物體能夠做的功越多，表示這個物 體具有的能量就越大。打個比方，一家企業(yè)對外能夠支付的錢越多，就表示這家企業(yè)的資金 越雄厚。（多舉日常生活中的實例；引導學生了解“能”概念）概念規(guī)律：（1） 能量的概念：如果一個物體對別的物體做功，我們就說這個物體具有能量，簡稱： 能（2） 能量的大?。何矬w做功的過程就是能量的轉化過程，物體能夠做的功

3、越多，說明此 物體具有的能量越大；反之，則越小。即功可以衡量能量的大小。（3） 能量的單位：同功的單位一樣：焦耳（j）。說明：根據(jù)能量的概念，物體具有能量說明物體具有做功的本領。一個正在做功的物體，它 一定具有能量；而一個具有能量的物體，它一定能做功；但是它未必正在做功。例如：靜止 在高山上的石塊沒有做功，由于石塊下落時能夠做功，故石塊具有能量，而正在下落的石塊， 石塊的重力對石塊做功，該石塊一定具有能量。2.動能與勢能我們周圍的能量形式具有多種多樣，最常見的是動能與勢能；我們先來認識幾個具有動能和勢能的物體做功的實例（1） 風吹帆船航行；急流的河水把石塊沖走；運動的鋼球把木塊推開。這些都是運

4、動的 物體對外做功的實例，表明運動的物體具有能量。（2） 人在打樁時，先把重錘高高舉起，重錘落下就能把木樁打入地里；鉛球從高處落下 時能把地面砸個坑。重錘和鉛球由于被舉高而能夠對外做功，表明被舉高的物體 具有能量。（3） 弓被拉彎后能把箭射出去，彈簧被壓縮后能把壓在它上面的物體彈起，弓和彈簧由 于發(fā)生彈性形變能夠對外做功，表明發(fā)生彈性形變的物體具有能量。概念規(guī)律：（1） 物體由于運動具有的能叫做動能（2） 勢能分為重力勢能和彈性勢能：物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢能（3） 動能和勢能統(tǒng)稱為機械能說明：一個物體可以單獨具有動能、勢能；也可以同時具有動

5、能和勢能。如：在空中飛行的 飛機因為它在運動而具有動能，又因為它在高處而具有重力勢能。（投影）練習：例 1.正在升空的飛機具有什么能量？例 2. 空 中 飛 行 的 一 個 球 重 力 勢 能 是 5j ， 動 能 是 4j ， 那 么 球 的 機 械 能 則 為 。（二）影響動能和勢能大小的因素1.探究影響動能大小的因素問題：物體動能的大小與什么因素有關呢？猜想：學生猜想、探究：（1） 將木板放在光滑斜面下的水平桌面上，將木塊放在木板上，分別讓同一鋼球從不同 的高度（h 和 h ）由靜止開始向下運動，撞擊木塊，記下木塊被撞擊后運動的距離。1 2（2） 分別讓體積相同的實心木球和鋼球從同一高度

6、（h）由靜止開始向下運動，撞擊木塊， 記下木塊被撞擊后運動的距離。（3） 把數(shù)據(jù)記入下表，并比較各組數(shù)據(jù)視頻演示序號下滑物體下滑高度（高/低）木塊運動的距離（遠/僅）123大鋼球大鋼球小鋼球低高高探究說明：小球在光滑斜面上由靜止開始下滑，到達斜面低端的速度只與起點的高度有關， 起點越高，到達低端時的速度就越大。所以要增加小球滾到水平木板上的速度，只需增加小 球的高度即可(如步驟 1)。同理要使小球在水平面具有相同的速度，必須使小球從斜面的同 一高度（實驗時用筆做好標記）滾下（步驟 2）。小球從光滑斜面上禁止?jié)L下，到達低端并 撞擊水平木板上的木塊；被撞木塊的運動距離越長，小球做的功越多，運動小球

7、所具有的動 能越大。數(shù)據(jù)分析：對比表中 1、2 兩行數(shù)據(jù)，同一鋼球從不同的高度靜止釋放，起點高的 2 鋼球到 達低端的速度大，與小車撞擊后使小車運動的距離長，表明 2 鋼球的動能大；對比 2、3 兩 行數(shù)據(jù)，質量不同，鋼球的質量大，當他們從同一高度被靜止釋放時，到達斜面低端的速度 相同，但鋼球撞擊木塊運動的距離長，表明鋼球的動能大。結論：質量相同時，速度大的物體具有的動能大；速度相同時，質量大的物體具有的動能大。 概念規(guī)律：影響動能大小的因素：物體的質量和速度。物體的質量越大，速度越大，物體所 具有的動能就越大。2.探究影響勢能大小的因素問題：物體勢能的大小與什么因素有關呢？猜想：學生發(fā)言、探

8、究：（1） 將小方桌腿朝下水平放在沙箱的沙子上，使用同一小球從不同高度（h ,h ）自由下1 2落沖入水中，記下下沉深度。（2） 將體積相近的，質量不同的小球和木塊從同一高度 h 自由下落落入沙子中，記下兩 小球下陷的深度。（3） 把數(shù)據(jù)記入下表，比較各組數(shù)據(jù)視頻演示：序號舉高的物體舉高的高度（高/低）小球下沉深度（深/淺）12相同小球相同小球序號34舉高高度相同高度相同高度舉高物體質量（大/ ?。┫孪萆疃龋ㄉ?淺）數(shù)據(jù)分析：對比表 1、2 行，同一鉤碼被舉得越高，能使小球下沉的越深，說明質量相同的 物體，被舉得越高，它的重力勢能越大；對比表 3、4 兩行數(shù)據(jù)，小球被舉得相同的高度， 小球的質

9、量大，小球下陷的深，說明被舉高高度相同的物體，質量越大，它的重力勢能越大。 概念規(guī)律：影響重力勢能大小的因素：物體的質量和物體所處在的高度。物體的質量越大， 所處在的高度越高，物體的重力勢能就越大。（另外一種勢能-彈性勢能和物體的彈性形變有關，物體的彈性形變越大，它具有的彈性 勢能就越大。舉例：拉弓，形變越大，箭射的越遠。蹦床形變越大，運動員蹦的越高。） 鞏固練習：1.下列說法正確的是（ ）a、 具有能量的物體一定在做功 c、物體做的功越多，它具有的能越大b、 物體具有的能越大，它做的功越多 d、物體能夠做的功越多，它具有的能越大分析：物體有做功的本領，它就具有能，但不能誤認為具有能量的物體一

10、定在做功；物體具 有的能越大，也不代表它做功多，也不能說做的功越多具有的能越大。應該是能夠做的功越 多，具有的能越大，所以選 d2.下列物體各具有什么形式的機械能？a、鐘表上的發(fā)條 b、正在爬坡的汽車 c、在平直軌道上勻速行駛的列車d、正在空中飛行的鳥兒 e、山坡上靜止的石頭 f、靜止在水平地面上的自由伸長的彈簧 分析：c、只具有動能；e、只具有重力勢能；a、只具有彈性勢能；b、d 即有動能也有重力 勢能；f、不具有任何形式的機械能3.小明去百貨商店購物時，自動扶梯把他從一樓勻速送到三樓的過程中他的動能、勢能、機械能是怎樣變化的？分析：動能不變，勢能增加，機械能增加。探究動能與勢能的相互轉化問

11、：蕩秋千具有什么特點，它們動能、勢能大小有發(fā)生變化嗎？ 學生回答：視頻展示：分析：（單擺）小球在最高點時，只具有重力勢能，沒有動能，當放手小球下降到最低點的 過程中，小球的高度降低重力勢能減小，運動速度變快，動能增加，重力勢能轉化為動能。 小球從最低點上升到最高點過程中，速度變小，動能變小，高度升高，重力勢能增大，動能 轉化為重力勢能。（麥克斯韋滾擺、彈簧門在推開以后能自己關閉。說明這件事怎樣利用了能的轉化。） 讓學生試著自己分析，老師加以補充。練習：課后作業(yè)五、小結：（板書）一、功的本領稱為能可以反映一個物體做功的本領大?。ㄗ⒁猓壕哂心艿奈矬w不一定正在做功）二、機械能：動能：物體由于運動而具

12、有的能叫動能重力勢能：物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能彈性勢能：物體由于發(fā)生形變而具有的能叫彈性勢能動能（質量越大，速度越大，動能越大）三、機械能重力勢能（質量越大，高度越高，重力勢能越大）勢能彈性勢能（彈性形變越大，彈性勢能越高）四、動能與勢能的相互轉化作業(yè)：練習冊課后反思：能的概念比較抽象，人們既不能看到它，又不能摸到它，只能通過相關的物理現(xiàn)象來 肯定它的存在。所以在引入能量的概念前應該盡量多舉例；針對實例中共同存在的“有做功 的能力”這個因素，進而推出動能、勢能和機械能的概念。在引入能的單位時，要適度的介 紹功與能的關系，讓學生初步認識到“功是能量轉化的量度”，在此不做深入介紹。實驗探究是