第一篇:15.5機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化導(dǎo)學(xué)案
15.5 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1)知道機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能。
2)能準(zhǔn)確理解有關(guān)動(dòng)能和勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化的簡(jiǎn)單現(xiàn)象。3)初步了解機(jī)械能守恒的含義。
【重點(diǎn)、難點(diǎn)】
理解動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化;了解機(jī)械能守恒。
一、課前延伸
1、(1)什么是動(dòng)能?動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)?怎樣改變質(zhì)量一定的物體的動(dòng)能?
(2)什么是重力勢(shì)能?重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)?怎樣判斷重力勢(shì)能大小的變化?
(3)什么是彈性勢(shì)能?彈性勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)?怎樣使一個(gè)物體具有更大的彈性勢(shì)能?
2、將一個(gè)乒乓球向上拋出去,乒乓球離手時(shí)的速度最大,此時(shí)的動(dòng)能___________。在上升過(guò)程中,乒乓球的質(zhì)量,速度____ _____,因而動(dòng)能__________,但高度在增加,因而重力勢(shì)能__________。當(dāng)達(dá)到最高點(diǎn)時(shí),乒乓球的速度為_(kāi)________,動(dòng)能也為_(kāi)________,重力勢(shì)能達(dá)到最大,所以在上升過(guò)程中乒乓球的________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)________。從最高處下落時(shí),速度越來(lái)越__________,動(dòng)能越來(lái)越__________,由于高度不斷減小,所以重力勢(shì)能也不斷____________。所以,在下降過(guò)程中乒乓球的_________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_________能。
3、學(xué)生閱讀P119“科學(xué)世界:人造地球衛(wèi)星”并思索課后訓(xùn)練
二、課內(nèi)探究:
(一)、情景導(dǎo)入:
我們?cè)诔醵臅r(shí)候就已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化,那么,電燈工作的時(shí)候,能量是怎么轉(zhuǎn)化的?風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作的時(shí)候,能量是怎么轉(zhuǎn)化的?水利發(fā)電機(jī)工作的時(shí)候,能量是怎么轉(zhuǎn)化的?電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)候,能量是怎么轉(zhuǎn)化的?
(二)自主學(xué)習(xí):
1、動(dòng)手動(dòng)腦搞探究: 手持粉筆頭高高舉起。以此事例提問(wèn):被舉高的粉筆具不具有能量?為什么? 學(xué)生回答提問(wèn)后,再引導(dǎo)學(xué)生分析粉筆頭下落的過(guò)程。首先提出,當(dāng)粉筆頭下落路過(guò)某一點(diǎn)時(shí),粉筆頭具有什么能量?學(xué)生比較在該位置和起始位置,粉筆頭的重力勢(shì)能和動(dòng)能各有什么變化
2、演示鋼球從斜槽滾下?從上面實(shí)驗(yàn)可以看到,鋼球從斜槽滾下的過(guò)程中,高度降低,重力勢(shì)能減小;速度變快,動(dòng)能增大,這個(gè)動(dòng)能是怎樣產(chǎn)生的?
3、合作探究、交流展示 實(shí)驗(yàn)1:滾擺實(shí)驗(yàn)。
開(kāi)始釋放擺輪時(shí),擺輪在最高點(diǎn)靜止,此時(shí)擺輪只有 能,沒(méi)有 能。擺輪下降時(shí)其高度降低,重力勢(shì)能 ;擺輪旋轉(zhuǎn)著下降;而且越轉(zhuǎn)越快,其動(dòng)能越來(lái)越。擺輪到最低點(diǎn)時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)最快,動(dòng)能最 ;其高度最低,重力勢(shì)能最。在擺輪下降的過(guò)程中,其 能逐漸轉(zhuǎn)化為 能。
仿照擺輪下降過(guò)程的分析,得出擺輪上升過(guò)程中,擺輪的 能逐漸轉(zhuǎn)化為 能
學(xué)生探究:
學(xué)生自制單擺,完成探究
如圖所示,繩的一端拴一小球,另一端懸于固定點(diǎn),用手把小球拉到A點(diǎn)后松開(kāi),小球便擺動(dòng)起來(lái),在擺動(dòng)過(guò)程中。小球的重力勢(shì)能在________點(diǎn)最大,在________點(diǎn)最??;小球的動(dòng)能在________點(diǎn)最大,在________點(diǎn)最小,從A到B是 能轉(zhuǎn)化為 能,從B 到C 是 能轉(zhuǎn)化為 能
實(shí)驗(yàn)2:學(xué)生分組做教材中的“想想做做”
動(dòng)能與勢(shì)能之和稱(chēng)為_(kāi)____________。動(dòng)能是物體___________時(shí)具有的能量,勢(shì)能是____________著的能量。如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能的總和___________,即機(jī)械能是 的。
演示皮球反跳高度一次比一次低,再演示滾擺高度也是一次比一次低.最后都要停下來(lái),問(wèn):這是什么原因呢?
(引導(dǎo)學(xué)生回答:物體運(yùn)動(dòng)要克服摩擦和空氣阻力做功,要消耗物體的機(jī)械能。最后機(jī)械能完全被用來(lái)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(lái))
請(qǐng)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? 假設(shè)沒(méi)有阻力會(huì)怎么樣呢?引出機(jī)械能守恒規(guī)律
4、精講點(diǎn)撥、跟蹤訓(xùn)練: 說(shuō)明下列過(guò)程中機(jī)械能的轉(zhuǎn)化:
①雪橇從山坡上滑下;
②炮彈從炮口斜向上射出,又落到遠(yuǎn)處地上;
③玩具彈簧槍將“子彈”射出去;
④小孩坐在秋千上,在媽媽推了一次以后,自己蕩著。在學(xué)生總結(jié)的基礎(chǔ)上老師補(bǔ)充得出結(jié)論: 動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)機(jī)械能。
教師點(diǎn)撥:
(1)、物體具有動(dòng)能,也可以說(shuō)具有機(jī)械能;物體具有勢(shì)能,也可以說(shuō)具有機(jī)械能;物體若同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能,動(dòng)能和勢(shì)能加在一起就是物體具有的機(jī)械能。
(2)、物體具有的能量大小是用做功多少來(lái)衡量的。因此,能的單位和功的單位相同,都是焦。
(3)、動(dòng)能的增減變化,要以速度增減來(lái)判斷。
(4)、重力勢(shì)能的增減變化,要以物體離地面高度的增減變化來(lái)判斷。
(5)、判斷彈性勢(shì)能的增減,要根據(jù)彈性形變大小的變化。
5、歸納總結(jié),鞏固檢測(cè)
1.2003年3月20日在美英聯(lián)軍對(duì)伊拉克的軍事打擊中,兩軍調(diào)用了大量空降部隊(duì)。在空降兵離開(kāi)機(jī)艙、尚未打開(kāi)降落傘的一段時(shí)間里,他們?cè)诳罩屑铀傧侣?,若不?jì)空氣阻力,那么在這段時(shí)間里,空降兵的重力勢(shì)能________,動(dòng)能________,機(jī)械能________(填“增加”、“減小”或“不變”)
2、拉弓射箭過(guò)程中拉弓時(shí),弓的形狀發(fā)生變化,形變?cè)酱?,彈性?shì)能__________。在弓恢復(fù)形狀,箭被射出時(shí),弓的___________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___________能。
3、在下列過(guò)程中,物體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的是()A、拉彎的弓把箭射出去 B、秋千從高處落向低處 C、冰雹從天而降 D、向上拋出的石塊在空中上升
4、打樁機(jī)的重錘自由下落時(shí),它的()A、動(dòng)能不變,勢(shì)能不變 B、動(dòng)能增大,勢(shì)能不變 C、動(dòng)能增大,勢(shì)能減小 D、動(dòng)能減小,勢(shì)能增大
5、以下現(xiàn)象中,動(dòng)能和勢(shì)能都增加的是()A、玩具彈簧槍將“子彈”水平射出去 B、汽車(chē)加速下坡
C、上升越來(lái)越快的氣球 D、平直軌道上勻速行駛的列車(chē)
6、一個(gè)小球從光滑的斜面上由靜止開(kāi)始滾下,當(dāng)在斜面的頂端時(shí)重力勢(shì)能為100J,當(dāng)它在斜面的某一位置時(shí)重力勢(shì)能只有30J了。小球減少的勢(shì)能到哪兒去了,此時(shí)小球的機(jī)械能為多少?
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三、課后延伸:
1、唐詩(shī)中有“黃河遠(yuǎn)上白云間,不盡長(zhǎng)江滾滾來(lái)”的詩(shī)句,前一句生動(dòng)形象表明黃河水蘊(yùn)藏著大量的 能,后一句表明長(zhǎng)江水具有大量的_____能。
2、騎自行車(chē)上坡,往往在坡前加緊蹬幾下,用機(jī)械能的有關(guān)知識(shí)解釋這一做法。
第二篇:機(jī)械能(學(xué)案)
教科版
初中物理
學(xué)案
第一節(jié)機(jī)械能
一、學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、理解動(dòng)能、重力勢(shì)能的初步概念,知道什么是彈性勢(shì)能。
2、知道動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān),重力勢(shì)能大小與質(zhì)量和高度有關(guān);知道彈性勢(shì)能的大小與彈性形變有關(guān);知道機(jī)械能的概念。
3、結(jié)合定義尋找日常生活中各種形式能量的例子,初步具備從能量角度分析物理問(wèn)題的方法。
二、知識(shí)清單
1、物體能夠做功,我們就說(shuō)它具有_______。
2、物體由于_______而具有的能量叫動(dòng)能,動(dòng)能的大小與物體的_______和_______有關(guān)。
3、________________________叫重力勢(shì)能。重力勢(shì)能的大小跟_________和________有關(guān)。
4、________________________叫彈性勢(shì)能。彈性勢(shì)能大小主要和物體的____________有關(guān)。
5、通常把重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為_(kāi)________。把________能和________能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。
三、典型例題
1、如圖所示,小朋友沿著滑梯勻速下滑的過(guò)程中下列說(shuō)法中正確的是(忽略空氣阻力)()A.他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用 B.他受重力、支持力和摩擦力的共同作用 C.他的重力勢(shì)能減小,動(dòng)能不變,機(jī)械能不變 D.他的重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,機(jī)械能不變
2、如圖是火箭發(fā)射升空時(shí)的情景,以下說(shuō)法正確的是()A.火箭上升過(guò)程中動(dòng)能不變,重力勢(shì)能增大,機(jī)械能增大
B.火箭升空利用了力的作用是相互的C.火箭升空時(shí)受到平衡力的作用
D.火箭升空時(shí)受到慣性力的作用
四、課堂練習(xí)
1、下列物體具有哪種形式的機(jī)械能:在平直軌道上行駛的火車(chē)具有______能,拉開(kāi)的弓具有________能,高舉的重錘具有________能.2、探究動(dòng)能的大小跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,讓鋼球從斜面上滾下,打到一個(gè)小木塊上觀(guān)察木塊被推得遠(yuǎn)近.(1)讓同一鋼球從不同高度滾下時(shí),原來(lái)的位置越高,滾到斜面下端時(shí)_______越大,把木塊推得越______,表示鋼球_______越大.(2)讓質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下,鋼球質(zhì)量越大,讓木塊推得越______,表示鋼球的______能越大.(3)這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是:質(zhì)量相同時(shí),物體的速度越大,動(dòng)能越______;速度相同時(shí),物體的質(zhì)量越大,動(dòng)能越______.3、關(guān)于動(dòng)能,下列說(shuō)法中正確的是()A 運(yùn)動(dòng)的物體一定只具有動(dòng)能;B 火車(chē)的動(dòng)能一定比汽車(chē)的動(dòng)能大 C 速度越大的物體,動(dòng)能越大 D 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能
4、當(dāng)跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速下降時(shí)()A 動(dòng)能增加,重力勢(shì)能減小 B 動(dòng)能增加,機(jī)械能不變 C 動(dòng)能增加,機(jī)械能減小 D 動(dòng)能不變,機(jī)械能減小
5、飛機(jī)在高空沿水平方向勻速行駛,同時(shí)空投救災(zāi)物資,空投過(guò)程中飛機(jī)的()A 動(dòng)能增加,重力勢(shì)能不變 B 動(dòng)能不變,重力勢(shì)能不變 C 動(dòng)能、重力勢(shì)能都增加 D 動(dòng)能、重力勢(shì)能都減小
6、老鷹和小燕子在空中飛行時(shí),如果它們的動(dòng)能相等,則()A 老鷹飛得快 B 小燕子飛得快
C 老鷹和小燕子飛得一樣快 D 無(wú)法判斷
第三篇:機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 教案
機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
教學(xué)目標(biāo):
1.理解機(jī)械能的概念。
2.知道動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化和守恒定律。3.能解釋一些能之間轉(zhuǎn)化的物理現(xiàn)象。重點(diǎn)難點(diǎn):
1、分析能量之間的轉(zhuǎn)化。教學(xué)過(guò)程:
一、自學(xué)檢測(cè)
1.動(dòng)能的大小跟物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。
2.重力勢(shì)能的大小跟物體的質(zhì)量和所處的高度有關(guān)。3.動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。
4.空中飛行的子彈由于速度很快具有很大的動(dòng)能,又因?yàn)樗幱诳罩校鄬?duì)于地面子彈又具有重力勢(shì)能。
二、合作探究 教師巡視督促指導(dǎo)
(一)、演示滾擺實(shí)驗(yàn)
1.在擺輪下降的過(guò)程中,其重力勢(shì)能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。滾擺在下落過(guò)程中,轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和高度分別是怎樣變化的?滾擺的動(dòng)能和勢(shì)能又是怎樣變化的?
釋放擺輪時(shí),擺輪在最高點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)擺輪只具有重力勢(shì)能,沒(méi)有動(dòng)能。擺輪下降時(shí)其高度降低,重力勢(shì)能減少;擺輪旋轉(zhuǎn)著下降;而且越轉(zhuǎn)越快,其動(dòng)能越來(lái)越大。2.滾擺在哪個(gè)位置具有的動(dòng)能最大,你是如何判斷出動(dòng)能最大的?在哪個(gè)位置具有的重力勢(shì)能最大?如何判斷的?
擺輪到最低點(diǎn)時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)最快,動(dòng)能最大;其高度最低,重力勢(shì)能最小。
3.仿照擺輪下降的過(guò)程分析,得出擺輪上升過(guò)程中的動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況。(二)、單擺實(shí)驗(yàn)
1.將擺繩一端掛在黑板上邊,使單擺在黑板前,平行于黑板擺動(dòng)(不接觸黑板),在黑板上記錄擺球運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)中左A、右最高點(diǎn)C和最低點(diǎn)B的位置。
2.分析單擺實(shí)驗(yàn):
小球從A擺到B的過(guò)程中是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,從B點(diǎn)擺到C點(diǎn)的過(guò)程中是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,小球在B點(diǎn)動(dòng)能最大,在A(yíng)(或C)點(diǎn)動(dòng)能最小,小球在A(yíng)(或C)點(diǎn)重力勢(shì)能最大,在B點(diǎn)重力勢(shì)能最小。
3.(接步驟1)在黑板上記錄小球由A到C再擺回到左邊的最高點(diǎn)A′點(diǎn)(只讓單擺運(yùn)動(dòng)一個(gè)來(lái)回),比較A、A′的位置關(guān)系,發(fā)現(xiàn):A、A′幾乎在同一高度(或小球幾乎能擺回到原來(lái)高度,好像“記得”它原來(lái)的位置),分析:小球處在A(yíng)點(diǎn)和A′點(diǎn)時(shí)具有的機(jī)械能大小有什么關(guān)系?
(因小球在A(yíng)、A′時(shí)速度為零,沒(méi)有動(dòng)能,質(zhì)量和所處的高度相等,重力勢(shì)能相等,所以在動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化的過(guò)程中機(jī)械能的多少幾乎沒(méi)有變化,即機(jī)械能是守恒的)。
4.讓單擺多擺動(dòng)幾次,記錄最后一次小球能擺回的高度A″。小球還能擺回到原來(lái)的高度嗎?
分析:因?yàn)樾∏虺耸艿街亓屠σ酝猓€受到空氣阻力。這個(gè)力越小,小球克服空氣阻力對(duì)外做功損失的能量越少(“多”或“少”),小球擺回的高度越高,如果空氣阻力為零,則小球能擺回到原來(lái)的高度,機(jī)械能的總量不會(huì)改變。
5.對(duì)比分析3、4后歸納機(jī)械能守恒定律:如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能的總和是不變的(守恒的)。
(三)、課后P74第2、3兩題
第2題:乒乓球很輕,運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的影響很容易減速,怎樣向地板拋乒乓球,才能使它彈跳到高于原來(lái)拋球的位置? 第3題蹦床:重物向下落的過(guò)程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,接觸到蹦床后,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢(shì)能,向上彈起的過(guò)程中,彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為人的動(dòng)能,上升的過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
三、展示交流 教師掌握情況
四、精講點(diǎn)撥
1.實(shí)驗(yàn):“打鼻子的鐵鎖”中,鐵鎖是不會(huì)打到鼻子的,而且會(huì)離鼻子越來(lái)越遠(yuǎn),這包含著什么道理?
(鐵鎖運(yùn)動(dòng)要克服空氣阻力,消耗一部分機(jī)械能,機(jī)械能總量減小,鐵鎖回不到原來(lái)的高度,所以不會(huì)碰到鼻子。)2.閱讀課文P73科學(xué)世界“人造地球衛(wèi)星”,然后完成下面填空:
人造衛(wèi)星沿橢圓形軌道圍繞地球運(yùn)行,離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn),最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn),衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大,重力勢(shì)能最小,衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小,重力勢(shì)能最大。衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程當(dāng)中,衛(wèi)星的速度減慢,動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大;從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程當(dāng)中,衛(wèi)星的速度增大,動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減小。
五、即時(shí)練習(xí)
1.分析章首圖的過(guò)山車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況。2.某選手在自由式滑雪比賽中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,如果不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是(C)
A.從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B.在a點(diǎn)和c點(diǎn)速度都為零,因此重力勢(shì)能相等 C.從c點(diǎn)下落到d點(diǎn)過(guò)程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 D.在a點(diǎn)和e點(diǎn)都處于靜止?fàn)顟B(tài),因此機(jī)械能相等
學(xué)習(xí)內(nèi)容二:水能風(fēng)能的利用
學(xué)習(xí)指導(dǎo):課本P72至P73文字內(nèi)容,注意看懂插圖11.4.4水電站剖面圖。
六、自學(xué)檢測(cè) 見(jiàn)配套練習(xí)冊(cè)
第四篇:機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化教案
機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化教案
教學(xué)目標(biāo):
1.知識(shí)與能力
知道機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能.能用實(shí)例說(shuō)明動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化,能解釋有關(guān)動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化的簡(jiǎn)單現(xiàn)象.
初步了解機(jī)械能守恒的含義.
2.過(guò)程與方法
通過(guò)觀(guān)察和實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程.
動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),勇于探索自然現(xiàn)象和身邊的物理道理.
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
關(guān)心機(jī)械能與人們生活的聯(lián)系,有將機(jī)械能應(yīng)用于生活的意識(shí).
樂(lè)于參加觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)、制作等科學(xué)實(shí)踐. 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):
能量守恒的理解和動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化. 教學(xué)器材:教材 教學(xué)課時(shí):1時(shí) 教學(xué)過(guò)程:
引入新課
手持粉筆頭高高舉起。以此事例提問(wèn):被舉高的粉筆具不具有能量?為什么?
學(xué)生回答提問(wèn)后,再引導(dǎo)學(xué)生分析粉筆頭下落的過(guò)程。首先提出,當(dāng)粉筆頭下落路過(guò)某一點(diǎn)時(shí),粉筆頭具有什么能量?(此時(shí)既有重力勢(shì)能,又有動(dòng)能)繼而讓學(xué)生比較在該位置和起始位置,粉筆頭的重力勢(shì)能和動(dòng)能各有什么變化?(重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加)在粉筆頭下落的過(guò)程,重力勢(shì)能和動(dòng)能都有變化,自然界中動(dòng)能和勢(shì)能變化的事例很多,下面我們共同觀(guān)察滾擺的運(yùn)動(dòng),并思考動(dòng)能和勢(shì)能的變化。
實(shí)驗(yàn)1:滾擺實(shí)驗(yàn)。
出示滾擺,并簡(jiǎn)單介紹滾擺的構(gòu)造及實(shí)驗(yàn)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(guān)察顏色標(biāo)志,可以判斷擺輪轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。
引導(dǎo)學(xué)生復(fù)述并分析實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到的現(xiàn)象。開(kāi)始釋放擺輪時(shí),擺輪在最高點(diǎn)靜止,此時(shí)擺輪只有重力勢(shì)能,沒(méi)有動(dòng)能。擺輪下降時(shí)其高度降低,重力勢(shì)能減少;擺輪旋轉(zhuǎn)著下降;而且越轉(zhuǎn)越快,其動(dòng)能越來(lái)越大。擺輪到最低點(diǎn)時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)最快,動(dòng)能最大;其高度最低,重力勢(shì)能最小。在擺輪下降的過(guò)程中,其重力勢(shì)能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
仿照擺輪下降過(guò)程的分析,得出擺輪上升過(guò)程中,擺輪的動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
實(shí)驗(yàn)2:?jiǎn)螖[實(shí)驗(yàn)。
此實(shí)驗(yàn)擺繩宜長(zhǎng)些,擺球宜重些。最好能掛在天花板上,使單擺在黑板前,平行于黑板振動(dòng),以便在黑板上記錄擺球運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)中左、右最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的位置。分析單擺實(shí)驗(yàn)時(shí),擺球高度的變化比較直觀(guān),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(diǎn)前后運(yùn)動(dòng)方向不同,分析擺球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度為零,作為這一難點(diǎn)的突破口。順便指出像單擺這種往復(fù)的運(yùn)動(dòng),在物理學(xué)中叫做振動(dòng)。
綜述實(shí)驗(yàn)1、2,說(shuō)明動(dòng)能和重力勢(shì)能是可以相互轉(zhuǎn)化的。實(shí)驗(yàn)3:彈性勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化。
演示課本圖1—7動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)可分兩步做。首先手持著木球?qū)椈善茝?,而后突然釋放木球,木球在彈簧片的作用下在水平槽?nèi)運(yùn)動(dòng)。讓學(xué)生分析在此過(guò)程中,彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。第二步實(shí)驗(yàn),讓木球從斜槽上端滾下,讓學(xué)生觀(guān)察木球碰擊彈簧片的過(guò)程。然后,依據(jù)課本圖1—7,甲→乙圖和乙→丙圖分析動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能和彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過(guò)程。得出:動(dòng)能和彈性勢(shì)能也是可以相互轉(zhuǎn)化的。
自然界中動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的事例很多。其中有一些比較直觀(guān),例如:物體從高處落下、瀑布流水等這些事例也可以讓學(xué)生列舉,說(shuō)明動(dòng)能和勢(shì)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(xiàn)(拋物線(xiàn))運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,動(dòng)能和勢(shì)能是如何相互轉(zhuǎn)化的呢?(板畫(huà)足球軌跡,依圖分析)首先我們來(lái)分析足球離地面的高度的變化,這是判斷足球重力勢(shì)能變化的依據(jù)。很明顯,在上升過(guò)程中足球的重力勢(shì)能增加;在下降過(guò)程中重力勢(shì)能減少。接著再分析足球的速度。足球在最高點(diǎn)時(shí)不再上升,說(shuō)明它向上不能再運(yùn)動(dòng)。所以,足球在上升過(guò)程中,速度逐漸變小;在下降過(guò)程中速度又逐漸變大。通過(guò)以上分析,可以看到足球在上升階段動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能;在下降階段重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
人造地球衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中,也發(fā)生動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。人造地球衛(wèi)星大家并不陌生,然而圍繞人造衛(wèi)星,同學(xué)們還有許多的謎沒(méi)有揭開(kāi)。例如:人造衛(wèi)星為什么能繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)而不落下來(lái)?在人造衛(wèi)星內(nèi)失重是怎么回事?等等,這些問(wèn)題還有待于同學(xué)們進(jìn)一步學(xué)習(xí),今天我們只討論衛(wèi)星運(yùn)行過(guò)程中,動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。
人造衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行,它的位置離地球有時(shí)近、有時(shí)遠(yuǎn)。(出示我國(guó)發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星軌道圖)現(xiàn)以我國(guó)發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星為例,它離地球最近時(shí)(此處叫近地點(diǎn))離地面439公里,離地球最遠(yuǎn)時(shí)(此處叫遠(yuǎn)地點(diǎn))離地面高度是2384公里,它繞地球一周的時(shí)間是114分鐘。它在近地點(diǎn)時(shí),速度最大,動(dòng)能最大;此時(shí)離地面最近,重力勢(shì)能最小。衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大,動(dòng)能向重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化。直到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí),動(dòng)能最小,重力勢(shì)能最大。衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行時(shí),重力勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化。在衛(wèi)星運(yùn)行過(guò)程中,不斷地有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。練習(xí)
1、人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)轉(zhuǎn),衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí) 能最大,在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí) 能最大,從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,轉(zhuǎn)化為。
2、騎自行車(chē)上坡前,往往要加緊蹬幾下,加大速度,增加自行車(chē)上坡時(shí)的,上坡時(shí),這些 轉(zhuǎn)化為,車(chē)就容易上到高處。
3、“會(huì)挽雕弓如滿(mǎn)月,西北望,射天狼”的詩(shī)句表達(dá)了詩(shī)人蘇軾企望為國(guó)御敵立功的壯志,拉彎的弓箭射出去,這一過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況是 轉(zhuǎn)化為。4、2003年3月20日,美英聯(lián)軍調(diào)用大量空降部隊(duì)對(duì)伊拉克實(shí)施軍事打擊。在空降兵離開(kāi)機(jī)艙,尚未打開(kāi)降落傘的一段時(shí)間里,他們?cè)诳罩屑铀傧陆?。若不?jì)空氣阻力,那么在這段時(shí)間里,空降兵的重力勢(shì)能,動(dòng)能,機(jī)械能
5、下列過(guò)程中,屬于動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的是()
A、雪撬從山坡上滑下 B、推開(kāi)的彈簧門(mén)自動(dòng)關(guān)閉 C、人造地球衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng) D、雪滴從空中落下。
小
結(jié):
1、機(jī)械能的概念
2、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化:動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 板書(shū)設(shè)計(jì):
第五節(jié) 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
一、機(jī)械能:動(dòng)能和勢(shì)能之和
二、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化
動(dòng)能——?jiǎng)菽?勢(shì)能——?jiǎng)幽?教學(xué)后記:
本節(jié)對(duì)機(jī)械能的概念,以及能量之間的相互轉(zhuǎn)化做了詳細(xì)的闡述,在所學(xué)的知識(shí)里,這一節(jié)是對(duì)本章的一個(gè)概括,因此,提出了能量守恒,對(duì)這一點(diǎn)的認(rèn)識(shí),也是學(xué)生能否學(xué)好這一章的關(guān)鍵。
第五篇:《機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化》教案
《機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化》教案
教學(xué)目標(biāo):
(一)知識(shí)與技能 1.知道什么是機(jī)械能;
2.理解動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒; 3.能的利用。
(二)過(guò)程與方法
通過(guò)體驗(yàn)和觀(guān)察,了解機(jī)械能的轉(zhuǎn)化,及機(jī)械能與其他形式能的轉(zhuǎn)化。
(三)情感·態(tài)度·價(jià)值觀(guān)
滲透合理利用能源、保護(hù)環(huán)境意識(shí)、安全意識(shí)的教育。重難點(diǎn):教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn): 理解動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化。教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)、討論、歸納、對(duì)比
教具學(xué)具:多媒體課件、滾擺、單擺、籃球、教科書(shū)第74頁(yè)的“罐子”。教學(xué)過(guò)程:
引入課題:
(演示實(shí)驗(yàn))將教科書(shū)第74頁(yè)所示的“罐子”沿不太陡的斜面滾下。提問(wèn):會(huì)有什么出人意料的現(xiàn)象發(fā)生嗎?
提問(wèn):開(kāi)始鐵罐在斜面上具有什么能?
向下滾動(dòng)時(shí)具有什么能?
鐵罐滾動(dòng)時(shí)橡皮筋有什么變化?具有什么能?
提問(wèn):請(qǐng)同學(xué)們舉出生活中同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能的事例。根據(jù)圖片提問(wèn):飛行中的飛機(jī)具有什么能?
給出機(jī)械能的概念。
展示和提問(wèn):
展示射箭的圖片或視頻,提問(wèn):弓的彈性勢(shì)能哪里去了?
提問(wèn):舉高的球釋放后,重力勢(shì)能減小,是不是能量消失了? 歸納得出:動(dòng)能和勢(shì)能能夠相互轉(zhuǎn)化。鞏固練習(xí)
請(qǐng)學(xué)生再分析“撐桿跳”、“蹦床”、“蹦極”運(yùn)動(dòng)中的能量變化。演示滾擺實(shí)驗(yàn)
請(qǐng)學(xué)生觀(guān)察滾擺的運(yùn)動(dòng),思考滾擺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能是如何變化的?
指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
1.指導(dǎo)學(xué)生做單擺實(shí)驗(yàn),并在實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察和分析單擺小球在擺動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能是怎樣相互轉(zhuǎn)化的。
2.指導(dǎo)學(xué)生做教科書(shū)中的鐵鎖擺動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前提問(wèn):鐵鎖會(huì)打到鼻子嗎?
大量事實(shí)和研究表明:如果只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,盡管動(dòng)能、勢(shì)能的大小會(huì)變化,但機(jī)械能的總量不變。
展示圖片與提問(wèn)
根據(jù)過(guò)山車(chē)的圖片,請(qǐng)學(xué)生分析圖中的過(guò)山車(chē)具有什么能?過(guò)山車(chē)為什么能夠不斷地翻滾?
展示圖片或視頻
請(qǐng)學(xué)生觀(guān)看圖片或者視頻,認(rèn)識(shí)自然界存在的機(jī)械能。
講授:水能和風(fēng)能是水或者空氣因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)或者位置高而具有的機(jī)械能。展示:展示圖片或者視頻,表現(xiàn)自然界的機(jī)械能有利也有弊。
提問(wèn):請(qǐng)學(xué)生觀(guān)看圖片或者視頻,了解:水電站是怎樣使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的,風(fēng)力發(fā)電是怎樣的。
總結(jié)
1.什么是機(jī)械能?
2.什么叫做“機(jī)械能守恒”? 鞏固練習(xí)。