合理利用机械能

1、合理利用机械能 1、 教学目标 1、通过本节的内容教学，让学生初步了解动能、势能、机械能的概念。 2、采用实验探究的方法让学生知道决定动能、势能大小的因素。 3、能用实例说明物体的动能和势能以及它们之间的转化。 4、通过阅读资料、让学生理解到能量与人们日常生活、生产息息相关、以增加合理利用能源，节约能源的意识。2、 教学重、难点 1、实验探究动能、重力势能大小与哪些因素相关。 2、能用实例说明物体的动能和 势能能够互相转化。3、 教学过程 （一）新课引入 在日常生活中，我们都经常在报纸或电视上看到或听到“能源危机”“能源开发、利用”等，还经常听到风能、水能、太阳能、热能等。能量与我们的生活息息

2、相关，那么什么是能量呢？科学研究表明，自然界中能量体现的形式多种多样，能量以不同的形式存有，如风能、水能、太阳能等。今天介绍其中的一种能量，叫做机械能。 （二）新课过程如果一个物体能够对另一个物体做功，我们就说这个物体具有能量。如我们用力推桌子前进，在力的方向上它通过了距离，那我们就对桌子做了功，反过来我们消耗了能量，也说明了我们本身具有能量。物体做功的过程就是能量的转化过程，做的功越多说明转化为另一种形式的能量就越多，所以功和能的单位是一样的，都是焦（J）。流动的风、水，张开的弓都能对别的物体做功，说明它们都具有能量。这种能量就是我们今天要学的机械能。1、 机械能 物体由于运动具有的能叫动能

3、；物体由于被举高或发生形变具有的能叫势能，前者叫重力势能，后者叫弹性势能。动能和势能统称为机械能。如挂在天花板的电灯具有重力势能；正在操场上跑步的同学具有动能；在在空中飞行的飞机，既有动能，又有重力势能；被压缩的弹簧发生了形变了具有弹性势能。2、 动能大小的决定因素动能的大小和什么相关呢？可能与质量、速度相关。实验探究，利用控制变量法。当质量相同时，研究动能与速度的关系；当速度相同时，研究动能与速度大小的关系。课本186实验探究1。实验中小球从光滑的斜面上下滑，到达底端的速度只与起点的高度相关，起点越高，到达底端的速度就越大；实验中通过观察小球撞击木块后，木块通过的距离比较小球动能的大小，通过

4、的距离越长，动能就越大。结论:物体的动能与物体的质量和速度相关，质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。3、 势能大小的决定因素重力势能的大小跟什么相关？可能与质量、高度相关。课本187实验探究2。实验中重物下落撞在放在沙上的物体时，物体陷入沙中越深，说明重物原来具有的重力势能越大。结论:物体被举得越高，质量越大，它所具有的重力势能就越大。弹性势能跟发生弹性形变的水准相关，形变水准越大，弹性势能就越大。弹簧被压缩的越厉害，弹跳得就越远，说明它原有的弹性势能就越大。4、 动能和势能的转化演示实验:竖直上抛的乒乓球:上升:速度越来越慢，动能在减小，高度越来越高，重力势能在增大，动能转化为重力势能

5、；下降:速度越来越快，动能在增加，高度越来越低，重力势能在减小，重力势能转化为动能。滚摆:上升:上升:速度越来越慢，动能在减小，高度越来越高，重力势能在增大，动能转化为重力势能；下降:速度越来越快，动能在增加，高度越来越低，重力势能在减小，重力势能转化为动能。单摆的小球左右摆动:最高点到最低点:重力势能转化为动能；最低点到最高点:动能转化为重力势能。 实例:在火车站，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，是为了充分的利用能量，在火车进站前设计一小段上坡，能够将火车的动能转化为重力势能，减少刹车所损耗的能量。出站时有能够将重力势能转化为动能，使启动更方便，同时节约了启动时消耗的能量。这样有利于节

6、约能源。 5、风能、水能的利用 空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。空气流速越高，动能越大。人们能够用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机，以产生电力，方法是透过传动轴，将转子（由以空气动力推动的扇叶组成）的旋转动力传送至发电机。到2008年为止，全世界以风力产生的电力约有 94.1 百万千瓦，供应的电力已超过全世界用量的1%。风能虽然对大部分国家来说还不是主要能源，但在1999年到2005年之间已经成长了四倍以上。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生

7、产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。尽管在发达国家，风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视，比如:美国能源部就以前调查过，单是得克萨斯州和南达科他州两州的风能密度就足以供应全美国的用电量。 风能的优点:洁净的能量来源，风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已低于发电机，能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态 ，风力发电是可再生能源，很环保。流动的水具有动能，高处的水具有势能，水具有的机械能叫水能。水的落差在重力作用下形成动能，从河流或水库等高位水源处向低位处引水，利用水的压力或者流速冲击水轮机，使之旋转，从而将水能转化为机械能，然后再由水轮机带动发电机旋

8、转，切割磁力线产生交流电。而低位水通过水循环的阳光吸收而分布在地球各处，从而回复高位水源的水分布。水能资源最显著的特点是可再生、无污染。开发水能对江河的综合治理和综合利用具有积极作用，对促进国民经济发展，改善能源消费结构，缓解由于消耗煤炭、石油资源所带来的环境污染有重要意义，因此世界各国都把开发水能放在能源发展战略的优先地位。利用水能的优点是成本低、可连续再生、无污染，保护环境。四、归纳小结 本节课主要是学习了机械能、动能和势能的概念，以及通过实验探究了影响了动能势能大小的因素，还学会了动能和势能之间的转化，了解了风能和水能的利用。五、课后反思 这节课要理解的机械能比较抽象，学生要发挥自己的想象力。所以在课堂设计的时候，就尽量举生活中常见而且都是大家亲身感受过的事例，这样对学生来