第5章《4 機械能》

1、義務(wù)教育課程標準實驗教科書義務(wù)教育課程標準實驗教科書 科學科學初三（上）第五章第初三（上）第五章第4節(jié)節(jié)機機 械械 能能 請看實驗：A、玩具小車拉動木塊；B、舉高的鉤碼落下拉動木塊（通過滑輪）;C、一個用手拉長的彈簧在釋放后拉動木塊。 復習：做功的兩個必要因素是什么？ 提問：一個運動的物體（例小汽車）能否對其他物體做功？一個舉高的鉤碼落下能否對其他物體做功？一個用手拉長的彈簧在釋放后能否對靠近它的物體做功？第1課時ABC木塊木塊木塊發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn): :在這些不同的現(xiàn)象中，有一個共在這些不同的現(xiàn)象中，有一個共同的東西把它們聯(lián)系起來，這就是它們都同的東西把它們聯(lián)系起來，這就是它們都能做功能做功什么物體具

2、有能量什么物體具有能量呢？呢？一、能量一、能量：一個物體能夠?qū)α硪粋€物體做功，我們就稱這個物體具有能量，簡稱能 。能反映了物體做功的本領(lǐng)，不同的物體做功的本領(lǐng)不同，一個物體能夠做功越多，表示這個物體的能量越大。 問題討論：1、流水推動水輪機轉(zhuǎn)動，流水有無能量？為什么？2、樹上的蘋果有無能量？為什么？ 二、動能：物體由于運動而具有的能叫做動能。物體動能的大小表現(xiàn)在它對其他物體所能做的功的大小。 例：飛行的飛機、運動的錘子、行駛的汽車、運行中的列車、跑動著的運動員、飛行中的子彈頭、滾動著的鋼球、運行中的人造地球衛(wèi)星。 問題：動能的大小跟哪些因素有關(guān)呢？ 實驗探究實驗探究1：猜想與假設(shè)：可能與物體猜

3、想與假設(shè)：可能與物體 和和 有關(guān)有關(guān)設(shè)計實驗設(shè)計實驗：控制變量：控制變量法法 1 1、小球在斜面上自由下滑，到達斜面底部時的、小球在斜面上自由下滑，到達斜面底部時的速度只與下滑高度有關(guān)，高度越大，速度越大。速度只與下滑高度有關(guān)，高度越大，速度越大。2 2、平面小車被撞的距離越遠，表示被做功越多，、平面小車被撞的距離越遠，表示被做功越多，運動小球所具有的動能越大。運動小球所具有的動能越大。質(zhì)量大小質(zhì)量大小速度大小速度大小加油站：加油站：實驗參考表格實驗參考表格實驗次數(shù)實驗次數(shù)質(zhì)量質(zhì)量速度速度小車被推的遠近小車被推的遠近1相等相等2實驗次數(shù)實驗次數(shù)速度速度質(zhì)量質(zhì)量小車被推的遠近小車被推的遠近1相等

4、相等2小小近近大大遠遠小近近大大遠遠實驗結(jié)論：物體的動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，物體的動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，物體具有的動質(zhì)量越大、速度越大，物體具有的動能越大。能越大。 三、勢能三、勢能1、重力勢能：因被舉高而能夠做功的物重力勢能：因被舉高而能夠做功的物體所具有的能量體所具有的能量 實驗探究實驗探究2：問題：物體重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)問題：物體重力勢能的大小與哪些因素有關(guān) ？猜想：重力勢能的大小可能與猜想：重力勢能的大小可能與 和和 有關(guān)。有關(guān)。設(shè)計實驗設(shè)計實驗：控制變量：控制變量法法 質(zhì)量大小質(zhì)量大小物體高度大小實驗驗證：學生活動實驗驗證：學生活動 ( (參照

5、課文參照課文P79)P79)分析討論得出結(jié)論分析討論得出結(jié)論物體被舉得越物體被舉得越 ，質(zhì)量越，質(zhì)量越 ，它具，它具有的重力勢能越大。有的重力勢能越大。高大2、彈性勢能：彈性勢能：當彈性物體被拉伸、壓縮或彎曲時所當彈性物體被拉伸、壓縮或彎曲時所具有的能量具有的能量 彈性形變程度越大，彈性形變程度越大， 彈性勢能越大彈性勢能越大 動能和勢能統(tǒng)稱為機械能動能、勢能和機械能的國際單位：焦耳（J），簡稱焦。鞏固練習：1、?？吭谡九_旁的列車有無動能？為什么？2、以相同速度行駛的滿載貨車與空載貨車動能誰大？為什么？3、小汽車在高速公路上快速行駛與小汽車遇到塞車慢速行駛時哪種動能大？為什么？4、在空中飛行的

6、球，它具有的重力勢能是5焦，具有的動能是4焦，這只球具有的總機械能機械能是多少? 5、在同一高度鉛球和乒乓球具有的重力勢能不相等，若使它們的重力勢能相等，可采取哪些方法?6、從斜槽上端滾下的小球，它有沒有重力勢能?在它下滾的過程中重力勢能的大小有沒有變化?為什么?在滾下的過程中有沒有動能?它的動能有沒有變化?為什么? 第2課時 復習：判斷下列物體的能量：1、 在水平地面上行使的汽車2、 拉長的橡皮筋3、 手表里被擰緊的發(fā)條4、 空中飛行的子彈5、 滾上斜坡的藍球6、 正在空中下落的冰雹。7、 大海中航行的輪船。比較下列物體動能、勢能和機械能的大?。?. 被舉到同一高度的乒乓球和鉛球。 2. 以

7、同樣速度行駛的汽車和火車。3.一輛以2米/秒的速度行駛的汽車和以15米/秒的速度行駛的汽車。 下列關(guān)于能的說法，正確的是：1、兩輛汽車，速度大的，動能就大。2、山頂?shù)氖瘔K比山要的石塊勢能大3、同一石塊運動時機械能比靜止時大4、物體能夠做功，就說它具有能四、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化四、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化1、學生活動1：觀察滾擺實驗。注意：事先在擺輪的側(cè)面某處涂上鮮明的顏色標志，觀察顏色標志，可以判斷擺輪轉(zhuǎn)動的快慢。實驗的做法：將線一端高高固定，另一端繞完擺輪軸使輪上緣貼緊固定處，輕放擺輪，觀察擺輪的運動。 （點擊按鈕參考課件實驗1）分析實驗現(xiàn)象：滾擺上升時：速度滾擺上升時：速度 ，所以動能，所以動

8、能 ； 高度高度 ，所以重力勢能，所以重力勢能 。 這個過程是這個過程是 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 。 滾擺下降時：高度滾擺下降時：高度 ，所以重力勢能，所以重力勢能 ； 速度速度 ，所以動能，所以動能 。 這個過程是這個過程是 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 。減小減小增大增大動能重力勢能重力勢能減小減小增大增大重力勢能重力勢能動能2、學生活動2：觀察小球擺動實驗。注意：實驗擺繩宜長些，擺球宜重些。（參照課文）分析實驗現(xiàn)象。結(jié)論結(jié)論：動能和重力勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。動能和重力勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。（點擊按鈕播放實驗2）結(jié)論結(jié)論：動能和勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。動能和勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。4、學生活動4：觀察滾

9、擺最高點的變化。分析原因： 現(xiàn)象：擺回的最高點越來越低 存在著空氣等阻力的影響如果空氣阻力不存在，滾擺的勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，勢能和動能的和保持不變，即總的機械能守恒。這是自然界的一條重要定律。 自學課文“過山車” 的文字及圖片回答文中問題 。問題：剛才有同學操作單擺時 被球碰到了鼻子，大家分析一下原因找出免碰的方法。請同學們分析下面兩道題目，說明能量的轉(zhuǎn)化情況。1、 現(xiàn)代新型火車站的站臺充分考慮了能量的利用和轉(zhuǎn)化而設(shè)計成契形，試分析原因。2、 人造衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運行，它的位置離地球有時近、有時遠?，F(xiàn)以我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星為例，它離地球最近時（此處叫近地點）離地面439公里，離地球最遠時（此處叫遠地點）離地面高度是2384公里，它繞地球一周的時間是114分鐘。它在近地點時，速度最大，離地面最近，到遠地點時，速度最小，離地面最遠。試分析衛(wèi)星運行過程中，動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化的情況。自學：人造龍卷風發(fā)電的設(shè)想。練一練：1、自行車下坡時，不踩腳踏板，速度卻越來越大，為什么？2、 汽車勻速上坡時，勢能、動能和機械能如何變化？課堂小結(jié) ： 機械能能量能量：一個物體能夠?qū)α硪粋€物體做功就稱這個物體具有能。一、一、動能：物體由于運動而具有的能。質(zhì)量越大、速度越大，物體具有的動能越大。二、勢能1、重力勢能：因被舉高而能夠做功的物體所具有的能量。物體的質(zhì)量越大,被舉得越