第六节合理利用机械能

1、第十章 第六节 合理利用机械能主备人：张朝红 审查人：张明 使用人：张朝红教学目标：1、 建立能量的初步概念；理解动能、重力势能的概念及影响它们大小的因素；能用实例说明物体的动能和势能；知道弹性势能；知道机械能及其单位。 2、 解动能、势能可以相互转化，能用实例说明物体动能和势能的转化。 3、 通过实验培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。培养学生用能量观点分析问题的能力和意识。 4、 结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。 重点难点：动能、势能的相互转化。用动能和势能相互转化的原理解释简单的物理现象教具：演示用：斜横，钢球，滚摆，单摆，弹簧，木球。 学生用：铁架能，细线，橡皮泥。

2、教法：讲解、实验课时：课时教学过程：第一课时一、 导入新课 能与能源是当今社会的热门话题，能源危机、开发新能源，以及世界上很多战争都是因为争夺能源而爆发的。那么到底什么是能与能源呢？你知道满足什么条件的物体具有能吗？ 演示钢球从斜横上滚下，斜槽的倾角应尽量小些。滚下来时推动木球。（一个物体能对别的物体做菌，我们就说这个物体具有能量，简称能。 提问：、动能的大小与哪些因素有关？ 、怎么判断策略势能大小的变化？ 5、 当钢球滚到斜槽上的某一点时，钢球具有什么能？比较该位置和起始位置和钢球的重力势能和动能各有什么变化？ 总结学生发言，指出自然界中动能和势能变化的事例很多，这节课我们通过实验来研究这一

3、问题。 二、 进行新课 1、 能的概念 复习功的概念，推动粉笔合在讲桌上移动一段距离，分析重力是否做功，推力是否做功。强调做功的两个必要因素。 出示教材图1实验装置，演示钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动一段距离。引导学生分析在碰撞木块的过程中，钢球是否做功？讲述：一个物体能够做功，我们就说它具有能。 、动能 概念 归纳学生列举的事例，引出动能的概念，如运行的列车、流动的河水、奔跑的运动员.说明：物体由于运动而能够做功，它们具有的能量叫动能。一切运动的物体都有动能。 影响动能大小的因素 说明：运动的物体具有动能的多少不尽相同，如微风只能使树枝轻轻动，而飓风却能把大树连根拔起。

4、学生实验：略 组织学生分组讨论。结论：运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。 、势能 重力势能 概念：高处的物体具有的能量叫做重力势能。 影响重力势能大小的因素 演示实验：将两价目质量相关倍的砝码用棉线吊在同一高度的铁架台上方，并将两根相同的铁钉插在硬肥皂上，放在铁架台的下方。让两个磕码对准铁钉，用火柴烧断棉线。 组织学生根据观察到的现象，讨论分析得出实验结论：物体位于同一高度，质量大的物体具有的重力势能大；在质量相同的情况下，物体的位置越高，具有的重力势能就越大。 引导学生讨论想想议议 弹性势能 概念：学生思考发生形变的物体是否能够做功？ 讲解：发生弹性形变的物体具有的能叫做弹性势能。

5、影响因素： 演示实验。启发学生由实验现象总结出实验结论： 物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 、机械能 动能我势能统称为机械能。 物体具有动能，可以说具有机械能；物体具有势能，也可以说有机械能；物体现时具有动能和势能，动能和势能加在一起就是物体的机械能。 习题巩固：一、填空题： 下列物体中：A挂在屋顶上的电灯；B被拉开的弹簧门；C空中飞行的小鸟；D在冰场上滑行的运动员；E从斜坡上滚下的石头；F在平直公路上行驶的汽车；只具有动跳的是 只具有势能的是 既具有动能，又具有势能的是 鸽子和麻雀在空中飞行，如果它们具有的动能相等，那么鸽子比麻雀飞得_；如果它们具有的重力势能相等，那么鸽子比麻雀

6、飞得_。(选填“快”或“慢”、“高”或“低”) 二选择题：3.我国发射的“神舟五号”宇宙飞船，载人舱于2003年10月16日顺利地在内蒙古主着陆场成功着陆，载人舱在下落到地面附近的某一高度时，由于空气阻力的 作用使其匀速运动，在匀速下落过程中，载人舱() A.重力势能增大B.重力势能减小 C.重力势能不变D.动能增大4、若甲物体比乙物体速度大，则：（ ）、甲的动能一定比乙大； B、乙的动能一定比甲大；C、动能一定相等； D、缺少条件，无法比较。5、如图4，甲、乙两物体质量相同，在拉力F 1、F 2作用下分别沿光滑斜面匀速拉到顶端，则下列说法正确的是 （ ）F 1 F 2 甲 乙图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、两者所做的功一样多D、条件不足，无法判断三实验题： 图66如图6所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下（mA=mBhB、），推动纸盒运动一段距离后静止。 要研究动能与质量的关系，我们应选择 两图来进行比较。要研究动能与速度的关系，我们应选择 两图来进行比较。（3）从图中可以看出A、B、C三个小球刚到达水平面时， 球的动能最大。四、简答题7.2002年12月30日，我国自行研制的“神舟”四号飞船在洒泉卫星发射中心升空并成功进入预定轨道。飞船首先从离地球343km（即远地

8、点）处，向离地球200km（即近地点）处运动，那么飞船在此运动过程中的运行是匀速的吗？为什么？小结：引导学生归纳 能量、动能、重力势能、弹性势能、机械能。 第二课时、动能和势能的相互转化 演示滚摆实验 教师提出问题，启发学生思考并讨论： 摆轮升到顶点时，具有什么能？ 摆轮在下降过程中，速度怎么样变化？能量怎么样变化？ 摆轮在上升过程中，速度怎么样变化？能量怎么样变化？ 总结学生发言：略 学生分组实验 学生分组做实验单摆实验 引导学生列举生活中的实例，说明动能和重力势能是怎么样相互转化的。 教师补充实例，引导学生分析能量转化的过程。 、骑自行车下坡时，不踩脚踏板，速度也越来越快，为什么？骑自行车

9、上坡前往往要紧蹬几下，为什么？ 、过山车的机械能变化 、人造地球卫星的运动 提出问题，启发学生分析略 、动能和弹性势能的转化 演示的实验。实验进在水平槽的末端加一弹簧，使动能和弹性势能的转化更加明显，增加实验的可见度。 实验分两步进行略 引导学生分析： 从木球压缩弹簧开始，到弹簧弹性形变最大，木球的动能怎么样变化？弹簧的弹性势能怎么样变化？能量怎么样转化？ 从弹簧形变最大到弹簧恢复原状，木球的动能怎么样转化？弹簧的弹性势能怎么样转化？能量怎么样转化？ 学生回答并得出结论：动能和弹性势能可以相互转化。 讨论想想议议 教师提出问题，启发学生思考并讨论： 为什么木板上是圆斑而不是黑点？ 发生弹性形变

10、的皮球具有的弹性势能是从哪里来的？ 皮球反跳有向上的速度，即具有动能，这个动能是从哪里来的？ 学生明确后，教师进一步引申：乒乓球落在地板上会反跳起来，钢球落在钢板上也会反跳起来，乒乓球和钢球反跳时的动能是怎么样转变来的？ 讲解略 引导学生列举生活中的实例，说明动能和弹性势能是怎么样相互转化的。补充实例：跳板跳水；撑竿跳高 第三部分，学生讨论自然界的机械能有哪些，你知道在哪些方面有利用机械能 小结 引导学生归纳本课内容：动能和重力势能可以相互转化，动能和弹性势能可以相互转化。 教师补充： 在动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，鸸是此增彼减 动能的增减变化，要以物体速度的增减来

11、判断。 重力势能的变化，要以物体离地面高度的增减来判断。 弹性势能的增减，要根据弹性形变大小的变化。 巩固练习：图2一、填空题：1“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”的诗句表达了诗人苏轼企望为国御敌立功的壮志。如图2所示，拉弯的弓把箭射出去。这一过程中能量的转化情况是弓的 能转化为箭的 能。2、下列物体在运动过程中，动能转化为重力势能的是()A汽车沿斜坡向下运动B汽车在水平公路上匀速行驶C投出的篮球在向上运动D热气球匀速向上运动3、跳水运动员从跳板上跳起到落入水中这一过程中能的转化下列叙述正确的是：（）A跳起时，运动员的重力势能转化为运动员的动能；B跳起时，跳板的弹性势能转化为运动员的动能；图3

12、C跳起时，跳板弹性势能转化为运动员的动能和重力势能；D跳水运动员在跳板上重力势能与跳水运动员落水前的动能大小相等。.如图3所示,滚摆在下降的过程中越转越快,它在下降的过程中（ ）A.动能增加,势能增加 B.动能增加,势能减少 C.动能不变,势能减少 D.动能减少,势能增加8.在空气阻力不计的情况下，一只皮球从手中静止下落，被地面弹起到一定的高度。在整个过程中：（1）说明皮球的动能与势能的转化情况；（2）其实，球被地面弹起后不能再回到原来的高度。请你在下课时间与同学们一起试试看，怎么做才能使球被地面弹起后回到原来甚至超过原来的高度。作业 :除教材内容外，再列举三个实例，说明动能和势能的相互转化。 板书设计：能量：一个物体能够做功，它就具有能。 （能）单位：焦耳（） 动能：物体由于运动而具有