第十一章《功和機(jī)械能》大單元教學(xué)設(shè)計-【大單元教學(xué)】2022-2023學(xué)年八年級物理同步備課系列（人教版）

八年級物理大單元設(shè)計第十一單元《功和機(jī)械能》單元概述【單元內(nèi)容】能量是《課標(biāo)》中科學(xué)內(nèi)容的三大主題之一，這充分說明了能量在初中物理課程中的重要地位。本章通過功、功率的教學(xué)，為學(xué)生認(rèn)識能作了鋪墊。由于只要求初中學(xué)生初步認(rèn)識能量概念，所以教科書并未追求能量概念的嚴(yán)密性，而是在功的知識的基礎(chǔ)上，直接從功和能的關(guān)系引入能量的概念——物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個物體具有能量。教科書通過列舉生產(chǎn)、生活中一些物體具有能量的實例，引出了動能和勢能的概念。在此基礎(chǔ)上，實驗探究物體的動能跟速度、質(zhì)量的關(guān)系，根據(jù)生產(chǎn)和生活中的現(xiàn)象說明勢能大小的決定因素。認(rèn)識機(jī)械能是常見的能量形式之一，了解機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒。為后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)能以及能量轉(zhuǎn)化和守恒定律打基礎(chǔ)?！菊n標(biāo)要求】本章內(nèi)容屬于課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)內(nèi)容的第二個主題“能量”，是該主題下的二級主題“機(jī)械能”中的部分內(nèi)容。內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求如下：3.2.1知道動能、勢能和機(jī)械能。通過實驗，了解動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。舉例說明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化。3.2.2知道機(jī)械功和功率。用生活中的實例說明機(jī)械功和功率的含義【單元學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、通過對生活實例的辨析，對做功有初步認(rèn)識，區(qū)分力是否對物體做功，認(rèn)識做功包含的兩個必要因素；能應(yīng)用公式W=Fs進(jìn)行簡單的計算。2、通過對生產(chǎn)、生活實例的分析，明確功率的物理意義，能進(jìn)行簡單的計算，并能利用功率的概念測量生活中功率的大小。3、能通過實例從做功的角度描述能量。初步認(rèn)識動能、勢能的概念；能通過實驗探究，了解動能、勢能的大小跟哪些因素有關(guān)；4、了解動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。舉例說明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化?！締卧榫场繚M載游客的過山車是依靠機(jī)械裝置的推力上升到最高端的，此時它的勢能達(dá)到最大值。當(dāng)過山車從最高端下來時，它的勢能不斷地減少，勢能轉(zhuǎn)化成了動能，所以過山車像一匹脫韁的野馬，從軌道的最高端飛映而下！過山車上下翻騰，動能、勢能相互轉(zhuǎn)化，速度不斷變化?！緦W(xué)習(xí)導(dǎo)航】單元名稱學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)時功能關(guān)系1.整體感知功、機(jī)械能22.探究建構(gòu)功率、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化23..重構(gòu)拓展單元重構(gòu)，拓展，過關(guān)1【學(xué)法指導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生通過對生活實例的辨析，對做功有初步的認(rèn)識，能應(yīng)用W=Fs進(jìn)行簡單的計算。采用類比的方法引入功率的概念。通過大量的實例讓學(xué)生感受動能和勢能的存在，引導(dǎo)學(xué)生利用身邊的器材設(shè)計實驗，增加他們的實踐體驗。利用圖片、動畫和視頻引導(dǎo)學(xué)生分析滾擺，蕩秋千、蹦床等過程中動能和勢能的變化情況，歸納出動能和勢能的轉(zhuǎn)化規(guī)律?！痉止?jié)或者知識點】第1節(jié)功【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道力學(xué)中做功的含義。能說出做功包含的兩個必要因素，并能判斷出力是否對物體做功。能列舉出生活中關(guān)于做功的實例。2.知道計算功的大小的表達(dá)式，以及表達(dá)式中每個物理量的物理意義和單位。3.能應(yīng)用公式W=Fs進(jìn)行簡單的計算?；顒右唬和瑢W(xué)們說出幾個有關(guān)“功”的詞語學(xué)生思考、組詞：功勞、立功（貢獻(xiàn)）；大功告成，事半功倍（成效）。春秋時期齊國政治家管仲《管子·形勢篇》與不可，強(qiáng)不能，告不知，謂之勞而無功。（用于評價一個人做事。通常指：付出了卻沒有成效。）物理解釋：“物體受到的力并沒有給物體的運(yùn)動帶來成效。我們認(rèn)為這個力對物體沒有做功—勞而無功?！保ǚ▏锢韺W(xué)家，科里奧利）【使用說明】1、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，了解“貢獻(xiàn)”和“成效”的含義。了解力學(xué)中功的含義?；顒佣豪斫饬W(xué)“功”的含義1、我們常說的功是有“成效”的意思，但在物理學(xué)中它還有特殊的含義。當(dāng)一個力作用在物體上，物體在這個力的作用下通過了一段距離，我們就說這個力的作用有了成效，力學(xué)里就說這個力做了功。2、觀看視頻：在叉車舉高貨物的過程中，力F對貨物的運(yùn)動有貢獻(xiàn)嗎？引導(dǎo)學(xué)生判斷機(jī)械工作是否有成效。分析：貨物在力F的作用下被舉高，力F對貨物的運(yùn)動做出了貢獻(xiàn)。3實例分析：（1）舉重運(yùn)動員向上舉杠鈴，作用在杠鈴上的力是向上的，并且杠鈴向上運(yùn)動了一段距離。⑵馬拉車前進(jìn)，馬對車有一個向前的拉力，車在這個拉力的作用下，沿拉力方向移動了一段距離。功：如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，這個力對物體做了功?；顒尤鹤龉Φ膬蓚€必要因素1、下列情況中，人有沒有對所帶的皮箱做功：（1）人用力提放在地上的皮箱，但沒有提起（人雖然有力作用在皮箱上，但箱子沒有動，沒有成效。）（2）人再一次用力把箱子提起（有力的作用，并沿力的方向移動了距離，有成效。）（3）人用力提著皮箱在原地不動（有力作用在皮箱上，但箱子沒有動，沒有成效。）（4）人把箱子放在電梯上，一起隨電梯上升（雖然移動了距離，但是沒有力的作用）2、做功的兩個必要因素（1）作用在物體上的力;（2）物體在這個力的方向上移動的距離.3、三種不做功的情況（1）不動無功（有F無s；）：有力作用在物體上，但物體靜止不動；如一人用很大的力推一輛汽車，汽車沒移動，推力對物體沒有做功。（2）不勞無功（有s無F；）：物體靠慣性運(yùn)動，雖然有距離，但沒有力作用在物體上；如在光滑的水平冰面上，一物體由于慣性而運(yùn)動。（3）勞而無功（F垂直s）：有力作用在物體上，物體也移動了距離，但力的方向和通過的距離互相垂直。如手提一桶水在水平地面上行走，提桶的力沒有對桶做力?！臼褂谜f明】1、創(chuàng)設(shè)情境，引入功的概念。2、了解做功包含的兩個必要因素，能判斷出力是否對物體做功。3、知道力不做功的三種情況?！揪毩?xí)】1、關(guān)于做功，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動員舉著杠鈴不動時，人對杠鈴的支持力做了功B．扛著一桶純凈水上樓時，人對水桶的支持力做了功C．拉著拉桿箱在水平地面上行走時，地面對拉桿箱的支持力做了功 D．籃球離開手后繼續(xù)在空中飛行的過程中，運(yùn)動員對籃球做了功【答案】B活動四：功的計算作用在物體上的力越大、物體在力的方向上移動的距離越大，力所做的功也就越多。力學(xué)中，功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。其數(shù)學(xué)式為W=Fs在國際單位制中，力的單位是N，距離的單位是m。于是可得功的單位為N?m。功的單位N?m有一個專門的名稱叫做焦耳(joule)，簡稱焦，符號是J?！揪毩?xí)】１、一個人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離s（如圖所示），該力在這三個過程中所做的功分別為W1、W2、W3，則W1_____W2，W2_____W3（前面兩空選填“<”“=”或“>”）?！敬鸢浮?/p>

=

=２、用10N的水平拉力拉著重為60N的小車在水平路面上前進(jìn)3m，拉力做的功為__J，重力對小車做的功是____J【答案】

30

0【詳解】[1]拉力做的功為[2]重力是豎直方向上，而物體在水平方向上運(yùn)動，重力與物體的運(yùn)動方向垂直，垂直不做功，故重力做的功為0J?！臼褂谜f明】知道功的計算公式、單位和物理意義。會判斷力是否做功；會用公式進(jìn)行簡單計算。第2節(jié)功率【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道功率。能說出功率的物理意義，并能寫出功率的定義式及其單位。2.能結(jié)合生活中的實例說明功率的含義。3.能應(yīng)用功率的定義式進(jìn)行簡單計算，并能利用功率的概念設(shè)計測量生活中功率的大小?；顒右唬罕容^做功多少和快慢1、人和起重機(jī)運(yùn)送同樣質(zhì)量的磚塊到相同的高度，請同學(xué)們觀察圖片并判斷是人還是起重機(jī)誰做功多一些，誰做功快一些？人和起重機(jī)運(yùn)送同樣質(zhì)量的磚塊到相同的高度，所做的功是相同的。但起重機(jī)用的時間短，因此，我們可以判斷出起重機(jī)做功快。2、人和起重機(jī)在相同的時間分別將一定質(zhì)量的磚塊提升到相同的高度。如圖所示，請問人和起重機(jī)誰做功多一些，如何比較人和起重機(jī)做功的快慢？ 學(xué)生之間討論教師所提問題，然后舉手回答。人和起重機(jī)做功時間相同，但是起重機(jī)做功多，所以起重機(jī)做功快。3、如果人和起重機(jī)，做功相同時，我們可以比較做功所用的時間；所用時間相同時，我們可以比較兩者所做功的多少。如果做功的兩者做功的多少不同，所用的時間也不同，那應(yīng)該如何來比較這兩者做功的快慢呢？甲甲乙【使用說明】1、結(jié)合生活中的實例創(chuàng)設(shè)情境幫助學(xué)生建立功率的概念，幫助學(xué)生從物理學(xué)視角認(rèn)識自然、解決相關(guān)實際間題，初步形成科學(xué)的自然觀?；顒佣汗β仕伎迹罕容^物體運(yùn)動快慢的方法有哪些？速度的定義是什么？比較物體運(yùn)動的快慢時，當(dāng)路程相同時，可通過比較所用的時間；當(dāng)時間相同時，可比較所通過的路程。當(dāng)路程和時間均不相同時，我們運(yùn)用了比值定義法，定義的速度，然后進(jìn)行比較。同樣的道理，比較兩物體做功的快慢時，如果所做的功和所用的時間均不相同，我們可以采用比值定義法，定義一個物理量，通過這個物理量來比較物體做功的快慢。一、功率1.物理意義：表示做功快慢的物理量。2.定義：功與做功所用時間之比。3.表達(dá)式：4.單位：W—功—Jt—時間—s由功率的定義式可知，功率的單位為焦/秒（J/s）。為了紀(jì)念瓦特的貢獻(xiàn)，人們給功率的單位焦/秒起了個專門的名稱，瓦特，簡稱瓦，符號W。P—功率—W（瓦）1W=1J/s常用單位及換算：1kW=103W，1MW=106W【使用說明】滲透比值定義法。能說出功率的物理意義，并能寫出功率的定義式及其單位?！揪毩?xí)】1、物理學(xué)中，將___________與___________的比，叫作功率。利用功率來比較做功的快慢實質(zhì)上還是用___________（選填“時間相同比較功”或“功相同比較時間”）來比較做功快慢的。麻雀飛行時的功率約為8W，“8W”表示的物理意義是___________?！敬鸢浮?/p>

功

完成這些功所用時間

時間相同比較功

1秒內(nèi)麻雀做功是8J2、甲機(jī)器的功率為200瓦，乙機(jī)器的功率為100瓦，兩臺機(jī)器正常工作時，下列說法中正確的是（）A．甲機(jī)器做功一定比乙機(jī)器多 B．甲機(jī)器做功可能比乙機(jī)器少C．甲機(jī)器做功可能比乙機(jī)器慢 D．甲機(jī)器做功時間一定比乙機(jī)器少【答案】B3、關(guān)于功和功率的說法正確的是（）A．做功快的機(jī)器，它的功率一定大B．做功多的機(jī)器，它的功率一定大C．做功多并且用的時間長的機(jī)器，它的功率一定大D．做功相同，所用時間短的機(jī)器功率一定大【答案】AD4、在水平地面上的甲乙兩個物體在水平牽引力F甲、F乙作用下都做勻速直線運(yùn)動，它們運(yùn)動的路程和所做的功隨時間變化的圖像分別如圖所示，根據(jù)圖像，可以判斷牽引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小關(guān)系（）A．P甲＜P乙

F甲＜F乙 B．P甲＞P乙

F甲＞F乙C．P甲＜P乙

F甲＞F乙 D．P甲＞P乙

F甲＜F乙【答案】A5、“共建衛(wèi)生城市，構(gòu)建美好家園”，如圖所示是“霧炮車”噴灑水霧以減少揚(yáng)塵的情景。某次噴灑完后，該車在3×103N的牽引力作用下，勻速通過100m的平直道路，用時20s。求：（1）此過程中該車的牽引力所做的功；（2）此過程中該車牽引力的功率?！敬鸢浮浚?）3×105J；（2）1.5×104W【詳解】解：（1）此過程中該車的牽引力所做的功為W=Fs=3×103N×100m=3×105J（2）根據(jù)可知，該車牽引力的功率為答：（1）此過程中該車的牽引力所做的功3×105J；此過程中該車牽引力的功率為1.5×104W。6、司機(jī)開車上坡時，往往加大油門，減速行駛，這樣做的目的是（）A．增大功率，減小阻力 B．增大功率，增大牽引力C．減小功率，增大牽引力 D．減小功率，減小阻力【答案】B活動三：比比誰的功率大（上樓）測量學(xué)生上樓的平均功率設(shè)計:研究對象是人。假設(shè)人勻速上樓，人受到與自身重力平衡的力使其升高,人上樓做的功W=Fs=Gh=mgh，功率,要測量學(xué)生上樓的功率P，需要測出質(zhì)量m、高度h、時間t三個物理量。器材:針對這三個物理量分別選擇體重計、皮尺、秒表（如果有更好的測量工具亦可）。步驟：1、用體重計測出質(zhì)量m；2、用皮尺測出上樓的高度h；3、用秒表測出上樓所用的時間t；4、用公式求出人上樓的功率P學(xué)生姓名質(zhì)量m/Kg高度h/m時間t/s功率P/W【使用說明】能應(yīng)用功率的定義式進(jìn)行簡單計算，并能利用功率的概念設(shè)計測量生活中功率的大小。注重科學(xué)探究，突出問題導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)真實問題情境，引導(dǎo)學(xué)生不斷探索，提高分析問題、解決問題的實踐本領(lǐng)和科學(xué)思維能力，發(fā)展核心素養(yǎng)。動能和勢能【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能通過實例從做功的角度描述能量。能說出能量與做功的關(guān)系。記住能的單位。2.能利用實例或?qū)嶒灣醪秸J(rèn)識動能、勢能的概念，并能運(yùn)用其解釋相關(guān)的現(xiàn)象。3.能通過實驗探究，了解動能、勢能的大小跟哪些因素有關(guān)。4.具有從能量的角度分析物理問題的意識。創(chuàng)設(shè)情景引入新課：1、展示圖片，提出問題:⑴高速公路上行駛的汽車為什么要限速?⑵騎自行車從高處滑下時即使不蹬車,車的速度為什么越來越快?2、例舉實例:⑴運(yùn)動著的錘子能將釘子打入木板中;⑵運(yùn)動的子彈把木樁射穿;⑶拉滿的弓把箭射的很遠(yuǎn);⑷流水推竹排前進(jìn)等。分析它們的共性,得出能量的概念。我們說一個物體能夠做功，這個物體就具有能量。并且，物體能夠做的功越大，這個物體具有的能量就越大。能量的單位和功是一樣的，也是焦耳。自然界中，能量的形式很多，今天我們學(xué)習(xí)最常見的能量的形式——動能和勢能?！臼褂谜f明】從物理學(xué)視角形成的關(guān)于能量認(rèn)識，能說出能量與做功的關(guān)系。記住能的單位。遵循初中學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律，貼近學(xué)生生活，關(guān)注學(xué)習(xí)生長點,以具體事實、鮮活案例、生活經(jīng)驗等引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理性思考?！揪毩?xí)】1、下列有關(guān)做功和能量的關(guān)系的幾種說法，錯誤的是（）A．100J的能有時可以做200J的功B．100J的能最多只能做100J的功C．100J的能可以不做100J的功D．做功必須消耗能【答案】A活動一：動能列舉日常生活中常見的具有動能的物體。有條件時可以幻燈片演示:失控的汽車常常容易撞倒路旁的柱子、廣告牌；呼嘯的海浪有時會沖壞海堤，推倒房子；彈出去的玻璃球能把靜止的球彈得遠(yuǎn)遠(yuǎn)的，跑動的人能撞倒別人…這些現(xiàn)象說明了失控的汽車、呼嘯的海浪、彈出去的玻璃球、跑步的人能夠?qū)ζ渌奈矬w做功，可見它們都有能量。提問:是什么原因使它們都能夠做功的？它們有什么共同特點？它們的能量是因為它們運(yùn)動才具有的。我們把物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能。舉例哪些物體具有動能?！臼褂谜f明】1、能利用實例或?qū)嶒灣醪秸J(rèn)識動能的概念，并能運(yùn)用其解釋相關(guān)的現(xiàn)象。活動二：演示實驗：探究物體動能跟哪些因素有關(guān)。提出問題：物體能夠做的功越多，表示這個物體具有的能量越大。那么物體的動能的大小決定于哪些因素呢？猜想與假設(shè)：物體動能大小可能跟物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。設(shè)計實驗（滲透控制變量法）：1、同一小球從不同高度由靜止釋放，小球達(dá)到水平面的速度不同。通過觀察B被撞出的距離，比較小球具有動能的大小。2、不同的小球從同一高度由靜止釋放，小球達(dá)到水平面的速度相同。通過觀察B被撞出的距離，比較小球具有動能的大小。實驗結(jié)論:運(yùn)動物體動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),物體的質(zhì)量越大,速度越大,它具有的動能就越大?！臼褂谜f明】通過實驗幫助學(xué)生理解動能的大小與什么因素有關(guān)。體會控制變量法。了解限速的原因。能從能量的角度分析問題，從物理走向生活。引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，進(jìn)而學(xué)會學(xué)習(xí)；激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和動機(jī)，充分發(fā)揮評價的育人功能。【練習(xí)】1、如圖為某學(xué)習(xí)小組“探究動能大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗操作（甲、乙、丙、丁中小球質(zhì)量分別為m、2m、m、3m）。（1）讓小球從同一高度由靜止開始滾下，目的是使小球到達(dá)水平面時具有相同的______；（2）實驗中通過比較木塊B被小球撞擊后移動的距離s來判斷小球具有動能的大小，這種方法在物理學(xué)中屬于______（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）；（3）比較______兩圖進(jìn)行的實驗，可以探究小球動能大小與速度有關(guān)；（4）由此實驗聯(lián)想到某段道路限速牌上標(biāo)明“100”和“80”字樣，______（選填“大客車”或“小轎車”）的限速應(yīng)該是80km/h?！敬鸢浮?/p>

速度

轉(zhuǎn)換法

甲、丙

大客車活動三：重力勢能1、提問:舉高的物體具有能量嗎？也就是說具有做功的能力嗎？例如：舉高的鉛球，能夠在落地時將地面砸個坑；舉高的鐵錘，能夠在落下時把木樁打入地里。高處的流水能夠沖擊水輪碾米，磨面。它們都具有做功的能力，也就是說它們都有能量。分析一下它們的共同特點，它們的位置，都是相對于另一物體位置較高的地方。重力勢能概念：我們把物體由于位置較高而具有的能量叫重力勢能。樹上的蘋果有重力勢能嗎？蘋果沒有做功啊，為什么有能量呢？

說明:注意“能夠”二字，我們說一個物體能夠做功，這個物體就具有能量，不是說物體做了功才有能量。即物體具有做功的本領(lǐng)就有能量，不一定顯露出來。樹上的蘋果雖然沒有做功，但“能夠”落到地面把地上砸一個坑，就是具有重力勢能。

舉例哪些物體具有動能。2、重力勢能的大小和什么因素有關(guān)？例：舉起同樣高度的鉛球和乒乓球，鉛球能夠在落下時做的功多(可看地上砸的坑)，具有的重力勢能大?？梢?物體的質(zhì)量越大，具有的重力勢能就越大。同一個鉛球舉的高度越高，能夠做的功也越大，具有的重力勢能就越大?？梢?物體的位置越高，具有的重力勢能就越大。總之：物體的質(zhì)量越大，位置越高，它具有的重力勢能就越大。【使用說明】能利用實例或?qū)嶒灣醪秸J(rèn)識重力勢能的概念，并能運(yùn)用其解釋相關(guān)的現(xiàn)象。能通過實驗探究，了解重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)?！揪毩?xí)】1、在“模擬打樁”的實驗中，原來處于同一沙槽、相同深度的1、2、3、4個相同木樁，經(jīng)A、B、C三個重錘從高處由靜止下落撞擊后，最終所處的位置如圖所示。由此可知：實驗中可通過觀察______來比較重錘重力勢能的大小，若B、C兩錘下落高度相同，則______（選填“B”或“C”）錘的質(zhì)量要大一些；若A錘質(zhì)量大于B錘質(zhì)量，可推測______（選填“A”或“B”）錘下落高度較高。【答案】

木樁下陷的深度

B

B2、2022年8月3日，在臺海軍事演習(xí)中，運(yùn)輸機(jī)水平勻速投放軍用物資，運(yùn)輸機(jī)的動能___________，物資在加速下落過程中，重力勢能___________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）【答案】

變小

變小活動四：彈性勢能1、發(fā)生形變的蹦床在恢復(fù)原來的形狀時，對運(yùn)動員做功，將運(yùn)動員彈起。發(fā)生形變的撐竿在恢復(fù)原狀時，對運(yùn)動員做功，將運(yùn)動員彈起。發(fā)生形變的物體在恢復(fù)形變時可以做功，因此也具有能量。物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能。物體的彈性形變越大,彈性勢能就越大。重力勢能和彈性勢能是兩種常見的勢能?！臼褂谜f明】1、能利用實例或?qū)嶒灣醪秸J(rèn)識彈性勢能的概念，了解彈性勢能的大小跟哪些因素有關(guān)并能運(yùn)用其解釋相關(guān)的現(xiàn)象?！揪毩?xí)】1、如圖所示是玩彈弓的情景。經(jīng)驗表明，橡皮筋拉得越長，同樣的“子彈”射得越________，這說明橡皮筋的彈性勢能與其________有關(guān)；若橡皮筋被拉的長度相同，而用的“子彈”不同，質(zhì)量大的“子彈”射出的________較小。在此過程中，橡皮筋對“子彈”做的功________（選填“相同”或“不相同”）?！敬鸢浮?/p>

遠(yuǎn)

伸長的長度

距離

相同2、機(jī)械能動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。一個物體既有動能，又有勢能，那么動能和勢能的和就是它的總機(jī)械能。機(jī)械能的單位和功的單位一樣，是焦耳。提問:推出去的鉛球，動能是300焦耳，重力勢能是200焦耳，彈性勢能為0，那么鉛球的機(jī)械能是多少？【使用說明】1、知道動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。第4節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能通過實驗或?qū)嵗?，認(rèn)識物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。能解釋與機(jī)械能轉(zhuǎn)化有關(guān)的現(xiàn)象；2.通過實例認(rèn)識能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化。3,通過水能和風(fēng)能的利用知道人類如何利用機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒解決實際問題。提高運(yùn)用機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒觀點分析力學(xué)問題的意識。創(chuàng)設(shè)情景，引入新課播放過山車視頻：你坐過過山車嗎？過山車能給人風(fēng)馳電擎的感覺。仔細(xì)觀察，你就會發(fā)現(xiàn)，過山車的所處的位置高時，速度較小。當(dāng)過山車運(yùn)動至較低的位置時，速度較大。這是什么原因？過山車的軌道千變?nèi)f化，有的過山車還有翻轉(zhuǎn)等姿態(tài)的變化。但都一個特點，即過山車所處位置較高時，速度較小，所處位置較低時，速度較大。這個現(xiàn)象背后的物理規(guī)律就是機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。在剛剛開始時，過山車依靠外界的力量爬上最高點。到達(dá)最高點以后，過山車外界的裝置就不再為過山車提供動力了。過山車的運(yùn)動完全依靠能的轉(zhuǎn)化。外力將過山車提升到最高點時，過山車的重力勢能最大。過山車向下運(yùn)動的過程中，高度逐漸降低，重力勢能逐漸減小，速度逐漸增大，這個過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為過山車的動能。當(dāng)過山車運(yùn)動至最低點時，重力勢能最小，這時的動能最大。【使用說明】1、驚險刺激的場面，配以激情旁白(內(nèi)容取自教材)，給學(xué)生以強(qiáng)烈的視覺沖擊和心靈震撼，激發(fā)學(xué)生興趣，引發(fā)學(xué)生思考?；顒右唬簞幽芎蛣菽芸梢韵嗷マD(zhuǎn)化實驗1：滾擺實驗。出示滾擺，并簡單介紹滾擺的構(gòu)造及實驗的做法。事先應(yīng)在擺輪的側(cè)面某處涂上鮮明的顏色標(biāo)志，告訴學(xué)生觀察顏色標(biāo)志，可以判斷擺輪轉(zhuǎn)動的快慢。引導(dǎo)學(xué)生分析，重點關(guān)注三個要素：滾擺質(zhì)量、滾擺的運(yùn)動速度、滾擺離開地面的高度。并注意在全過程中哪些因素變了，哪些因素沒變？討論：沒變的是---質(zhì)量變化的是——速度、高度。兩個過程：a、下降：質(zhì)量不變?，F(xiàn)象：離開地面的高度減小，下降速度增大。分析：離開地面的高度減小則重力勢能減小了；下降速度增大了則動能增大了。結(jié)論：增大的動能是由減小的重力勢能轉(zhuǎn)化而來的，即此過程是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。在這里隱含了能量既不會無緣無故消滅，也不會無緣無故創(chuàng)生的思想。b、上升：質(zhì)量不變。現(xiàn)象：離開地面的高度增大了，但上升的速度減小了。分析：離開地面的高度增大了則說明重力勢能增大了，而上升速度的減小說明動能減小了。結(jié)論：增大的重力勢能是由減小的動能轉(zhuǎn)化而來的，即此過程是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。小結(jié)：在這里為學(xué)生分析類似現(xiàn)象提供了一個模式：a、某種能量的增減是因為能的轉(zhuǎn)化導(dǎo)致。b、在能的轉(zhuǎn)化過程中，動能的增減由速度的變化引發(fā)，重力勢能的增減是由物體與參考面的高度變化引發(fā)，同理，彈性勢能的增減是由物體的彈性形變程度增大或減小而引發(fā)?！臼褂谜f明】1、通過實驗，認(rèn)識物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化2.單擺實驗。學(xué)生自己分析能量轉(zhuǎn)化過程?！揪毩?xí)】1、如圖所示，人造衛(wèi)星沿橢圓形軌道繞地球運(yùn)行，下列說法不正確的是（）A．衛(wèi)星在運(yùn)行過程中機(jī)械能逐漸減小B．衛(wèi)星在近地點時，動能最大C．衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點時，勢能最大D．衛(wèi)星從近地點向遠(yuǎn)地點運(yùn)動時，動能轉(zhuǎn)化為勢能【答案】A2、如圖所示的滾擺，上下往復(fù)運(yùn)動幅度越來越小，最終停在最低點。則下列說法中錯誤的是（）A．滾擺的動能與重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化B．滾擺下降時重力勢能減小、動能增大C．滾擺在最高點時，處于平衡狀態(tài)D．滾擺上下往復(fù)的過程中，其機(jī)械能不斷減小【答案】C3、播放視頻《蹦床運(yùn)動中動能和勢能相互轉(zhuǎn)化》。學(xué)生之間討論蹦床運(yùn)動中能量的轉(zhuǎn)化。從運(yùn)動員與蹦床剛好接觸到運(yùn)動到最低點的過程中，運(yùn)動員的速度和高度減小，蹦床的形變程度增大，運(yùn)動員的重力勢能和動能轉(zhuǎn)化蹦床的彈性勢能。當(dāng)運(yùn)動員運(yùn)動至最低點時，動能最小，重力勢能最小，彈性勢能最大。從運(yùn)動員在最低點到運(yùn)動員離開蹦床的平衡位置時，運(yùn)動員逐漸向上運(yùn)動，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能和重力勢能。從運(yùn)動員離開蹦床時起，運(yùn)動員所處的高度逐漸增大，速度逐漸減小。動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。運(yùn)動員運(yùn)動至最高點時，速度為0，重力勢能最大。而后，運(yùn)動員的高度逐漸降低，速度逐漸增大。這個過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。4、播放視頻《撐竿跳高中動能和勢能相互轉(zhuǎn)化》。學(xué)生之間討論撐竿跳高中動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。若只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒。5、學(xué)生分組做圖中實驗，鎖子擺回時會碰到鼻子嗎？（不會！）請學(xué)生分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，分析這其中是否有其他能量的轉(zhuǎn)化？其實這個問題很好回答，因為學(xué)生看到了實驗事實。我們所關(guān)注的重點是為什么沒有碰到鼻子？引導(dǎo)學(xué)生分析：鎖子會與空氣摩擦，受到空氣阻力的作用，一部分動能或重力勢能轉(zhuǎn)化成了空氣和鎖子的內(nèi)能，總的機(jī)械