九年级科学机械能.ppt

义务教育课程标准实验教科书科学初三（上）第四章第4节,机械能,请看实验：a、玩具小车拉动木块；b、举高的钩码落下拉动木块（通过滑轮）;c、一个用手拉长的弹簧在释放后拉动木块。,复习：做功的两个必要因素是什么？,提问：一个运动的物体（例小汽车）能否对其他物体做功？一个举高的钩码落下能否对其他物体做功？一个用手拉长的弹簧在释放后能否对靠近它的物体做功？,第1课时,a,b,c,木块,木块,木块,发现:在这些不同的现象中，有一个共同的东西把它们联系起来，这就是它们都能做功,什么物体具有能量呢？,一、能量：一个物体能够对另一个物体做功，我们就称这个物体具有能量，简称能。,能反映了物体做功的本领，不同的物体做功的本领不同，一个物体能够做功越多，表示这个物体的能量越大。,问题讨论：1、流水推动水轮机转动，流水有无能量？为什么？2、树上的苹果有无能量？为什么？,二、动能：物体由于运动而具有的能叫做动能。物体动能的大小表现在它对其他物体所能做的功的大小。,例：飞行的飞机、运动的锤子、行驶的汽车、运行中的列车、跑动着的运动员、飞行中的子弹头、滚动着的钢球、运行中的人造地球卫星。,问题：动能的大小跟哪些因素有关呢？,实验探究1：,猜想与假设：可能与物体和有关,设计实验：控制变量法,1、小球在斜面上自由下滑，到达斜面底部时的速度只与下滑高度有关，高度越大，速度越大。2、平面小车被撞的距离越远，表示被做功越多，运动小球所具有的动能越大。,质量大小,速度大小,加油站：,实验参考表格,一、研究动能大小与速度的关系,二、研究动能大小与质量的关系,小,近,大,远,小,近,大,远,实验结论：物体的动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，物体具有的动能越大。,三、势能,1、重力势能：因被举高而能够做功的物体所具有的能量,实验探究2：问题：物体重力势能的大小与哪些因素有关？,猜想：重力势能的大小可能与和有关。,设计实验：控制变量法,质量大小,物体高度大小,实验验证：学生活动(参照课文p79),分析讨论得出结论物体被举得越，质量越，它具有的重力势能越大。,高,大,2、弹性势能：当弹性物体被拉伸、压缩或弯曲时所具有的能量（观看课件点击按钮）,弹性形变程度越大，弹性势能越大,动能和势能统称为机械能,动能、势能和机械能的国际单位：焦耳（j），简称焦。,巩固练习：1、停靠在站台旁的列车有无动能？为什么？2、以相同速度行驶的满载货车与空载货车动能谁大？为什么？3、小汽车在高速公路上快速行驶与小汽车遇到塞车慢速行驶时哪种动能大？为什么？4、在空中飞行的球，它具有的重力势能是5焦，具有的动能是4焦，这只球具有的总机械能是多少?5、在同一高度铅球和乒乓球具有的重力势能不相等，若使它们的重力势能相等，可采取哪些方法?6、从斜槽上端滚下的小球，它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么?在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么?,第2课时,复习：判断下列物体的能量：1、在水平地面上行使的汽车2、拉长的橡皮筋3、手表里被拧紧的发条4、空中飞行的子弹5、滚上斜坡的蓝球6、正在空中下落的冰雹。7、大海中航行的轮船。,比较下列物体动能、势能和机械能的大小：1.被举到同一高度的乒乓球和铅球。2.以同样速度行驶的汽车和火车。3.一辆以2米/秒的速度行驶的汽车和以15米/秒的速度行驶的汽车。,下列关于能的说法，正确的是：1、两辆汽车，速度大的，动能就大。2、山顶的石块比山要的石块势能大3、同一石块运动时机械能比静止时大4、物体能够做功，就说它具有能,四、动能与势能的相互转化,1、学生活动1：观察滚摆实验。,注意：事先在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。,实验的做法：将线一端高高固定，另一端绕完摆轮轴使轮上缘贴紧固定处，轻放摆轮，观察摆轮的运动。（点击按钮参考课件实验1）,分析实验现象：滚摆上升时：速度，所以动能；高度，所以重力势能。这个过程是转化为。,滚摆下降时：高度，所以重力势能；速度，所以动能。这个过程是转化为。,减小,减小,增大,增大,动能,重力势能,减小,减小,增大,增大,重力势能,动能,2、学生活动2：观察小球摆动实验。注意：实验摆绳宜长些，摆球宜重些。（参照课文）分析实验现象。,结论：动能和重力势能之间是可以相互转化的。,（点击按钮播放实验2）,3、学生活动3：观看皮球下落能量的相互转化。（点击按钮播放课件）,结论：动能和势能之间是可以相互转化的。,4、学生活动4：观察滚摆最高点的变化。,分析原因：,现象：摆回的最高点越来越低,存在着空气等阻力的影响,如果空气阻力不存在，滚摆的势能和动能相互转化，势能和动能的和保持不变，即总的机械能守恒。这是自然界的一条重要定律。,自学课文“过山车”的文字及图片回答文中问题。,问题：刚才有同学操作单摆时被球碰到了鼻子，大家分析一下原因找出免碰的方法。,请同学们分析下面两道题目，说明能量的转化情况。1、现代新型火车站的站台充分考虑了能量的利用和转化而设计成契形，试分析原因。2、人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球有时近、有时远。现以我国发射的第一颗人造卫星为例，它离地球最近时（此处叫近地点）离地面439公里，离地球最远时（此处叫远地点）离地面高度是2384公里，它绕地球一周的时间是114分钟。它在近地点时，速度最大，离地面最近，到远地点时，速度最小，离地面最远。试分析卫星运行过程中，动能和重力势能相互转化的情况。（请点击按钮观看课件卫星）,自学：人造龙卷风发电的设想。,练一练：1、自行车下坡时，不踩脚踏板，速度却越来越大，为什么？2、汽车匀速上坡时，势能、动能和机械能如何变化？,课堂小结：机械能能量：一个物体能够对另一个物体做功就称这个物体具有能。一、动能：物体由于运动而具有的能。质量越大、速度越大，物体具有的动能越大。二、势能1、重力势能：因被举高而能够做功的物体所具有的能量。物体的质量越大,被举得越高它具有的重力势能就越大.2、弹性势能：当弹性物