第十一章功和机械能
第4节机械能及其转化
【教学目标】
1．知识与技能
（1）能用实例理解动能和势能的相互转化；
（2）能解释一些有关机械能转化的简单物理现象；
（3）知道机械能的概念；
（4）了解机械能守恒。
2．过程与方法
通过观察和实验认识动能和势能的转化过程；
3．态度、情感与价值观
（1）在实验中养成实事求是、尊重实验结果的科学态度。
（2）感悟科学是人类创造发明的基础，激发学生的学习热情和爱国主义精神。【教学重点与难点】
重点：理解动能和势能的相互转化
难点：了解机械能守恒
【教学过程】
师：秘密就在罐子里面，想知道吗？生：想---
师：只有认真学完这节课的知识，罐子里面的秘密你就会知道了。
师：这节课，我们就一起来学习《机械能及其转化》
（板书：§11.4机械能及其转化）充满期待
发对本节课
学习的极大
兴趣。
二、探究新课释疑解惑（一）机械能师：新课之前，我们先来回忆一下上节课
的内容，请同学们回答这几个问题。
生：物体由于运动而具有的能叫做动能。
物体的质量越大、速度越快，动能就越大。
在地球表面附近，物体由于高度所决定的
能，叫做重力势能。物体质量越大，位置
越高，重力势能就越大。物体由于发生弹
性形变而具有的能叫做弹性势能。物体的
弹性形变越大，弹性势能就越大。
师：对，非常好。在物理学里，动能和势
能统称为机械能。（板书：一、机械能）
回忆上节内容
接受新概念
深入思考
帮助学生复
习关于动能、
势能的相关
知识，为机械
能及其转化
奠定基础。
用结构图的
方法，方便学
生理解记忆。
（二）机械能师：天空飞翔的雄鹰具有什么能呢？
层层深入，引
【板书设计】
二、机械能的转化 只有动能和势能相互转化时，机械能守恒
§11.4 机械能及其转化
一、机械能
三、风能和水能的利用
四、人造卫星
三河市第六中学导学案 年级： 八 学科： 物理 课题：《机械能及其转化》 课型：预习展示 主备人：王刚 审核:_八年级物理组 课时： 1 使用时间：_ ___姓名： 天才是百分之一灵感加百分之九十九的汗水 -爱迪生 1 11.4《机械能及其转化》导学案 学习目标：1.理解机械能的概念. 2.知道动能和势能之间的转化. 3.能解释一些能之间转化的物理现象. 学习过程 一、预习导学： 1、动能的大小跟物体的_________和_________有关. 2、重力势能跟物体的_________和___________有关. 二、课内探究： （一）阅读课本P 71想想做做1中内容,回答下列问题: 1我来归纳：滚摆下降时,高度逐渐_______,速度越来越______,重力势能逐渐_______,动能逐渐______,________能转化为________能. 2讨论一下吧：当滚摆处于什么位置时动能最大?重力势能最小?当处于什么位置时动能最小,重力势能最大? （二）分组讨论P 71想想做做2的实验,回答下列问题: 我来归纳：小球从A 点运动到B 点时,______能转化为_______能;从B 点运动到C 点时,_____能转化为______能;从C 点运动到B 点时,______能转化为_______能;从B 点运动到D 点时,_______能转化为________能. （三）阅读课本P 72,完成下列填空. 我来归纳：______________统称机械能.机械能守恒的条件是________________________. （四）完成课本P 72图11.4—3想想做做的实验,讨论一下吧 1、铁锁的动能和势能是怎样转化的? 2、铁锁回的到原来的位置吗？,为什么? 3、在此实验中,机械能的总量守恒吗?如果不守恒,它有什么变化? （五）阅读课本P 73“科学世界”的文章,了解人造地球卫星的近点和远点 三、我来试一试: 典型例题 例1、向上抛出的石块在空中上升时是______能转化为______能;到达最高点后下落,是_______能转化为_________能. 例2、电动小车沿斜面向上匀速行驶,则在这个过程中( ) A 动能减小,重力势能增大,总机械能不变 B 动能增大,重力势能减小,总机械能不变 C 动能不变,重力势能减小,总机械能不变 D 动能不变,重力势能增加,总机械能增大 针对练习 1、洒水车沿街道匀速行驶,将水洒向路面,在此过程中它的动能将_____,这是因为速度虽不变,但___________. 2、一个同学在蹦床上玩,从跳起到上升至最高点的过程中,_______能逐渐增大,_____能逐渐减小._________能转化为__________能. 3、神州五号飞船飞离地面的过程中,速度越来越大,在此过程中,航天英雄杨利伟所具有的动能变_______,具有的机械能变________. 4、2004年8月26日,在雅典举行的奥运会中,我国跳水运动员郭晶晶以绝对优势夺得女子三米跳板冠军,为我国争得了荣誉.她在起跳过程中,跳板的________能转化成________能,又转化成_________能,最后转化成她的________能,而进入水中. 5、自行车下坡,不踩脚踏板,速度也越来越快,从能的转化角度分析,是因为______能越来越小,______能越来越大. 6、人造地球卫星绕地球的椭圆轨道运行,从远地点向近地点运动时,它的重力势能______,动能_______.(填“增大”、“减小”或“不变”) 7、空中沿水平方向飞行的一架飞机,正在向灾区空头物资,空投过程中,飞机的动能和势能的变化情况是( ) A 、 动能和重力势能都增大 B 、动能和势能都减小 C 、动能减小,重力势能增大 D 、动能不变,重力势能不变 8、日常生活中,处处存在阻力和摩擦,机械能总是守恒吗?过山车你见过吗?当它从最高处滑下后,再爬上另外一个坡,这个坡的高度能不能与最高处相等,为什么?
高一物理机械能守恒定 律教案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
机械能守恒定律 ★新课标要求 （一）知识与技能 1、知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 2、会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件； 3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 （二）过程与方法 1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒； 2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。 （三）情感、态度与价值观 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。 ★教学重点 1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容； 2、在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。 ★教学难点 1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件； 2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。 ★教学方法 演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。 ★教学工具 投影仪、细线、小球、带标尺的铁架台、弹簧振子。 ★教学过程 （一）引入新课 教师活动：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能 是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是 否发生变化这节课我们就来探究这方面的问题。 （二）进行新课 1、动能与势能的相互转化 教师活动：演示实验1：如右图，用 细线、小球、带有标尺的 铁架台等做实验。 把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度 的A 点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互 转化。我们看到，小球可以摆到跟A 点等高的C 点，如图甲。 如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C 点，但摆 到另一侧时，也能达到跟A 点相同的高度，如图乙。 A 甲 乙
机械能一章学案 1．对公式W = F s cosθ的理解 （1）公式适用的适用条件是什么? （2）公式中的F、s和θ的物理意义是什么？（3）功是矢量还是标量? （4）正功、负功的物理意义是什么？ （5）功是过程物理量还是状态物理量？ 2．功率 （1）定义式 问题:公式的物理意义和适用条件是什么? （2）条件式P = F v cosθ ①式中的θ与公式W = F s cosθ中的θ的区别是什么？ ②P何时为平均功率何时为瞬时功率? ③F是否一定为恒力? ④P恒定时物体做什么性质的运动？F为恒力物体的功率P如何变化? ⑤公式P = W /t和F v cosθ的应用如何选择？ 3．动能 （１）动能是过程物理量还是状态物理量？ （２）动能是矢量还是标量? 4．做功跟动能改变的关系 （1）W总是否包括物体所受的重力做的功？如何求W总？ （２）动能定理的适用条件是什么？ 5．重力势能Ep = mgh （1）重力势能是状态量还是过程量？（2）重力势能是矢量还是标量? （3）重力势能是相对量，还是绝对量？重力势能的变化是相对量，还是绝对量？（4）重力势能正负的物理意义是什么？ ６、做功和重力势能改变的关系 （１）重力做功的特点是什么？ （２）做功和重力势能改变的关系是什么？ 7．弹性势能 与重力势能相类似，作定性了解． 8．机械能守恒定律 （１）机械能守恒条件是什么？如何理解这个守恒条件？ （２）除地球外，如果一个系统有多个物体组成，此系统机械能守恒条件是什么？（３）机械能守恒定律的表达式有哪些？ ９、功能关系 （１）什么是能？ （２）功和能的关系是什么？如何理解这个关系？
（３）机械能范围内的功能关系 ①动能变化量由什么功量度？ ②重力势能变化量由什么功量度？ ③弹性势能变化量由什么功量度？ ④机械能变化量由什么功量度？ （４）其它功能关系 ①分子势能变化量由什么功量度？②电势能变化量由什么功量度？ ③电磁感应中感应电流所产生的电能由什么功量度？
、机械能与内能的相互转化 1、炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低，是用_______ 的方法减少了气体的内能.食物放进冰箱后温度降低，是用 _____________ 的方法减少了食物的内能. 2、随着人们生活水平的提高?轿车已逐步进入我国普通百姓家中.已知某国产骄车每行 驶100km消耗8L汽油(1L = 10-3用)，汽油的密度为0.71 x 103kg/m3、热值为4.6 X 10 7J /kg .则 (1) ____________________________________________ 10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是J . (2)该汽车行驶100km消耗的汽油的 质量是________ kg . (3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/ h的速度匀速行驶时， 它所受到的阻力等于 _________ N. 3、质量为2kg的水在太阳的照射下，温度升高5C,水吸收的热量为______________ J。这是通过_______________的方法改变了水的内能。( C K= 4.2 X 103J/kg?C) 4、比热容是物质的一种特性。用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容 _ (填“相 同”或“不同”)。质量均为1kg的铜块[c铜=3.9 x 102 J / (kg ?C )] 和铅块[c铅=1.3 x 102 J / ( kg ?C )]，如吸收了相等的热量，则铜块与铅块升高的温度之比为: ;若铜块温度升高了100 C,则它吸收了J的热。 5、木炭的热值是 3.4x10 7J/kg ，完全然烧500g木炭，能放出J 的热量。柴油机是工农业生产中常用的热机。已知某型号柴油机的效率为n，柴油的热值为q。将质量为
机械能及其转化 一、学习目标: 1．能用实例理解动能和势能的相互转化。 2．能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。 3．通过自制单摆，进行观察和实验认识动能和势能的转化过程。 二、学习过程： 复习及预习展示 影响动能大小的因素是物体的和；影响重力势能大小的因素是 和；影响弹性势能大小的因素是。 探究一： 要求：利用滚摆进行实验，讨论它在运动的过程中动能和势能是如何变化的？ 请你解答下列问题： ⑴在滚摆位于最高点时，它的速度、高度、动能和势能如何？ ⑵在滚摆位于最低点时，它的速度、高度、动能和势能如何？ ⑶思考在滚摆运动的过程中，它具有的动能和势能的增减之间有什么联系？ 探究二： 乒乓球从空中下落、撞地、弹起的过程中，动能和势能的转化是比较复杂的，你能分析一下吗？ 答：乒乓球在下落过程中，是转化为；当球落地撞击地面时，球发生，球的转化为；球在恢复原状的过程中，球的又转化为；球弹起后，球在上升 过程中，是转化为． 归纳总结： 和、统称为机械能；动能和势能是可以的。 讨论回答： 为什么滚摆每次上升的高度都比前一次低呢？乒乓球为什么不一直蹦下去呢？ 探究三： 要求：利用自制的单摆球并参考“想想做做”进行实验，并解决提出的问题。 请你解答下列问题： ⑴摆球会碰到你的鼻子吗？摆球到你鼻子的距离有何变化？ ⑵讨论你认为产生这种现象的原因是什么？并思考：在什么样的环境里才能使摆球正好到达你的鼻子？ ⑶整体交流：你认为机械能守恒的条件是什么？ 自主阅读：科学世界中“人造地球卫星”并组内讨论，完成下面题目。 人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运转，卫星在近地点时能最大，在远地点时能最大，从近地点向远地点运动的过程中，转化为。在这个一系列的过程总机械能的总量是，或者说。 当堂巩固习题 1、骑自行车上坡前，往往要加紧蹬几下，加大速度，增加自行车上坡时的，上坡时，这些转化为，车就容易上到高处。 2、“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，拉弯的弓箭射出去，这一过程中能量的转化情况是转化为。 3、2003年3月20日，美英联军调用大量空降部队对伊拉克实施军事打击。在空降兵离开机舱，尚未打开降落伞的一段时间里，他们在空中加速下降。若不计空气阻力，那么在这段时间里，空降兵的重力势能，动能，机械能。 4、下列现象属于重力势能转化为动能的是（） A．爆竹腾空而起 B．水从高处落下 C．从地面上弹起的皮球D．在水平地面上匀速行驶的汽车 5.下列过程中，不属于势能转化为动能的是（） A.小球从光滑的斜面滑到底端 B.汽车加速爬上山顶 C.玩具弹簧枪将“子弹”射出去 D.推开的弹簧门自动关闭 6、下列过程中，属于动能转化为势能的是（） A．拉开的弓，放手后把箭射出去 B．小铁球在空中下落 C．运动的小球滚上光滑的斜面 ........ D．在水平地面上滚动的足球 7、在下列情况下，机械能发生了变化的是（） A．物体从光滑的斜面上自由滑下的过程 B．跳伞运动员从空中匀速下落 C．汽车在水平公路上匀速前进 D．高空中沿水平轨道匀速飞行的飞机 8、自行车匀速上坡的过程中，它的 ( ) A．重力势能增加，动能和机械能不变 B．重力势能和动能增加，机械能不变 C．动能不变，重力势能和机械能增加 D．动能、重力势能和机械能都增加 9、关于机械能的转化，下列说法正确的是（） A．静止的雪撬从山坡上滑下，势能转化为动能 B.静止的雪撬从山坡上滑下，动能转化为势能 C．滚摆下降时，动能转化为势能 D．卫星从近地点向远地点运动时，势能转化为动能 10、下列哪种情况机械能没有变化（） A．利用滑轮组匀速提升重物B．沿斜面匀速下滑的木块 C．正在匀速上升电梯重的人D．地球同步通信卫星随地球运动 11、站在高台上把一个质量为2kg的物体以400J的动能抛出，物体运动过程中机械能不变，经过了3s，它的动能变为100J，且势能为900J，问：（1）当其势能为600J时，物体运动的位置是在抛出点的上方还是下方，这时的动能为多少？（2）当其动能为800J时，物体的重力势能是多大？（3）当物体撞击地面前一瞬间，动能多大？（4）物体被抛出时，离水平地面的高度多大？
机械能守恒定律教案 ●教学目标 一、知识目标 1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化. 2.理解机械能守恒定律的内容. 3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式. 二、能力目标 1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒． 2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题. 三、德育目标 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题. ●教学重点 1.理解机械能守恒定律的内容. 2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式. ●教学难点 1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件. 2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒. ●教学方法 1.关于机械能守恒定律的得出，采用师生共同演绎推导的方法，明确该定律数学表达公式的来龙去脉. 2.关于机械能守恒的条件，在教学时采用列举实例，具体情况具体分析的方法． ●教学用具 自制投影片、CAI课件. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、导入新课 1.［投影］复习思考题： ①什么是动能？动能与什么因素有关？ ②什么是势能？什么是重力势能和弹性势能？ ③重力势能、弹性势能分别与什么因素有关？ 2.［学生解答思考题］ ①物体由于运动而具有的能量叫动能.动能的大小与物体的质量及速度有关系，且质量越大，速度越大，动能也越大. ②由相互作用的物体的相对位置决定的能量叫势能，也叫位能. 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能. 发生形变的物体在恢复原状时能够对外界做功，因而具有能量，这种能量叫弹性势能. ③重力势能与物体的质量及被举高的高度有关；弹性势能跟形变的大小及劲度系数有关. 3.［学生活动］ 举例说明物体的动能和势能之间可以相互转化. ［例1］物体自由下落时，高度越来越小，速度越来越大.高度减小表示重力势能减小；速度增大表示动能增大.在这个过程中，重力势能转化为动能. ［例2］竖直向上抛出的物体，在上升过程中，速度越来越小，高度越来越大.速度减小表示动能减小；高度增大表示重力势能增大这个过程中动能转化为重力势能. ［例3］用一小球推弹簧被压缩，放开后弹簧可以把跟它接触的小球弹出去，弹簧的弹性势能转化为小球的动能.
功和机械能复习导学案 复习目标： 1、理解功和功率的概念和物理意义。 2、会用功和功率的公式进行简单的计算。 重难点：功和功率的综合运用。 一、功 （1）力做功的两个必要因素：①__ _；②物体在这个___的方向上移动的____。 （2）力没做功的三种情况：①“劳而无功”：物体受力但没______；②“垂直无功”：物体受力和移动的方向______；③“不劳无功”：运动物体缺力凭_______保持继续运动。[针对练习] 1.如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（） 2.下列几种情况，力对物体做功的是（） A．人用力推桌子，桌子不动B．人从一楼上到三楼 C．足球在草地上滚了10米后停下来D．起重机吊着重物沿水平方向移动 思考： 如何判断物体是否做功？ [应用] 3、如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图,下列有关说法错误的是（） A. 在a到b的过程中，运动员对铅球做了功 B. 在b到c的过程中，运动员对铅球没有做功 C. 在c到d的过程中，没有力对铅球做功 D. 在a到d的过程中，铅球运动状态不断变化 二、功的大小 （1）规定：在物理学中，力做功的多少等于作用在物体上的力和物体在______的方向上移动_____的乘积。用字母______表示。 （2）公式：________；把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是____。 （3）理解：公式中的s一定是在力F的方向上通过的距离，强调对应。F和s是同一个物体在同一时间内，且同一方向上的两个量。 [针对练习] 1. 用100N水平拉力，将质量为100kg的物体沿水平地面匀速拉动10m。 求：①拉力对物体做多少功？ ②重力对物体做多少功？ 2用10N的水平拉力，拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块受到的摩擦力是_______N,若木块移动了0.5m，则拉力做的功______J. 3.用100N的力将重30N的铅球掷出7m远，则铅球抛出后的运动过程中，人对铅球所作的功是J。 思考： 物体做功的多少与哪些因素有关？ {应用} ★★1.甲、乙两物体在相同的水平推力作用下，由静止开始运动。甲在较光滑的水平面上运动，乙在较粗糙的水平面上运动。设两物体在移动相同的距离的过程中，推力所做的功分 别为甲 W 和乙 W ，这两个力做功的大小关系是：（） A．乙 甲 W W> B．乙 甲 W W= C．乙 甲 W W< D．无法确定三、功率 （1）定义：_ 。意义：功率是用来表示做功______的物理量。（2）做功越_____，功率就越_____。功率用字母_____表示。 （3）比较方法：①做功时间相同时，比较______________，做功越_____，功率越大。 ②做同样多的功时，比较______________，用时越_____，功率越大。 （4）定义公式：_______ 国际制单位1W=1 1W的意义 （5）某小轿车功率66kW，它表示：小轿车在______内做的功为_____________J。 对照训练： 1.两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，则( ) A．甲做功较多，功率较大; B．甲做功较多，功率较小 ;
1.机械能 教学目标 三维目标要求 一、知识与技能 1.理解动能、重力势能的初步概念，知道什么是弹性势能。 2.知道动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关；知道弹性势能的大小与弹性形变有关。 3.知道机械能的概念。 二、过程与方法 结合定义，寻找日常生活中各种形式能量的例子，初步具备从能量角度分析物理问题的方法。 三、情感态度与价值观 在现实生活中树立起科学的能量的观念。 教学重点和难点 一、教学重点 从功的角度认识动能和势能，并能用实例说明什么是动能、重力势能和弹性势能。 二、教学难点 从功的角度认识动能和势能，并能用实例说明什么是动能、重力势能和弹性势能。 教学过程 情景导入 我们在日常生活中经常提到能，诸如热能、电能、能源开发等等。“能”是物理学中的一个重要概念，能的概念跟功的概念有密切联系。我们说一个物体能够做功，这个物体就具有能。电流能做功，具有电能；燃料燃烧放热可以做功，有热能。自然界中，能的形式很多，今天我们学习最常见的能的形式——机械能。
教学活动 一、动能 列举日常生活中常见的具有动能的物体。见教材P98图12-1-2。 有条件的可以幻灯片演示：失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌；呼啸的海浪有时会冲坏海堤，推倒房子；弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的，跑动的人能撞倒别人…… 这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功，可见它们都有能量。 提问: 是什么原因使它们都能够做功的？它们有什么共同特点？ 它们的能量是因为它们运动才具有的。我们把物体由于运动而具有的能量叫作动能。 教师引导学生举例生活中具有动能的物体。 提问：物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢？
11.4《机械能及其转化》导学案 班级____________ 姓名_____________ 学习目标： 1.理解机械能的概念 2.知道动能和势能之间的转化. 3.能解释一些能之间转化的物理现象. 知识链接： 1、动能的大小跟物体的_________和_________有关. 2、重力势能跟物体的_________和___________有关. 3、弹性势能跟物体的______________有关. 感受新知： 学点一：机械能及其转化（阅读课本71-72页，完成下列填空） 1、_____________________________统称机械能 2、认真观察滚摆实验：当滚摆下降时,高度逐渐_______,速度越来越______,重力势能逐渐_______,动能逐渐______,________能转化为________能. 3、讨论一下吧：当滚摆处于什么位置时动能最大?重力势能最小?当处于什么位置时动能最小,重力势能最大? 答： 4、认真观察单摆实验:小球从A点运动到B点时,______能转化为_______能;从B点运动到C点时,_____能转化为______能;从C点运动到B点时,______能转化为_______能;从B点运动到D点时,_______能转化为________能. 5、大量研究结果表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但是机械能的________不变，或者说机械能是_______________。 学点二：水能和风能的利用（阅读课本72页，完成下列填空） 自然界的_______和___都是具有大量__________的天然资源。人们将它们可以转化为其他能量加以利用。风能用来发电时，就是将___能转化为____能。 当堂练习： 1、向上抛出的石块在空中上升时是______能转化为______能;到达最高点后下落,是_______能转化为_________能. 2、电动小车沿斜面向上匀速行驶,则在这个过程中( ) A 动能减小,重力势能增大,总机械能不变 B 动能增大,重力势能减小,总机械能不变 C 动能不变,重力势能减小,总机械能不变 D 动能不变,重力势能增加,总机械能增大 1
★新课标要求 （一）知识与技能 1、知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 2、会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件； 3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 （二）过程与方法 1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒； 2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。 （三）情感、态度与价值观 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。 ★教学重点 1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容； 2、在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。 ★教学难点 1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件； 2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。 ★教学方法 演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。 ★教学工具 投影仪、细线、小球、带标尺的铁架台、弹簧振子。 ★教学过程 （一）引入新课 教师活动：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能是可以相互转 化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化？这节课我们就 来探究这方面的问题。 （二）进行新课 1、动能与势能的相互转化 教师活动：演示实验1：如右图，用细线、 小球、带有标尺的铁架台等做实 验。 把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A 点，然后 放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以 摆到跟A 点等高的C 点，如图甲。 如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C 点，但摆到另一侧时， 也能达到跟A 点相同的高度，如图乙。 问题：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个 小实验说明了什么？ 学生活动：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解。 小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直，对小球 不做功；只有重力对小球能做功。 A 甲 乙
第八章：功和机械能 2、知道功率的意义、公式及单位，会计算功率； 2、计算公式：W= （导出式：W= 、W= ） 3、单位： （J ） 1J= 、意义：表示物体 的物理量； 2、定义：物体在 做的功； 3、公式：P= 导出式：P= （根据P=FV 可知，功率 P 一定时，F 与V 成反比） 、能量：物体能够 ，表示这个物体具有能量； 注意物体质量大小的变化，当物体的质量大小变化时，物体的动能和势能会相应改变。（如：洒水车、飞机空投物品、滚雪球等） 相互转化的工程中，机械能的总量 （2）实验步骤： ①取两个质量不同的小球，从斜面的同一高度滚下，观察木块被推出去的距离，得出结论； ②取同一个小球，从斜面的不同高度滚下，观察木块被推出去的距离，得出结论； 和
2、影响重力势能大小的因素： （1）实验装置： （2）实验步骤： ①让同一重锤从不同高度落下打击小桌，观察小桌陷入沙子的深度，得出结论； ②让质量不同的重锤从同一高度落下打击小桌，观察小桌陷入沙子的深度，得出结论； 和 1、下列情况中，力对物体做功的是（） A.用竖直向上的力提书包沿水平方向移动了5m B.用力将重物举到某一高度 C.运动员举杠铃停留了3s D.铁球沿光滑水平面滚动一段距离 2、小明用50N的力将重10N的足球踢出去15m远，在这一过程中小明对足球做的功是（）；足球在地上滚动的过程中，小明对足球做的功为（）。 A.750J B.150J C.0J D.条件不足，无法计算 3、小明背着40 N重的书包沿水平方向走了200m，又登上了大约10m高的四楼才回到了家，则在此过程中小明对书包做的功是。 4、如图，站在甲船上的人用100N的水平力拉乙船，使乙船 向左前进了100m，同时甲船也向右前进了5m。则人在此过程 中做的功为（） A.500J B.1000J C.1500J D.条件不足，无法计算 5、若把掉在地上的物理课本捡回桌面，根据你平时对物理课本质量及课桌高度的观察，估计人手克服重力做的功约为（） A.0.1J B.1J C.10J D.100J 6、甲乙两台机器做功时，所做的功随时间的变化图线如图，则甲乙 两台机器的功率大小关系P 甲P 乙 7、小明在跳绳游戏中，1min内跳了120次，每次跳起高度4cm。若他的质量为50kg，则他跳一次所做的功为，跳绳时的功率为 8、两名运动员，甲比乙高，若他们举起相同杠铃所用的时间相同，则（） A.甲做功多，功率大 B. 甲做功多，功率小 C.甲做功多，甲乙功率相等 D. 甲乙做功相等，乙功率大 9、小明质量为60kg，他从一楼爬到三楼用了10s的时间，则他爬楼时的功率约为（已知一层楼的高度3m） 10、甲乙两人体重之比为5:6，他们同上二楼所用时间之比为2:3，则两人做功之比为，功率之比为 11、桑塔纳轿车的功率为66kW，当它以120km/h的速度在高速公路上匀速行驶时，车受的阻力大约是N。 12、拖拉机在地里深耕时，总比在道路上行驶时的速度慢，这是为了（） A.提高机械的功率 B. 增大拖拉机的牵引力 C.节省燃料 D. 提高柴油机的功率
《第2节机械能》 教学目的 1、了解能量的初步概念，知道能的单位是焦耳。 2、知道什么是动能，哪些物体具有动能及影响动能大小的因素。 3、知道什么是重力势能，哪些物体具有重力势能及影响重力势能大小的因素。 4、知道什么是弹性势能，哪些物体具有弹性势能及影响弹性势能大小的因素。 教学材料准备 斜槽，不同质量的铁球，木块；一把刻度尺，外形相同的一个铁球和一个木球，一个装有细沙的金属盆。 教学过程 1、引入新课从日常生活中的现象中引入“能量”这个词。 2、动能及影响动能大小的因素。 在描述物体的状态时，我们说物体或是静止的，或是运动的。运动的物体似乎比静止的物体有“优势”，我们来分析一下。流动的水会使浮于其上的竹排变得运动，子弹从枪膛射出后，运动速度很快，能将靶面击穿，运动的物体到底有什么“优势”？ 这些运动的物体由于运动而具有的能，叫做动能。这就是动能的定义。 一切运动的物体都具有动能。例如，行驶的汽车，抛出的石块，踢出的足球，坠落的陨石等，都具有动能。 如图所示，铁球A从斜面上滚下，碰到木块B时，会将B撞出一段距离。在同样的斜面上滑下，并使木块在同样的平面上滑动，这样，我们就可以通过木块 B移动的距离远近，来判断铁球A的动能大小，很显然，木块B滑出得越远，表明铁球A的动能就越大。 以上就是我们进行探究实验的原理。所用的器材， 还应再加一个铁球C，A与C的质量不同， m A>m C。准备好器材后，我们就可以开始实验了。在进行实验时，你注意一定要使用“控制变量法”。因为我们想研究的是动能分别与运动速度、质量的关系，所以应先将不参与研究的变量保持不变才行。 当铁球A在斜面上的位置越高时，它滑下后运动速度就越大，这样我们将铁球A放在斜面不同的高度，就可以获得不同的运动速度。但做实验时，用同一个铁球才行，因为这样能
《机械能守恒定律》教学设计 【教学目标】 知识与技能目标： 1、知道什么是机械能，理解物体的动能和势能可以相互转化； 2、理解机械能守恒定律的内容和适用条件； 过程与方法目标： 会判定具体问题中机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律分析实际问题；初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。 情感态度与价值观目标： 通过能量守恒的教学，使学生树立科学的观点。理解和运用自然规律养成探究自然规律的科学态度。 【教学重点】 1、机械能守恒定律的推导与建立，以及机械能守恒定律含义的理解； 2、机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的实际应用。 【教学难点】 1、机械能守恒的条件及对机械能守恒定律的理解。 2、正确分析物体系统内所具有的机械能，判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。 【教学器材】 多媒体设备
【教学过程】 (一)引入新课 通过碰鼻实验视频引入新课。 1、提出课题—机械能守恒定律。（板书） 2、知识回顾： 重力做功等于重力势能的变化，合力做功等于物体动能的变化，力做功的过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程。 例举：通过重力或弹力做功，动能与势能相互转化。（展示图片和视频）大瀑布：重力势能动能 射箭活动：弹性势能动能 冲上高处的过山车：动能重力势能 分析上述各个过程中能量转换及重力、弹力做功的情况。 （学生回答后教师点评补充） 将能各种情景中能量变化填入表格
(二)探寻守恒量： 1、[问题] 观察视频演示实验，分析小球在摆动过程中都有哪些能量在参与转换？ 学生回答问题： ①小球受哪些力的作用？ ②哪些力对小球做功？ ③能量如何转化？ 引导学生回答问题，根据学生回答情况，给出机械能的概念。 根据分析提出猜想：机械能总量是否保持不变？ 2、探究规律，并找出机械能不变的条件 提出研究方法：在探究物理规律时，应该是由简单到复杂，逐步深入，先对简单的物理现象进行探究，然后加以推广深化。在动能与势能转化的情景中，自由落体（只受重力）应该是比较简单的。（1）只受重力作用分析 引导学生自主探究，如图所示，小球下落过程中经过高度h1的A 点速度v1，经高度h2的B点时速度为v2，由同学用学习过的知识（牛顿定律或动能定理），分析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。 由A点到B点：
12.4机械能与内能的相互转化 【观察思考】 一、探究做功能否改变物体的内能 （一）现象 1、活塞对空气，空气温度，内能，此过程转化为。 2、手对铁丝，铁丝温度，内能。 3、在水泥地面摩擦钢尺，钢尺克服摩擦力，钢尺温度，内能。 4、双手摩擦生热、擦燃火柴、切割机擦出火花、轮胎长时间行驶发生爆胎等等。 （二）归纳 1、以上事例中物体增加的内能是由转化而来的，即可以通过方式将 能转化为。 2、是改变物体内能的另一种方式。 （三）比较 1、热传递改变内能的本质是内能的； 2、做功改变内能的本质是机械能为内能。 （四）逆向：将内能转化为机械能 酒精燃烧产生的燃气对盒盖，燃气的转化为；即可以通过的方式，将转化为。 （五）应用 酒精燃烧后的高温燃气对瓶塞，燃气的温度，内能，瓶塞的机械能。 根据这一原理，可以制造出一种将转化为的机器——。 二、热机 （一）汽油机的工作循环 1、冲程：进气门，排气门，活塞向运动，燃料和空气的混合气体被吸入气缸； 第一次吸气需要由来完成。 2、冲程：进气门，排气门，活塞向运动，燃料混合气体被，温度，能转化为能； 第一个压缩冲程须由完成。 3、冲程：活塞快到气缸顶端时，打火，混合气体猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动向运动，能转化为能； 做功冲程外力。 4、冲程：进气门，排气门，活塞向运动，将废气排出气缸。 依靠飞轮、曲轴的完成。 （二）归纳 1、汽油机的一个工作循环包括个冲程，曲轴转动圈，飞轮转动圈，活塞
往复运动次，对外做功次。； 2、一个工作循环中，压缩冲程能转化为能，做功冲程能转化为能； 三、比较不同燃料放出的热量 （一）实验 1观察：比较花生和酒精燃烧放出的热量 2、结论：质量的燃料燃烧所放出的热量一般是的。 3、我们用来表示不同燃料完全燃烧时这种放热性能优劣。 （二）热值 1、定义：燃料燃烧放出的与燃料的之比，叫做这种燃料的。 2、比值含义：热值的大小等于质量某种燃料燃烧放出的。 3、公式：，变形公式：、。 4、单位： 5、物理意义：无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示。 6、热值表 ①不同燃料的热值一般是的，所以热值是的一种。 ②燃料的热值只与有关。 7、例题 把5kg、40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 思考：实际使用中，需要的木材要大于0.105kg，为什么？ 四、热效率 1、在实际利用燃料中，燃料很难燃烧，而且放出的热量不能被利用，有效利用的只是其中一部分． 2、热效率：的热量与的热量的比值（百分比）．
凤州初级中学八年级物理导学案 课题：机械能及其转化总课时28 【学习目标】 知识与技能：1、能用实例理解动能和势能的相互转化。2、能解释一些相关动能、 重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。 过程与方法：通过观察和实验理解动能和势能的转化过程 情感态度价值观：具有科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理原 理。 【重点难点】机械能的相互转化，理解机械能守恒的条件 【自主学习】（自学教材68页,必要时小组实行交流，小组代表口头展示。） 1、物体因为______而具有的叫动能。_____和______是影响它的大小的因素。 2、势能分为____和_______两种．物体因为被_____而具有的能量叫重力势能， 它的大小受______和_______的影响；弹性势能是指物体因为发生______而具有 的能量，它的大小与_________大小相关。 3、机械能的定义：和之和。 4、机械能守恒的条件：。 【合作学习】（小组交流合作完成以下内容，教师点拨促学、强化所学） 活动一：演示滚摆实验。（实验时要注意观察：滚摆在下降过程中高度和速度如 何变化；上升过程中高度和速度如何变化。） 分析：1、滚摆在下降过程中，高度逐渐________，速度逐渐_________， 说明滚摆的重力势能逐渐_______，动能逐渐______；滚摆在上升过程 中，高度逐渐________，速度逐渐_________，说明滚摆的重力势能逐 渐_______，动能逐渐______； 2、可见：当滚摆在最高点时，高度最________，速度最_________， 此时滚摆的重力势能最_______，动能最_______；当滚摆在最低点时， 高度最________，速度最_________，此时滚摆的重力势能最_______， 动能最_______； 实验结论：物体的__________能和___________能能够相互转化。 活动二：对照单摆说出其在运动过程中动能和势能是如何变化的： 由A到B 由B到C 活动三：分析“张弓射箭”过程。分析它的能量变化。 运动阶段箭的 质量 箭的 速度 弓的 形变 箭的 动能 弓的弹 性势能 松手 前 松手 后 结论： 思考：水能和风能有哪些利用？
《实验：验证机械能守恒定律》的设计说明课程标准要求学生通过实验，验证机械能守恒定律。实验的结论已知，但实验的途径、方法和过程并没有告诉学生，这样验证机械能守恒定律的过程也就具有探究的性质。 机械能守恒定律是力学中的一个重要规律。本节将由学生独立设计验证这个规律的实验方案，并按照自己的实验方案进行实际操作、观察、测量、记录和处理实验数据。在实验的过程中，学生可能会遇到许多预料不到的问题。如学生设计的实验放案理论上可行，但实验误差较大，或实验条件不具备，这时学生需要修改自己设计的实验方案。经过这样的过程，你所获得的不仅仅是验证了一条规律，而是像科学家那样经历了一次科学探究的过程，会体验到发现、创造和成功的乐趣。 一、实验要求： 1、设计一种或几种能验证机械能守恒定律的实验方案。 2、选择一种你认为可行的实验方案，进行实际操作。 3、写出实验研究报告。实验研究报告的内容一般应包括实验日期、实验目的、实验器材和装置、实验原理和方法、实验过程和步骤、现象与数据、数据分析与处理、结论与问题讨论等。。 二、实验方法指导 1、生活中，动能与势能相互转化的现象是非常多的，因此，验证机械能守恒定律的途径和方法不止一种，不管你采用什么途径和方法进行实验，都必须考虑你的实验条件。
2、实验器材：刻度尺、电火花计时器、纸带、铁架台、钩码、夹子、 3、在设计实验方案时，学生需要正确理解机械能守恒定律内容，特别注意机械能守恒定律成立的条件，在此基础上，综合运用所学的知识，确定自己的方法，形成一个初步的实验方案。最初的实验方案往往不很完善，当和同学的方案进行交流或动手去做的时候，可能会发现实验方案中的问题，然后再想方设法进行改进，最后形成一个可行的方案。 三、学生分组汇报与交流 1、是否验证了机械能守恒定律？怎样验证的？ 2、在实验中进行了哪些观察和测量，有那些因素影响了观察或测量的结果？实际上做了哪些工作来保证观察或测量结果的准确性？ 3、在实验中遇到了哪些困难？发现了哪些问题？又是如何克服和解决的？ 4、如果再做一次同样的研究，需要在哪些方面进行改进？ 5、通过完成这项研究，有什么收获？
实验：球碰不到鼻子(大夸张) 《8 机械能守恒定律》导学案 一、教学目标 知识与技能： 1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化。 2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的条件，知道它的内容和表达式。 3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 过程与方法： 1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒。 2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。 情感、态度与价值观：使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。 二、自主学习 研读课本，回答第三部分问题 三、预习问题 1、复习 1）本章前面学过哪几种形式的能量？写出它的表达式或者写出与哪些因素有关，并说明各量的含义。 动能E K=mv2/2、重力势能E P=mgh（零势能面，相对性）、弹簧弹性势能（与形变量有关）。三者统称机械能。 2）合外力做功W合与初末动能E K1、E K2有何关系？重力做功W G与初末态重力势能E P1、E P2有何关系？弹簧弹力做功W N与初末态弹性势能E P1、E P2有何关系？ W合=E K2-E K1(末减初)、W G=E P1-E P2(初减末)、W N=E P1-E P2(初减末) 2、动能和势能的相互转化 1）物体在做竖直上抛过程中，各能量是如何变化的？能量为什么这样变化？ 上升过程：E K减小、重力E P增加。重力为合外力，做负功使动能减小，重力势能增加；下降过程：E K增加、重力E P减小。重力为合外力，做正功使动能增加，重力势能减小；通过重力做功，可以使动能和重力势能相互转化。 2）在光滑水平地面上，水平弹簧一端固定，另一端栓一物体。物体 被拉到原长处O的右侧A处, ,然后轻轻释放物体，物体从A点运动 到O处后继续向左，到B点时速度变为零。整个过程，各能量如何 变化？为什么这样变化？ A-O过程：E K增加、弹性E P减小。弹簧弹力为合外力，做正功使动能增加，弹性势能减小；O-B过程：E K减小、弹性E P增加。弹簧弹力为合外力，做负功使动能减小，弹性势能增加；通过弹力做功，可以使动能和弹性势能相互转化。
《机械能》 本节教材首先在学生学过的功的知识的基础上，直接从功和能的关系引入了能量的初步概念，不追求严密性．这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识． 用动画实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，能够培养学生的观察分析能力，势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念，再由实验或观察生活中的现象学习势能的大小的决定因素．最后，教材给出了机械能的概念。 1、知识与技能 （1）了解能量的初步概念。（能：物体能对外做功，我们就说这个物体具有能） （2）知道什么是动能、势能及影响大小的因素。 （3）知道动能和势能间相互转化的规律。 （4）知道什么是机械能及机械能的单位。 2、过程与方法 （1）通过对机械能的学习，体会自然界存在不同形式的能量，各种不同形式的能量可以相互转化。 （2）学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。 （三）情感、态度与价值观 客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成。 2.让学生经历探究活动，体验成功的喜悦，培养实事求是的科学态度。 重点：探究动能、重力势能和弹性势能的影响因素，让学生体验探究的过程。 难点：学生设计完成探究试验
实验器材：动能演示器，滚摆，弓箭、重锤、细沙坑、、视频资料、PPT等。 故事导入（实验导入，建立能的初步概念） 真实故事：1962年11月在美国马里兰州上空,一架正在飞行的子爵号飞机正在飞行,迎面飞来一群天鹅，避开已来不及，相撞后飞机发生了坠毁，机上17人全部遇难。 问：小小的天鹅怎么会对飞机产生这么大的破坏力呢？（具有能量。） 展示图片：行驶的汽车、流动的水和飞行的子弹具不具有能量？ 它们有什么共同之处呢？（运动） 展示图片：图一中的小球是由于运动对木块做功而具有了能。 图二中的重锤是由于被举高对木桩做功而具有了能。 图三中的弓是由于弹性形变对箭做功而具有了能。 观察对比：思考三者都能对外做功，但是做功（具有能）的原因相同吗？ 总结：物体能够对外做功，就表示物体具有了能量，简称能。 物体能够做的功越多,物体具有的能量就越多,因此人们常用做功多少来衡量物体能量的大小。 新课讲授： （一）动能 <1>提出问题：刚才的实验中钢球撞击木块能够做功，但若将钢球停靠在木块一侧(边讲边演示)，这时的钢球并不能推动木块做功。对比前后两个实验，思考一下，钢球是由于什么原因而具有的能量？怎样才能使木块被推的更远呢？ <2>学生分析得到动能是由于运动而具有的能量。引导学生广泛地列举事例，说明运动的空气、水和各种物体都能够做功，而具有动能。概括出"一切运动的物体都具有动能。"影响动能的因素可引导学生根据问题（怎样才能使木块被推的更远呢？）设计如下实验进行探究(如下图)