第六節(jié)合理利用機(jī)械能

1、第十章 第六節(jié) 合理利用機(jī)械能主備人：張朝紅 審查人：張明 使用人：張朝紅教學(xué)目標(biāo)：1、 建立能量的初步概念；理解動(dòng)能、重力勢能的概念及影響它們大小的因素；能用實(shí)例說明物體的動(dòng)能和勢能；知道彈性勢能；知道機(jī)械能及其單位。 2、 解動(dòng)能、勢能可以相互轉(zhuǎn)化，能用實(shí)例說明物體動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化。 3、 通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治龈爬芰ΑＥ囵B(yǎng)學(xué)生用能量觀點(diǎn)分析問題的能力和意識(shí)。 4、 結(jié)合我國航天事業(yè)的發(fā)展，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。 重點(diǎn)難點(diǎn)：動(dòng)能、勢能的相互轉(zhuǎn)化。用動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化的原理解釋簡單的物理現(xiàn)象教具：演示用：斜橫，鋼球，滾擺，單擺，彈簧，木球。 學(xué)生用：鐵架能，細(xì)線，橡皮泥。

2、教法：講解、實(shí)驗(yàn)課時(shí)：課時(shí)教學(xué)過程：第一課時(shí)一、 導(dǎo)入新課 能與能源是當(dāng)今社會(huì)的熱門話題，能源危機(jī)、開發(fā)新能源，以及世界上很多戰(zhàn)爭都是因?yàn)闋帄Z能源而爆發(fā)的。那么到底什么是能與能源呢？你知道滿足什么條件的物體具有能嗎？ 演示鋼球從斜橫上滾下，斜槽的傾角應(yīng)盡量小些。滾下來時(shí)推動(dòng)木球。（一個(gè)物體能對(duì)別的物體做菌，我們就說這個(gè)物體具有能量，簡稱能。 提問：、動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)？ 、怎么判斷策略勢能大小的變化？ 5、 當(dāng)鋼球滾到斜槽上的某一點(diǎn)時(shí)，鋼球具有什么能？比較該位置和起始位置和鋼球的重力勢能和動(dòng)能各有什么變化？ 總結(jié)學(xué)生發(fā)言，指出自然界中動(dòng)能和勢能變化的事例很多，這節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)來研究這一

3、問題。 二、 進(jìn)行新課 1、 能的概念 復(fù)習(xí)功的概念，推動(dòng)粉筆合在講桌上移動(dòng)一段距離，分析重力是否做功，推力是否做功。強(qiáng)調(diào)做功的兩個(gè)必要因素。 出示教材圖1實(shí)驗(yàn)裝置，演示鋼球從斜槽上滾下，在水平桌面上撞擊木塊，使木塊移動(dòng)一段距離。引導(dǎo)學(xué)生分析在碰撞木塊的過程中，鋼球是否做功？講述：一個(gè)物體能夠做功，我們就說它具有能。 、動(dòng)能 概念 歸納學(xué)生列舉的事例，引出動(dòng)能的概念，如運(yùn)行的列車、流動(dòng)的河水、奔跑的運(yùn)動(dòng)員.說明：物體由于運(yùn)動(dòng)而能夠做功，它們具有的能量叫動(dòng)能。一切運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能。 影響動(dòng)能大小的因素 說明：運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能的多少不盡相同，如微風(fēng)只能使樹枝輕輕動(dòng)，而颶風(fēng)卻能把大樹連根拔起。

4、學(xué)生實(shí)驗(yàn)：略 組織學(xué)生分組討論。結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體的速度越大，質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大。 、勢能 重力勢能 概念：高處的物體具有的能量叫做重力勢能。 影響重力勢能大小的因素 演示實(shí)驗(yàn)：將兩價(jià)目質(zhì)量相關(guān)倍的砝碼用棉線吊在同一高度的鐵架臺(tái)上方，并將兩根相同的鐵釘插在硬肥皂上，放在鐵架臺(tái)的下方。讓兩個(gè)磕碼對(duì)準(zhǔn)鐵釘，用火柴燒斷棉線。 組織學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，討論分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體位于同一高度，質(zhì)量大的物體具有的重力勢能大；在質(zhì)量相同的情況下，物體的位置越高，具有的重力勢能就越大。 引導(dǎo)學(xué)生討論想想議議 彈性勢能 概念：學(xué)生思考發(fā)生形變的物體是否能夠做功？ 講解：發(fā)生彈性形變的物體具有的能叫做彈性勢能。

5、影響因素： 演示實(shí)驗(yàn)。啟發(fā)學(xué)生由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大。 、機(jī)械能 動(dòng)能我勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。 物體具有動(dòng)能，可以說具有機(jī)械能；物體具有勢能，也可以說有機(jī)械能；物體現(xiàn)時(shí)具有動(dòng)能和勢能，動(dòng)能和勢能加在一起就是物體的機(jī)械能。 習(xí)題鞏固：一、填空題： 下列物體中：A掛在屋頂上的電燈；B被拉開的彈簧門；C空中飛行的小鳥；D在冰場上滑行的運(yùn)動(dòng)員；E從斜坡上滾下的石頭；F在平直公路上行駛的汽車；只具有動(dòng)跳的是 只具有勢能的是 既具有動(dòng)能，又具有勢能的是 鴿子和麻雀在空中飛行，如果它們具有的動(dòng)能相等，那么鴿子比麻雀飛得_；如果它們具有的重力勢能相等，那么鴿子比麻雀

6、飛得_。(選填“快”或“慢”、“高”或“低”) 二選擇題：3.我國發(fā)射的“神舟五號(hào)”宇宙飛船，載人艙于2003年10月16日順利地在內(nèi)蒙古主著陸場成功著陸，載人艙在下落到地面附近的某一高度時(shí)，由于空氣阻力的 作用使其勻速運(yùn)動(dòng)，在勻速下落過程中，載人艙() A.重力勢能增大B.重力勢能減小 C.重力勢能不變D.動(dòng)能增大4、若甲物體比乙物體速度大，則：（ ）、甲的動(dòng)能一定比乙大； B、乙的動(dòng)能一定比甲大；C、動(dòng)能一定相等； D、缺少條件，無法比較。5、如圖4，甲、乙兩物體質(zhì)量相同，在拉力F 1、F 2作用下分別沿光滑斜面勻速拉到頂端，則下列說法正確的是 （ ）F 1 F 2 甲 乙圖4A、拉力F

7、1做的功比F 2做功多B、拉力F 2做的功比F 1做功多C、兩者所做的功一樣多D、條件不足，無法判斷三實(shí)驗(yàn)題： 圖66如圖6所示，在“研究物體動(dòng)能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，將A、B、C三小球先后從同一裝置的hA、hB、hC高處滾下（mA=mBhB、），推動(dòng)紙盒運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止。 要研究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，我們應(yīng)選擇 兩圖來進(jìn)行比較。要研究動(dòng)能與速度的關(guān)系，我們應(yīng)選擇 兩圖來進(jìn)行比較。（3）從圖中可以看出A、B、C三個(gè)小球剛到達(dá)水平面時(shí)， 球的動(dòng)能最大。四、簡答題7.2002年12月30日，我國自行研制的“神舟”四號(hào)飛船在灑泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空并成功進(jìn)入預(yù)定軌道。飛船首先從離地球343km（即遠(yuǎn)地

8、點(diǎn)）處，向離地球200km（即近地點(diǎn)）處運(yùn)動(dòng)，那么飛船在此運(yùn)動(dòng)過程中的運(yùn)行是勻速的嗎？為什么？小結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生歸納 能量、動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能、機(jī)械能。 第二課時(shí)、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化 演示滾擺實(shí)驗(yàn) 教師提出問題，啟發(fā)學(xué)生思考并討論： 擺輪升到頂點(diǎn)時(shí)，具有什么能？ 擺輪在下降過程中，速度怎么樣變化？能量怎么樣變化？ 擺輪在上升過程中，速度怎么樣變化？能量怎么樣變化？ 總結(jié)學(xué)生發(fā)言：略 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn) 學(xué)生分組做實(shí)驗(yàn)單擺實(shí)驗(yàn) 引導(dǎo)學(xué)生列舉生活中的實(shí)例，說明動(dòng)能和重力勢能是怎么樣相互轉(zhuǎn)化的。 教師補(bǔ)充實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生分析能量轉(zhuǎn)化的過程。 、騎自行車下坡時(shí)，不踩腳踏板，速度也越來越快，為什么？騎自行車

9、上坡前往往要緊蹬幾下，為什么？ 、過山車的機(jī)械能變化 、人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng) 提出問題，啟發(fā)學(xué)生分析略 、動(dòng)能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化 演示的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)進(jìn)在水平槽的末端加一彈簧，使動(dòng)能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化更加明顯，增加實(shí)驗(yàn)的可見度。 實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行略 引導(dǎo)學(xué)生分析： 從木球壓縮彈簧開始，到彈簧彈性形變最大，木球的動(dòng)能怎么樣變化？彈簧的彈性勢能怎么樣變化？能量怎么樣轉(zhuǎn)化？ 從彈簧形變最大到彈簧恢復(fù)原狀，木球的動(dòng)能怎么樣轉(zhuǎn)化？彈簧的彈性勢能怎么樣轉(zhuǎn)化？能量怎么樣轉(zhuǎn)化？ 學(xué)生回答并得出結(jié)論：動(dòng)能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化。 討論想想議議 教師提出問題，啟發(fā)學(xué)生思考并討論： 為什么木板上是圓斑而不是黑點(diǎn)？ 發(fā)生彈性形變

10、的皮球具有的彈性勢能是從哪里來的？ 皮球反跳有向上的速度，即具有動(dòng)能，這個(gè)動(dòng)能是從哪里來的？ 學(xué)生明確后，教師進(jìn)一步引申：乒乓球落在地板上會(huì)反跳起來，鋼球落在鋼板上也會(huì)反跳起來，乒乓球和鋼球反跳時(shí)的動(dòng)能是怎么樣轉(zhuǎn)變來的？ 講解略 引導(dǎo)學(xué)生列舉生活中的實(shí)例，說明動(dòng)能和彈性勢能是怎么樣相互轉(zhuǎn)化的。補(bǔ)充實(shí)例：跳板跳水；撐竿跳高 第三部分，學(xué)生討論自然界的機(jī)械能有哪些，你知道在哪些方面有利用機(jī)械能 小結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生歸納本課內(nèi)容：動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化。 教師補(bǔ)充： 在動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中，必定有動(dòng)能和勢能各自的變化，鴯是此增彼減 動(dòng)能的增減變化，要以物體速度的增減來

11、判斷。 重力勢能的變化，要以物體離地面高度的增減來判斷。 彈性勢能的增減，要根據(jù)彈性形變大小的變化。 鞏固練習(xí)：圖2一、填空題：1“會(huì)挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”的詩句表達(dá)了詩人蘇軾企望為國御敵立功的壯志。如圖2所示，拉彎的弓把箭射出去。這一過程中能量的轉(zhuǎn)化情況是弓的 能轉(zhuǎn)化為箭的 能。2、下列物體在運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能的是()A汽車沿斜坡向下運(yùn)動(dòng)B汽車在水平公路上勻速行駛C投出的籃球在向上運(yùn)動(dòng)D熱氣球勻速向上運(yùn)動(dòng)3、跳水運(yùn)動(dòng)員從跳板上跳起到落入水中這一過程中能的轉(zhuǎn)化下列敘述正確的是：（）A跳起時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的重力勢能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能；B跳起時(shí)，跳板的彈性勢能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能；圖3

12、C跳起時(shí)，跳板彈性勢能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和重力勢能；D跳水運(yùn)動(dòng)員在跳板上重力勢能與跳水運(yùn)動(dòng)員落水前的動(dòng)能大小相等。.如圖3所示,滾擺在下降的過程中越轉(zhuǎn)越快,它在下降的過程中（ ）A.動(dòng)能增加,勢能增加 B.動(dòng)能增加,勢能減少 C.動(dòng)能不變,勢能減少 D.動(dòng)能減少,勢能增加8.在空氣阻力不計(jì)的情況下，一只皮球從手中靜止下落，被地面彈起到一定的高度。在整個(gè)過程中：（1）說明皮球的動(dòng)能與勢能的轉(zhuǎn)化情況；（2）其實(shí)，球被地面彈起后不能再回到原來的高度。請你在下課時(shí)間與同學(xué)們一起試試看，怎么做才能使球被地面彈起后回到原來甚至超過原來的高度。作業(yè) :除教材內(nèi)容外，再列舉三個(gè)實(shí)例，說明動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。 板書設(shè)計(jì)：能量：一個(gè)物體能夠做功，它就具有能。 （能）單位：焦耳（） 動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有