势能和机械能.doc

课题 机械能和内能 教学内容势能、机械能教学目标1.知识与技能：理解势能；知道弹性势能；知道重力势能的大小分别与哪些因素有关，并能对一些简单的现象作出判断。2.方法与过程：通过观察、实验的方法，能用生活中的实例说明物体具有重力势能、弹性势能；经历“动能、重力势能的大小分别与哪些因素有关”的探究过程；注意控制变量在实验中的应用。3.情感态度与价值观目标：体验科学探究的乐趣，领略自然现象的美妙与和谐.乐于探索日常生活中的物理道理。教学重点势能 重力势能通过实验探究认识能量的相互转化 规律教学难点势能概念的理解，能量转化教学准备木块、弹簧、滚摆、单摆、能量转化装置课时安排1课时教 学 过 程二 次 备 课【知识回顾】1物体发生 能产生力，这个力叫弹力， 叫弹性形变，弹力的大小与 有关。2箭能被拉开的弓射出去；运动员能被弯曲的撑杆弹向高空，这些事实说明，发生弹性形变的物体具有能量，这种能量叫做_。3我们知道从大坝流下的水能冲击汽轮机发电；正在工作的打桩机能将桩打入地下，这些事实说明，被举高的物体也具有能量，这种能量叫做_。【新课预习】1你做过如图所示实验吗？按P32活动122步骤2、3操作，应该看到的现象是 ，这说明 ；继续做步骤4，与2、3不同的是 ，对比说明 2如P33图128事实都可说明 。3如P33图1210所示模拟打桩实验中，让重锤举高，自由落下，落在“木桩”上，“桩”会 ，说明从高处落下的重锤能对“木桩” 。想一想，要想将“桩”打得深一些，你有几种方法：一、 ；二、 。4猜一猜，物体的重力势能可能与 等因素有关。5想一想，如图示单摆小球，若将球拉到A点，松手后会产生的现象是 ，A、B、C三点，在 点时高度最高，在 点时，速度最大，从A点到C点速度的变化情况是 。一.弹性势能活动:会跳的卡片问:卡片为什么会跳?发生弹性形变的物体具有弹性势能.师：解释“弹性形变”再思考:弹性势能的大小跟哪些因素有关?做课本实验或者说分析课本图12-8可知:物体的弹性势能的大小跟形变大小有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。弹性势能跟形变大小、弹性强弱都有关.二重力势能1什么是重力势能？师生共同分析：人们在打桩时，必须把重锤高高举起，当重锤落下时可以做功，因为重锤受到竖直向下的重力，重锤下落时沿着重力的方向向下通过了一段距离，所以举高的重锤可以做功，将木桩打入地里。试想，一个重锤如果静止地压在本桩上是不能做功的。重锤只有在被举高的情况下才能做功，即重锤被举高时才具有做功的本领能。一池静止的水是不能做功的，但是这一池静止的水如果处在高山上，水落下时就可以做功，把水车冲得转起来。被举高的物体具有的能叫重力势能。2探就重力势能的大小跟哪些因素有关。活动：模拟打桩思路：桩被打得越深，说明重锤对桩做功越多，重锤具有的重力势能越多思考：要想桩打得深些，有哪些方法？得出：重力势能的大小跟物体的质量和被举的高度有关，物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能越大。3.机械能：动能和势能统称为机械能一个物体可以既有动能又有势能吗？举例说明。飞机是运动的，它具有动能。飞机从地面飞上高空，所以具有重力势能。很多物体可以既有动能又有势能。学生思考并举出生活中既具有动能又具有势能的物体空中飞行的子弹运动员抛出的铅球在空中飞行4.动能和势能的转化问：落向地面的乒乓球,会怎样？演示并说明实验1：单摆实验。此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。最好能挂在天花板上，使单摆在黑板前，平行于黑板振动，以便在黑板上记录摆球运动路线中左、右最高点和最低点的位置。分析单摆实验时，摆球高度的变化比较直观，而判断摆球速度大小的变化比较困难，可以从摆球在最高点前后运动方向不同，分析摆球运动到最高点时的速度为零，作为这一难点的突破口。顺便指出像单摆这种往复的运动，在物理学中叫做振动。实验2：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，此时摆轮只有重力势能，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；而且越转越快，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。仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。实验3：观察乒乓球落地时的弹跳情况指导学生分析书中“过山车、撑杆跳”，使学生进一步建立能的转化观念。师生共同讨论分析能的转化过程，培养学生科学严谨的学习态度和不断探究的专研精神。结论：1、动能和势能可以互相转化2、有摩擦等阻力时，在势能和动能相互转化过程中，机械能会不断减少。问：如果没有摩擦阻力呢？指导学生看书：知道潮汐能、海浪能、海流能机械能转化在现代科技中的实例：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，动能最大；此时离地面最近，重力势能最小。卫星由近地点向远地点运行时动能减小，重力势能增大，动能向重力势能转化。直到远地点时，动能最小，重力势能最大。卫星由远地点向近地点运行时，重力势能向动能转化。在卫星运行过程中，不断地有动能和势能的相互转化。以上能量转化可启发学生回答。【知识演练】1请同学们判断下列物体中哪些物体具有动能？重力势能?弹性势能?足球场上奔跑的运动员 ( ) 从飞机上投出的炸弹 ( )被电风扇吹动的空气 ( ) 游动的鱼 ( )拉长的橡皮筋 ( ) 高山上的大石头 ( )2直升飞机在匀速上升的过程中( )A动能变大，势能变大 B动能不变，势能变大C动能变小，势能变大 D动能不变，机械能不变3跳伞运动员从高空下落时，在他张伞后，所受的空气阻力等于运动员和伞的总重力时，下列说法正确的是（ ）A动能、势能和总机械能都不变B重力势能减少，动能增加，总机械能不变，C重力势能减少，动能不变，总机械能减少D重力势能不变，动能为零，总机械能不变。4一辆汽车在上坡的过程中,下列说法中一定正确的是( )A 汽车的动能不断减小B 汽车的重力势能不断增大C 汽车的机械能不断增大 D 汽车势能的增加量等于其动能的减小量5如图所示，小妍把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线abc运动到C点，然后从c点往回摆动，则下列说法正确的是（ ）A铁球位于c点时动能最大B铁球位于b点时势能最大C铁球摆回时不可能碰伤鼻子D改用铜球做实验就会碰伤鼻子6你看见过杂技里的