合理利用机械能

1、合理利用机械能减小字体增大字体作者：佚名来源：不详发布时间：2007-10-290:30:251课标要求：通过本章内容的教学，让学生初步理解动能、势能、机械能的概念。采用实验探究的方法让学生知道决定动能、势能大小的相关因素。能用实例说明动能、势能及它们的转化。通过查阅资料让学生认识到能量是与人们正常生活、生产息息相关的，以增强合理选用能源的意识。2教材分析：本节编写思路是：首先通过学生在日常生活中常听到关于“能”方面的俗语，如风能、水能、电能、太阳能、能源等，引入“能”这个概念，同时通过图832不同形式的能与功的联系的图示，进而抽取出能的基本含义，即物体具有做功的性能或本领。与此同时，介绍做功

2、与能量的转化关系，以及能量的单位。最后重点落在机械能（动能和势能）的探究上，教材先后安排了两个实验探究活动：一是探究动能的大小跟哪些因素有关；二是势能的大小与哪些因素有关。在第一个实验探究之前安排了一个“加油站”，目的是帮助学生在实验探究中，能应用“加油站”补充的知识去获得实验探究的结论。在两个实验探究之后，教材还安排了滚摆和单摆两个演示和介绍玩具蹦蹦杆，目的是让学生通过观察与思考，发现动能与势能的相互转化，以渗透机械能转化与守恒的思想观点。信息窗中关于风能与水能利用的介绍，目的是上学生认识风能和水能这些可持续发展的能源的价值和意义，同时也让学生知道人类利用自然的历史源远流长，进而悟出人与自然

3、和谐发展的道理。3课时安排：2课时4措施与建议:能是物理学中最重要的概念之一，由于它比较抽象，所以在引入能量概念前应尽量多举实例（课本因篇幅限制，仅以图示的方式在固体、液体和气体中各举一例），如流动的水、风、张开的弓都能够对其它物体施力，并能够使其在力和方向上移动一段距离，即都能对其他物体做功。接着指出，如果一个物体能够做功，就说它具有能。针对实例中共同存在着的“有做功的能力这一因素，进而推出动能、势能和机械能的概念。在引入能量的单位时，适度介绍功与能之间的关系，让学生初步认识到“功是能量转化的量度”。这里教学尺度把握很重要，不宜深入介绍。实验探究1和2是本节内容和重要环节。教学中要注意营造科

4、学探究的气氛，引导学生积极参与，让他们自己得出决定动能、势能大小的相关因素，以增强学生的成功感。实验探究1是研究动能大小与哪些因素有关的活动，是在“加油站”中所提供的两点结论的基础上之上完成的。其中第一点“小球到达底端的速度只与高度有关”要结合学生的感知来认识；第二点要结合功能关系做必要的推论：被撞击的木块在平面上运动的距离越长，说明木块克服摩擦做的功越多，表明木块被小球传递给木块的动能越大。经“越长一越多一越大”这一过程的分析，将木块移动的距离与运动到底端时的小球的动能联系起来了。注意：这里的观察对象是木块，研究对象是滑到斜面底端的小球。在此基础上设计两组实验。第一组是观察同质量的钢球从不同

5、高度沿斜面滑下的情况，得到质量相同时，速度越大，物体的动能越大的结论。第二组实验是观察不同质量的小球从同一高度滑下的情况，得到速度相同时，质量越大物体的动能越大的结论。综合分析两组对比实验的结果得到：物体的动能与物体的速度、质量有关。实验探究2是研究势能大小与哪些因素有关的活动。为达到探究的目的，课本中设计了两组对比实验，分四步完成。第一组实验分别让同质量的重物从不同高度自由下落撞击放置在沙箱中沙表面上的小方桌，比较小方桌用铁钉做的四条腿下陷的越深，则说明重物撞击小方桌，对小方桌做得功越多，从而可以比较重物开始下落时势能的大小，得出在质量一定时，物体高度越大，其重力势能越大的结论。第二组实验分

6、别让不同质量的重物，从同一高度自由下落撞击小方桌，下陷和越深，重物对小方桌做的功越大，重物在下落时的势能也越大，进而推出在高度一定时，质量越大的物体重力势能越大结论。综合分析得出：物体被举得越高，质量越大，其重力势能就越大。在动能和势能相互转化的教学中，可以先竖直上抛一个乒乓球，针对乒乓球上升、下落这一事实来分析乒乓球动能、势能的转化。再做滚摆实验，启发学生来分析滚摆在运动过程中动能、势能的相互转化。至于滚摆上升高度逐渐降低的原因，可以向学生解释。这里要多举实例，除了课本中的单摆、蹦蹦杆外，要启发学生列举生活中的实例来说明物体的动能、势能，以及它们的转化。教学中还应注意，位于高处的物体能够做功

7、，实际是通过位于高处的物体在下落过程中，它的势能转化为动能来实现做功的，这与物体因运动而能够做功是不同的。(7)课本在“信息窗”中提供的阅读材料不但可以丰富学生的知识，同时也渗透了情感教育。通过阅读让学生感受到物理就在我们身边，它不仅生动有趣，而且具有实用价值。针对水能的利用，结合当前我国正在兴建的三峡水利工程的介绍，适时进行爱国主义教育。课时教案参考1教学目标知识与技能知道动能势能的概念。在探究实验中理解影响动能势能的因素。在用能量的初步知识理解分析简单的实际问题。过程与方法通过观察认识动能势能的存在。通过归纳概括得到动能势能的概念。在讨论探究实验中总结影响动能势能的因素。情感态度与价值观通

8、过探究实验和合作学习，培养学生严谨的科学态度、敢于探索创新的科学精神及交流合作的团队意识。2教学准备：课件、铁球等3教学设计？首先请同学们欣赏一段录像（有关能源的片断）看罢录像，请同学谈感受。？观察思考。谈感受。一、引入课题组织学生展示。引导学生竞争，尽力列举出所熟悉的能量形式。引领学生进一步了解常见的能量形式。展示有关“能源”的资料小组讨论：举出学生所认识的能量。二、新课学习1了解能量课件展示：流动的水冲断桥梁、转动的风车带动了发电机运转、运动的汽车撞翻了木箱、飞来的子弹穿过靶心。从能的角度归纳录像物体所具有共特征:物体都在运动中，都在对外做功。物体由于运动而具有的能叫动能。2动能概念出示：

9、城市街道上车辆的最高行驶速度表。提问：为什么要对机动车的行驶速度进行限制引导学生理清实验顺序及注意事项。提问：让不同质量的铁球在斜面上下滑时应注意什么让相同质量的铁球沿斜面下滑时应注意什么/div相同质量的铁球如何沿斜面下滑/div为准确解释以上问题。组织学生合作探究动能的大小与什么因素有关，可参考书中一2实验，也可自行设计研究。让小组汇报探究结果并解释车辆限速问题。追问：公路上行驶的大货车什么样的货车的动能大强调科学的研究方法一一控制变量法：利用背景材料，分析质量与速度谁对物体的动能影响大。指导学生读书,自主设计实验并总结，小组交流收获。教师阐明弹性形变的概念。设疑：静止高山顶的一块大石头是

10、否具有重力势能引导学生理解被举高的物体具有重力势能，但未对外做功表现出来。组织学生阅读课后习题，自选解答：引导学生谈收获，并找出对于本课的知识存在的疑问。？看图表.学生猜想、讨论课文、讨论实验步骤。学生分析.回答：不同质量的铁球在同一高度下滑,保持相同高度的实验前提。回答：相同质量的铁球从斜面的不同高度下滑，从而研究动能与速度的关系。分组实验、讨论、归纳：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。汇报研究结果。回答“汽车限速”问题。讨论回答。思考讨论：速度对动能的影响大。阅读课文小组探究，展示实验及讨论成果，归纳：物体由于被高举而具有的能量叫重力势能

11、；物体由于弹性形变而具有的能量叫弹性势能。影响重力势能的因有物体的质量和高度；影响弹性势能的因素有物体的弹性形变。能量的单位都是焦(J)。学生思考。解答课后习题。总结回答。3.影响动能大小的因素4势能的概念及影响势能大小的因素。三、小结？4.板书设计第2课时教案1.教学目标：知识与能力知道机械能包括动能和势能。能用实例说明动能和势能之间可以相互转化，能解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象。初步了解机械能守恒的含义。教师释放手中的小球，学生观察过程中小球的运动情况，尤其是小球在上升和下落过程高度和速度的变化情况。div过程与方法/div通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转

12、化的过程。/div动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理。/div情感态度与价值观/div关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识。/div乐于参加观察、实验、制作等科学实践。/div2教学准备：滚摆、单摆、弓箭、录相材料等3教学设计：复习提问/div什么是动能，动能的大小与什么因素有关/div什么叫势能，势能的种类有哪些，重力势能的大小与什么因素有关/div/td?学生回忆上一节的内容，提问个别学生或集体回答。div本节的能量转化内容的学习是建立在对决定动能和势能大小因素的理解的基础上的。用知识结构的形式板书动能和势能，势能和弹性势能。/div/td?新课引入教师举起一

13、个小球以此提误问学生，被举高的小球是否具有能量?学生回忆上节学习的内容，综合分析动能和势能的情况，做出回答。提出疑问激发学生的学习兴趣，培养他们思考问题的学习习惯。？学生观察演示实验，并进一步思考刚才提出的问题。请个别学生进行分析。从最常见最简单的生活中的现象出发，既能体现出“生活中处处有物理”的理念，又能引起学生的学习兴趣。进行新课念。引导学生说出在小球下落的过程中，小球的速度越来越快即动能越来越大，从而进一步提问：“增加的动能从何而来呢”初步引入能量转化的概学生在教师的引导下，进行思考，初步形成“能量转化”的意识。进一步设疑，并进行引导，培养学生思考问题的能力，并养成通过观察实验现象，思考

14、当中所包含的物理内涵的良好的习惯。一、想想做做div学生分组做滚摆实验，观察实验现象并思考其中的动能和势能是如何变化的。学生完成实验后，对个别学生进行提问。播放课件：书本92面图一2中三个动能和势能相互转化的例子，让学生通过小组讨论尝试回答。引起学生的兴趣。让学生列举一些生活中常见的能量转化的过程（如机械钟表、单摆等）。演示乒乓球下落后弹起，教师一边演示一边引导学生分析各个过程中的能量转化情况。教师用自制的弓箭演示射箭的情形，学生观察实验现象，思考当中的能量转化。学生自己动手做实验，并观察实验现象。个别学生分析滚摆在不同阶段的动能和势能的变化情况。学生通过对实验现象的观察，分小组进行分析讨论得

15、出答案。通过学生自己列举生活当中的例子，进一步熟悉能量的转化的概念，加深学生对能量转化的理解。学生观察实验，思考教师提出的问题。引导出机械能的定义。我们已经知道动能和势能之间能相互转化，我们把它们合起来给个名称一一机械能，我们这节课学习的就是机械能以及如果是，为什么会出现这种情况提示学生思考过程中是否还有其他能量的转化。总结动能和势能之间可以相互转化。培养学生的动手能力和与他人协作的精神。教师巡堂及时反馈学生实验中的问题。加深学生对能量转化的认识，进一步巩固动能和势能之间可以相互转化的观点。让学生通过与同学讨论共同解决问题，培养与他人沟通、团结合作的能力。教师点评学生答案。广泛联系实际。通过生

16、活中常见的例子加深学生的感性认识达到巩固认识的目的。教师充分调动学生的主观能动性，体现出学生才是学习的主人翁，激发学生的学生热情。二、机械能它的能量转化，提出：机械能转化时有什么特点呢学生通过总结以上的各种例子，得出：动能和重力势能之间可以相互转化。学生领会“机械能”的含义。利用自制的与生活更贴近的教具，引起学生强烈的关注，进一步强化学生效果，体现出“从生活走向物理”的教育理念。板书：能量的转化从能量的转化自然过度到机械能的含义，学生比较易于接受。三、机械能守恒的规律学生分组做课本92页想想做做，教师提出问题：为什么锁打不到鼻子上呢也就是说锁到达不了原来的高度了。那是否说在能量的转换过程中势能

17、减少了？鼓励学生假想如果没有摩擦力又会怎样从而引导出能量守恒的规律。强调现实情况下摩擦总是存在的，但为研究问题的方便，当其影响小的时候我们可以忽略不计，认为能量是守恒的。先阅读书本，分组做实验，并思考和小组讨论书本中的问题。一部分学生在教师的引导下，能够说出系绳的地方有摩擦力。一部分学生能大胆猜想：只有动能和势能相互转化的时候，能量的总和应该不变的。学生对能量守恒的前提进行理解掌握。补充板书：第二节机械能及其转化。引入对能量守恒的探究。教师给予适当的引导。培养学生严谨的思维，从实验现象分析出物理规律的科学态度。鼓励学生敢于进行猜想，从而顺利过渡到理解状态。板书：只有动能和势能转化的时候能量是守

18、恒的。既培养学生实事求是的科学态度，又使他们懂得忽略一些问题影响极小的因素来处理问题的方法。四、科学世界人造地球卫星教师结合“神州五号”讲述我国航天事业的发展。放映人造地球卫星和“神州五号”的录相资料。让学生阅读课本的材料，和同学讨论后完成课后的练习。教师把一个学生的答案投影并评讲答案。学生观看录相，增加对航天科学的了解。学生阅读课本的材料，并独立完成材料后的问题。教育学生关心时事政治。增加学生对航天科学的兴趣，培养他们热爱科学、热爱祖国的情操。？五、评测与小结课堂5min测评。请学生小结本节内容。？学生谈自己本节课的收获。培养学生的阅读能力和自学能力。六、布置作业课本“动手动脑学物理”1、3

19、、4。教师讲评练习，巩固本节所学习的内容。第九章机械与人第六节合理利用机械能教学目标：1、让学生初步理解动能、势能、机械能的概念。2、用实验探究的方法让学生知道决定动能、势能大小的因素。教学重点：1、能和机械能的概念。2、影响动能和势能大小的因素。教学难点：影响动能和势能大小的因素教学准备：课件、斜槽、钢球、木块、小桌、沙、重物1、重物2、橡皮筋、弹簧等教学过程：（一）新课引入1、复习提问：做功的两个必要因素是什么A、作用在物体上的力；B、物体在力的方向上移动的距离。演示：将一木块放在水平桌面上，用手推市面上木块在水平面上运动一段距离，分析推力和重力的做功情况。结论：推力做了功，重力没有做功。

20、2、引入出示斜槽，并演示（1）：钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离，引导学生分析钢球撞击木块的过程中的做功情况，（引出能的概念）（二）新课教学一、能如果一个物体能移对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。能反映了物体做功的本领，不同的物体做功的本领也不同，一个物体能移做功越多，表示这个物体的能量越大。第六节合理利用机械能（2课时）教学目标1通过本节内容的教学，让学生初步理解动能、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、势能大小的相关因素。3能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。4通过查阅资料，让学生认识到能量是与人们日常生活、生产息

21、息相关，以增强合理利用能源的意识。教学重、难点重点：实验探究动能大小跟哪些因素有关；实验探究重力势能大小跟哪些因素有关；能用实例说明物体的动能和势能可以相互转化。难点：能的概念；会解释有关动能和势能之间相互转化的简单现象。教学方法实验探究法、讨论法、讲授法。教学用具学生分组实验：斜面、光滑长木板、钢球、木块、木球、沙箱、四条脚是铁钉的方桌、大砝码教师演示实验：滚摆、单摆、课件。教学过程一、引入新课师：在日常生活或看书看报中，你听说过哪些关于“能”方面的俗语？学生：能源危机、能源的开发和利用、水能、风能、机械能、电能、热能、太阳能。师：能与人们日常生活，生产密切相关，那么，满足什么条件的物体具有

22、能？什么叫机械能如何合理利用机械能这节课我们就来学习这些内容。二、能量能量简称为能一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能能量是表示物体做功本领大小的物理量，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量，一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大注意：物体能够做功,我们仃就说它具有能量。能量的定义中关键词是“能够做功”这四个字，能够做功并不等同于正在做功，能够做功的物体，即具有能量的物体，由于所处的条件不同，可能正在做功，也可能没有做功，但只要它能够做功，或者说它具有潜在的做功的本领，就具有能量。举高的重锤在空中静止不动，它虽然现在没有做功，但当它下落时，可将木桩打人地下而做功，所以举高的重锤在没下落

23、时，它具有做功的本领，它具有能量。三、动能物体由于运动而具有的能量，叫做动能运动的物体能够做功。例如：运动的汽车、飞行的子弹、流动的水和空气等都能够做功，所以它们都具有动能。你们猜想一下，运动的物体具有的动能与什么因素有关？下面我们就通过实验探究动能大小与物体质量和物体速度有什么关系？问：你们采用什么研究方法（引导：终点裁判怎么比较百米赛跑运动员的快慢）请一个学生讲讲如何具体操作：引导：先控制哪一个因素，研究动能与哪一个因素的关系。请大家根据老师提供的器材，讨论如何设计实验请一个小组派代表和大家交流我们应该设计一个表格来记录我们实验观察到的现象，如何制定这个表格，它应该包含几个部分？进行实验、

24、收集证据老师巡回指导展示几组记录的现象，并请他们说说可以得到什么结论？四、势能1重力势能高处的物体具有的能量，叫做重力势能。被举高的重锤、空中的飞机、课桌上的粉笔盒等都具有重力势能。重力势能大小跟哪些因素有关？学生讨论：用控制变量法：物体的质量大小相同时，研究物体的重力势能大小与高度之间的关系，物体被举高度相同时，研究物体的重力势能大小与物体质量之间的关系。(1)如课本P175图9-37所示，同一重物从不同高度自由下落冲击小方桌(小方桌的桌腿是四根钉，并放置在沙箱的沙面上)。比较小方桌下陷的深度，进而推断重物具有的势能与重物所在的高度的关系。如课本P175图9-38所示从同一高度自由下落的两个

25、不同质量的重物冲击小方桌，比较小方桌下陷的深度，进而推断重物具有的势能与重物的质量的关系。实验结论可归纳为：物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能越大。重力势能的大小由物体的质量和被举高的高度决定质量越大，被举的越高，物体的重力势能就越大在同样的高度上的两个物体，质量大的重力势能大。举起同样高度的铅球和乒乓球，铅球落下时，做的功多，具有的重力势能大，而乒乓球做的功少，所以具有的重力势能也就小。2弹性势能发生弹性形变的物体具有的能量，叫做弹性势能。拉长的橡皮条、弯曲的钢条、张开的弓等都是由于发生弹性形变而具有的能量，所以具有弹性势能。钟表上的发条被拧得越紧，运动的时间就越长它的弹性形变就越大

26、，具有弹性势能也就越大。五、机械能1定义动能和势能统称为机械能，机械能是最常见的一种形式的能量能量是与做功有密切联系的概念，能量反映了物体做功本领的大小，能量的大小可以用能够做功的多少来量度，因此，动能、势能和机械能的单位与功的单位相同，也是焦耳2影响因素机械能为动能和势能的总和，势能又分为重力势能和弹性势能两种形式，因此机械能的影响因素也就是动能、重力势能、弹性势能的影响因素，我们在分析机械能大小时，就要考虑全面一个物体既有动能，又有势能，它具有的机械能就等于它的动能与势能之和.例如在空中飞行的小鸟，动能是12J,势能是18J,那么空中小鸟的机械能就是30J一个物体只有动能，没有势能，它也具有机械能，如水平地面上滚动的皮球，它若有100J的动能，则势能为零，而机械能是100J.一个物体只有势能，没有动能，它也具有机械能如：举在空中的杠铃，其动能