第十一章功和機械能

1、第十一章 功和機械能11.4 機械能及其轉(zhuǎn)化 教案 一、教學(xué)目標：1、知道機械能包括動能和勢能2、能用實例說明動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，能解釋有關(guān)動能、重力勢能、彈性勢能之間相互轉(zhuǎn)化的簡單現(xiàn)象3、初步了解機械能守恒的含義二、教學(xué)重點：能量守恒的理解和動能和勢能的轉(zhuǎn)化.教學(xué)難點：能量守恒的理解和動能和勢能的轉(zhuǎn)化.三、教學(xué)用具：多媒體課件、滾擺.四、教學(xué)過程：（一）、復(fù)習(xí)引入動能：物體由于 運動 而具有的能叫動能重力勢能：物體由于 被舉高 而具有的能叫重力勢能彈性勢能：物體由于 發(fā)生彈性形變 具有的能叫彈性勢能動能 與速度和質(zhì)量有關(guān)機械能 重力勢能 與被舉高度和質(zhì)量有關(guān) 勢能 彈性勢能 與彈性形

2、變大小有關(guān)動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能；引入課題：11.4機械能及其轉(zhuǎn)化（二）、新課教學(xué)：動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。一個物體的勢能和動能之和，就是物體的總的機械能。機械能=動能+勢能合作探究：實驗1：滾擺實驗出示滾擺，并演示滾擺實驗。引導(dǎo)學(xué)生復(fù)述并分析實驗中觀察到的現(xiàn)象。開始釋放擺輪時，擺輪在最高點靜止，此時擺輪只有重力勢能，沒有動能。擺輪下降時其高度降低，重力勢能減少；擺輪旋轉(zhuǎn)著下降；而且越轉(zhuǎn)越快，其動能越來越大。擺輪到最低點時，轉(zhuǎn)動最快，動能最大；其高度最低，重力勢能最小。在擺輪下降的過程中，其重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為動能。仿照擺輪下降過程的分析，得出擺輪上升過程中，擺輪的動

3、能逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢能。實驗2：單擺實驗（多媒體演示）。分析單擺實驗時，擺球高度的變化比較直觀，而判斷擺球速度大小的變化比較困難，可以從擺球在最高點前后運動方向不同，分析擺球運動到最高點時的速度為零，作為這一難點的突破口。綜述實驗1、2，說明動能和重力勢能是可以相互轉(zhuǎn)化的。動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化的條件（1）動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中，必定有動能和勢能各自變化，而且一定是此增彼減。（2）動能的增減變化要以速度的增減來判斷。（3）重力勢能的增減變化要以物體離地面高度的增減變化來判斷。（4）彈性勢能的增減要根據(jù)形變大小的變化來判斷。自然界中動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的事例很多。其中有一些比較直觀，例如：物體從高

4、處落下、瀑布流水等這些事例也可以讓學(xué)生列舉，說明動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。有些事例比較復(fù)雜，例如：踢出去的足球在空中沿一條曲線（拋物線）運動過程中，動能和勢能是如何相互轉(zhuǎn)化的呢？通過分析，可以看到足球在上升階段動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；在下降階段重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。我們在演示滾擺的實驗中，滾擺高度也是一次比一次低最后都要停下來，問：這是什么原因呢？（引導(dǎo)學(xué)生回答：物體運動要克服摩擦和空氣阻力做功，要消耗物體的機械能。最后機械能完全被用來克服摩擦和空氣阻力做功消耗掉了，所以物體最后要停下來）教師點明：消耗掉的機械能并未消失，而是轉(zhuǎn)化為其他形式的能了。這個問題以后將學(xué)到。只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化時，（不計摩擦

5、）物體的機械能總和保持不變，即物體的機械能守恒。如果有摩擦等阻力，在轉(zhuǎn)化過程中，機械能會不斷減小。人造地球衛(wèi)星在運行過程中，也發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。人造地球衛(wèi)星為什么不會像滾擺一樣會停下來呢？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。（出示我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星軌道圖）現(xiàn)以我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星為例，它離地球最近的一點叫近地點，離地球最遠的一點叫遠地點。衛(wèi)星在大氣層外運行，不受空氣阻力，只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化，因此機械能守恒。它在近地點時，速度最大，動能最大；此時離地面最近，重力勢能最小。衛(wèi)星由近地點向遠地點運行時動能減小，重力勢能增大，動能向重力勢能轉(zhuǎn)化。直到遠地點時

6、，動能最小，重力勢能最大。衛(wèi)星由遠地點向近地點運行時，重力勢能向動能轉(zhuǎn)化。在衛(wèi)星運行過程中，不斷地有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化（三）水能和風(fēng)能的利用通過實例觀察課件分析學(xué)習(xí)（四）小結(jié)：1、動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化 動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化2、動能與勢能統(tǒng)稱為機械能3、機械能守恒：如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能的總和不變（五）達標檢測1.如圖所示，小球先后從傾角分別為30°和60°的光滑斜面由靜止開始從頂端滑到 底端，它滑到底端時的速度大小分別為v1和v2，則下列關(guān)系式中正確的是( )A. v1v2 B. v1=v2C. v1v2 D.無法確定2.在巴塞羅那的奧運會上，西班

7、牙的運動員用帶火的弓箭點燃奧運圣火，在這過程中( )A.動能轉(zhuǎn)化為勢能B.重力勢能減小，動能不變C.彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能D.沒有能量轉(zhuǎn)化3.對一個站在正在勻速上升的電梯中靜止不動的人來說，下列說法中正確的是( )A.只具有重力勢能B.只具有動能C.即具有動能又具有重力勢能D.沒有機械能4.加速自由下落的蘋果，它的( )A.動能增加，勢能減小B.動能減小，勢能增加C.機械能不變D.機械能增加5.甲、乙兩物體處在同一水平面上，甲的動能比乙的動能大，下列說法中正確的是 ( )A.甲的質(zhì)量一定比乙的質(zhì)量大B.甲的速度一定比乙的速度大C.甲做功的本領(lǐng)一定比乙做功的本領(lǐng)大D.以上說法都不對.6.下列說法中正確的是( )A.速度大的物體動能一定大B.質(zhì)量大的物體勢能一定大C.舉得高的物體重力勢能大D.質(zhì)量相同的物體，速度大的動能大7.下列物體中，既具有動能又具有勢能的是( )A.在水平路面上行駛的汽車B.空中正在下落的冰雹C.拉長的彈簧D.被攔河壩擋住的水8.彈簧被壓得越短，則它具的彈性勢能將會( ) A.變大 B.變小 C.不變9.在下列情況中，機械能發(fā)生變化的是( )A.物體從光滑的斜面自由下滑B.物體在真空中自由下落C.跳傘運動員勻速降