机械能(全章).doc

课题：初中物理第二册第一章机械能第一节动能与势能一、教学目标：1、正确理解能、动能、势能的概念，体现在能动用能、动能和势能的概念识别和解释有关的物理现象。2、通过演示实验、实验现象的归纳和总结，培养学生观察、比较、归纳的能力。二、重点难点分析：动能、势能概念的建立。重力势能的建立。造成难点的原因是因为实际看到的下落的物体做功都表现为有速度的物体有动能的物体做功。突破点放在建立能的概念时强化能够做功的物体即具有能。三、教具：上弦玩具车、斜槽、钢球、木块、橡皮筋、弹簧等。四、主要教学过程：、引入新课：我国国务院有个重要的部，叫“能源部”；我国工业的重点投资方面，是发展能源工业；在报上，大家经常看到“开发能源”“能源危机”“原子能”等等，在上述说法或术语中，都涉及到“能”。可见能是一种重要的东西。我们从本课起，陆续学习一些有关能的知识。1、复习有关知识鉴于能量和功的概念有密切的联系，我们简要复习一下功的概念。提问：力对物体做功要满足几个条件？（一是要有力作用在物体上；二是物体要在力的方向上通过一段距离。）实验：用上弦小汽车在车前一段距离地方放上木块，开动车，前程车没有推动木块，后半程推动木块做功。前程车没有推动木块，但它能够做功。（有做功的本领）后程开动的车做了功。分析下列现象中，哪些物体做了功，哪些物体没做功但能够做功，哪些物体不能做功。（投影片）1、风吹推动风车；2、水从高处冲下来冲击水轮；3、花盆放在三楼晾台围栏上；4、水开了，水蒸气顶起了壶盖；5、飞行的子弹；6、皮筋；7、拉长了的皮筋；8、水平路上开着的汽车；9、放在地面上的铁锤。做了功的有：风、水、水蒸气能够做功的有：花盘、拉长的皮筋、飞行的子弹、开着的车不能做功的有：皮筋、铁锺。（过渡）很多物体都有做功的本领，例如：四、五级风能够推动帆船“逆水行舟”，八、九级风能使大树“前仰后合”而飓风能把大树连根拨起。、进行新课1、引入能量的概念： 1、能：（板书）、物理学中一个物体能够做功，我们就说它具有能量。具有能的物体的特点是它具有做功的本领，但是不一定正在做功。分析问题的时候一定在注意这一点。（阅读P2第一段。）能的大小或者说能的多少，是表示做功本领大小的。、一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。物体具有能量的形式是多种多样的，以后我们将逐步认识各种形式的能量。2、动能（1）动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。讨论：引导学生广泛地列举事例，说明运动的空气、水和各种物体都能够做功，而具有动能。概括“一切运动的物体都具有动能”、动能的大小与哪些因素有关演示课本图11实验，实验可分三步：将同一个钢球，从斜面不同高度滚下，让学生观察钢球将木块椎动的距离。（现象：位置高的球推动木块较远）分析：将木块推的远，说明小球能够做的功多，也就是具有的动能的多。实验说明：从不同高度滚下的钢球，具有不同的动能。将质量相同的两个钢球，同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。现象：从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。实验表明：从高处滚下的钢球速度大。从而得到结论：物体的动能与速度有关，速度越大。物体的动能越大。换用不同质量的钢球，从同一高度让其滚下，让学生观察钢球推动木块的距离。现象：质量大的钢球将木块向前推得更远。从而得出结论：运动物体的质量越大，动能就越大。总结实验结果：运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。启发：一颗静止的子弹头，并不可怕。因为它没有动能，而从枪膛中打出的子弹头，非常可怕。致人死地。（原因在于速度）一个奔跑过来的小孩子，即使要撞上你，你也不觉得可怕，因为小孩子的质量很小，而奔过来的是一个成人、一个牛或一辆车你会感到害怕而避让。而它质量很大。3、势能：物体由于运动的原因而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。例如，同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏，拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动纸弹移动一段距离，从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓，压缩的弹簧也能够做功，它们都具有能量，这种能量叫做弹性势能，它是由于物体发生弹性形变而具有的能量。解释弹性形变：物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变。如果外力撤消，物体能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。列举事例说明物体的弹性形变。如：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，上紧的钟表发条等。演示课本图14的实验，阐明物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。被举高的重物，也能够做功。例如：举高的铅球，落地时能将地面砸个坑；举高的夯落下时能把木桩打入地里。举高的物体具有的能量叫重力势能。列举事例说明：物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能越大。如：举起同样高度的铅球和乒乓球，铅球落下时做的功多，具有的重力势能大。铅球举得越高，具有的重力势能就越大。启发：一把铁锤放在你的脚下，你并在意它，如果把铁锤用绳子拴住，悬在你的头顶上，你会很担心。因为铁锤在头顶上有重力势能，一旦绳子断了，这个能量释放出来，对你有生命危险。（铁锤没有做功但，能够做功。）如果悬挂的是一团子棉花，你就不那么害怕了，因为棉花团质量不大。4、机械能：让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量？（具有重力势能）继而让学生分析在桌面上滚动的钢球具有什么能？通过分析得知滚动的钢球既有动能，又有势能。动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。（4）能量的单位：从前面的讨论，我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念，能量反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此，动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳。、课堂小结：能动能大小与Mass、Velocity有关势能重力势能大小与Mass、high有关弹性势能大小与弹性形变大小有关当堂练习：P3练习题1、2。根据课堂时间灵活掌握；注意课堂纠错。、课后作业：物理之友后相应章节1.1练习作业.课题：初中物理第二册第一章机械能第二节动能和势能的转化一、教学目标：1知道动能和重力势能、弹性势能可以相互转化，并能举例说明； 2能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象； 3、进行一些爱国主义教育和节能教育。二、重难点分析： 动能和势能的转化，动能和势能转化过程的分析。三、教具：滚摆、斜槽，弹簧片，木球，人造地球卫星的挂图等。四、主要教学过程：、引入新课：复习提问：什么样的物体我们说它具有能？什么叫动能？动能大小与哪些因素有关？汽车由静止起动逐渐加速的过程中，动能如何变化？汽车行驶中司机关油门踩刹车，逐渐减速停止的过程中，汽车的动能又如何变化？复习什么叫重力势能？重力势能与哪些因素有关？铁锤放在地面上不具有能，而挂在房顶上则具有能，这是什么道理？、进行新课挂在房顶的铁锤具有重力势能、一旦挂绳断了，重力做功，在重物下落的过程获得动能，会把地面砸个坑。铁锤下落过程中，重力势能减小，动能增大重力势能转化为动能。二、动能和势能的转化板书下面我们共同观察滚摆的运动，并思考动能和势能的变化。演示实验1；滚摆实验。出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。引导学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮又有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降；而且越来越快，其动能越来越大。摆轮到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。仿照摆轮下降过程，分析摆轮上升过程能量转化情况。说明：1、动能和重力势能是可以相互转化的。演示实验2：弹性势能和动能的相互转化。复习什么是弹性势能？弹性势能大小与哪些因素有关？演示课本图17动能和弹性势能的转化实验。实验可分两步做。首先手持着木球将弹簧片推弯，而后突然释放木球，木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。让学生分析在此过程中，弹性势能转化为动能。第二步实验，让木球从斜槽上端滚下，让学生观察水球碰击弹簧片的过程。然后，依据课本图17，甲乙图和乙丙图分析动能转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程。得出：2、动能和弹性势能也是可以相互转化的。3、分析人造卫星的能量转化过程。自然界中动能和势能相互转化的事例很多。人造地球卫星在运行过程中，也发生动能和重力势能的相互转化。人造地球卫星大家并不陌生，然而围绕人造卫星，同学们还有许多的谜没有揭开。例如：人造卫星为什么能绕地球运转而不落下等等，这些问题还有待于同学们进一步学习，今天我们只讨论卫星运行过程中，动能和重力势能的相互转化。人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置高地球有时近、有时远。（出示我国发射的第一颗人造卫星的轨道图）近地点离地面439公里，远地点离地面2384公里，绕地球一周114分种，从近地点到远地点，动能减小，重力势能增加；从远地点到近地点，动能增大，重力势能减小。、讨论分析乒乓球落地的四个过程能量转化情况采用学生讨论，教师引导、纠错、作业：物理之友后相应章节1.2练习作业.课题：第一章机械能第三节水能和风能的利用一、教学目标：1、在物理知识方面：常识性了解水能和风能的利用的知识；2、知道水能和风能的利用及其对我国社会主义建设的意义；3、通过本节教学,对学生进行爱国主义教育和节约能源和教育二、教具：挂图三、教学过程：、复习引入新课1复习利用钢球从斜槽上滚下的事例。分析能量的转化。（1）说明钢球从斜槽上滚下的过程中能的转化。（2）钢球从斜槽高处滚下比从斜槽低处滚下时的速度大，试用能量转化的观点说明原因。2、引入新课从能量的角度来看，流动的水和空气都能做功，具有机械能。自然界的流水和劲风是具有大量机械能的天然资源，人们很早以前就开始利用这一资源为人类服务。、进行新课1、水能的利用。、人类利用水能的历史很久，我国是世界上利用水能最早的国家之一。早在 1900多年前，就制造了木制的水轮，让流水冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、碾谷，我国明代的科学家宋应星在他的著作天工开物中，曾详细地记载了古代人民对水能的利用。（参阅课本图l9水磨）、到18世纪，社会生产需要越来越强大的动力机，随着科学技术的发展，人们造出了大功率的水轮机，来带动纺织机，冶金鼓风机等。但这些机器都必须安置在河流旁。、近代对水能的利用，也越来越广泛。19世纪人类掌握了水力发电技术，利用水力带动水轮发电机发电，再把电送到远处的工厂，扩大了水能的使用范围。、近代对水能利用的技术也越来越高。现代的大型水轮机不但功率大，目前单机容量可达50多万千瓦，而且效率高达90以上。这样的一台水轮发电机能供给一座大城市的全部用电。当然，要推动这样的水轮发电机，需要水流具有很大的能量。通常要在河流上修筑河坝，来提高水位。水位提高，水的机械能增加。海水的潮汐也具有巨大的能量泪前利用潮汐发电的研究已经取得成功这也是水能利用的一个方面。；、我国水能利用取得了很大成绩。我国水利资源占世界首位。水能蕴藏大约有6.8亿千瓦，可开发利用的有3.8亿千瓦。建国以来，我国在水能的利用上已经取得了很成绩，在黄河上有龙羊峡、刘家峡、三门峡、八盘峡、青铜峡等大型水电站，总发电能356万千瓦。在长江上已建成了葛州坝水电站，