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?
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？
机械能及其转化 教学目标： 1、知识与技能。 ①知道什么是机械能。 ②理解动能与势能可以相互转化。 ③知道机械能守恒。 2、过程与方法。 ①通过观察和实验认识动能与势能的相互转化。 ②结合实例分析动能与势能的相互转化。 3、情感态度与价值观。 ①培养实事求是的科学态度。 ②有联系实际、将科学应用于社会生活和生产的意识。 教学重点：认识判断动能与势能的相互转化。 教学难点：动能与势能的变化分析及其转化方向的判断。 教学过程： 一、复习引入 1、复习提问： ①动能、重力势能、弹性势能分别与哪些因素有关？关系如何？ ②对于同一物体，动能、重力势能、弹性势能的变化分别通过什么因素判断？怎样判断？ 2、引入： 物体可能只有动能没有势能；只有势能没有动能；同时具有动能和势能。我们统称为物体具有机械能。（注：可于前一节讲解） 在一些力学过程中，机械能的三种形式有没有可能发生相互转化呢？（请同学们作出猜想，并以学过的知识作为依据。如电能可以转化为其他形式的能（用电器）；其他形式的能可以转化为电能（发电机）。） （注：课前发放观察记录表） 二、新课 1、机械能：动能和势能的统称。 例释：撑杆跳高。在水平路面上跑步时，只有动能；撑杆弯曲上升途中，有动能、重力势能、弹性势能；到达最高点的瞬间，只有重力势能。也可以说这三个过程中都有机械能。 机械能E = 动能E k + 势能E p 单位：J （注：可于前一节讲解） 2、动能与势能可以相互转化。 演示1：滚摆；投影；说明观察方法和填表方法，并提示讨论思考题（附在记录表上）。 演示2：单摆；投影；观察填表。 演示3：弹球；投影；观察填表。
选派学生交流记录表填写结果，并回答思考题。如果有错误可由其他学生或老师纠正。 滚 摆 单 摆 过程 高度 重力势能 重力势能 速度 动能 动能 动能 动能 动能 重力势能 重力势能 重力势能 转化方向 A 到B B 到C C 到B B 到A 减小 减小 减小 减小 减小 减小 减小 减小 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 过程 高度 速度 动能 重力势能 转化方向 上 升 减小 减小 减小 减小 增大 增大 增大 增大 动能 重力势能 重力势能 动能 下 降 上 升 形变减小 下 落 形变增大
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？
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 ;
、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
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
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
总复习：机械能及其转化 撰稿：冯保国审稿：史会娜 【考纲要求】 1、知道动能、势能、重力势能及弹性势能； 2、理解动能及大小的决定因素，重力势能及大小的决定因素，弹性势能及有关的决定因素；机械能守恒； 3、掌握探究动能及大小的决定因素，重力势能及大小的决定因素，弹性势能及有关决定的因素；动能和势能可以相互转化。 【知识网络】 【考点梳理】 考点一、动能、势能、机械能（高清课堂《力学6：功和能》机械能概述） 1．动能 物体由于运动而具有的能，叫做动能；动能的大小与质量和速度有关。物体的速度越大，质量越大，则它的动能越大。 要点诠释： （1）一切运动的物体都有动能。 （2）动能是“由于运动”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。 2．重力势能 物体由于高度所决定的能，叫做重力势能；重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。 要点诠释： （1）一切被举高的物体都有重力势能。 （2）重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。 3．弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能量，叫做弹性势能；弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。 要点诠释： （1）一切发生弹性形变的物体都有弹性势能。 （2）弹性势能是“由于发生弹性形变”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性势能”。 4．机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 考点二、动能和势能之间的相互转化（高清课堂《力学6：功和能》动能和势能的转化） 1、在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从 高处下落的过程中，先是动能转化为重力势能后，后来又是重力势转化为动能。 2、在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳板跳水运动员，在起跳的过程中，压 跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。 3、机械能守恒。如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变。这个规律 叫做机械能守恒。 【典型例题】 类型一、基础知识 1、如图是高速公路避险车道示意图。当高速行驶的汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道快速降低车速直至停止。避险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有的哪种能量带来的危害（） A．动能B．势能C．内能D．电能 【思路点拨】（1）动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的重力势能的大小与物体的质量和高度有关；（2）动能和重力势能间可以相互转化。 【答案】A 【解析】当汽车高速行驶时，其速度非常快，动能非常大，若汽车出现刹车失灵，即在发生交通事故时，其能对外做的功多，造成的危害非常大，故该情况下可以进入避险车道，见题目中的插图，即让汽车的动能转化为重力势能，故可以快速的降低车速，避免交通事故的发生。 【总结升华】知道动能和势能大小的影响因素，并能结合其能量的转化解释实际问题是解决该题的关键。 2、为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示）让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是（） A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小 B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等 C．在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素 D．实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度 【思路点拨】动能的决定因素有两个：质量和速度，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时，应该利用控制变量法的思路，去分析解决；钢球把木块推出的距离长，说明动能大这是一种转换的方法。【答案】C 【解析】A、球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故该选项说法正确； B、球的动能与质量和速度都有关系，根据控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等；
《机械能及其转化》 本节要求学生不仅要知道动能和势能之间可以相互转化，而且要了解转化过程中遵从的规律。教学中，以渗透机械能的转化与守恒思想为前提，加强实验，并利用动画、视频激发学生的学习兴趣，使学生能够从影响物体动能、重力势能和弹性势能大小的因素的角度判断物体的机械能如何变化。 1、理解动能、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、知道什么是机械能和机械能守恒 4、通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。 教学重点： 理解动能和势能的相互转化；解析能和机械能守恒 教学难点： 能根据具体情况分析动能，重力势能及弹性势能如何转化；判断机械能是否守恒。 多媒体课件、单摆、滚摆、弹簧、小球等。 1、复习：动能和势能及其与什么因素有关 2、引入新课
（1）思考：溜溜球在往下甩动的过程中，溜溜球为什么会返回来啊？学生讨论交流 （2）根据上节课学习的知识回答下列问题： a动能的大小与那些因素有关？ b重力势能的大小与那些因素有关？ c弹性势能的大小与那些因素有关？ d如何判断一个物体的动能、重力势能、弹性势能的大小的变化？ 学生思考、讨论交流：汽车由静止起动逐渐加速的过程中，动能如何变化？ 汽车行驶中司机关闭油门或踩刹车时，汽车逐渐减速停止 的过程中，汽车的动能又如何变化？汽车由坡底爬到坡顶 的过程中，重力势能如何变化？ 3、师生探究 （1）机械能 学生看书回答：什么是机械能？（动能和势能的总和叫做机械能。机械能的单位是焦耳，简称焦，用符号J表示。） （2）机械能及其转化 师生探究：动能与重力势能的转化 <1>出示滚摆实验： 思考：a、滚摆在下降时，动能与重力势能是如何变化的？ b、滚摆在上升时，动能与重力势能是如何变化的？ 学生讨论交流：说明判断的方法！ 教师小结：开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降，而且越转越快，其动能越来越大。摆轮到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小。 思考：在势能减小的时候，减小的势能到哪里去了？看看势能变化的时候动能在怎样变化的？说明滚摆下降的过程中，势能减小，动能却增大了。（也就是势能转化为动能了） 同样的你们说说：滚摆上升的时候呢？是什么能转化为什么能？
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）．
机械能及其转化练习 题带答案 Revised on November 25, 2020
第4节机械能及其转化 1．动能和势能统称为机械能．物体只具有动能，或只具有势能，或同时具有动能和势能，我们都说物体具有机械能． 2．分析动能和势能相互转化的方法： 先运用动能和势能的影响因素分析得出物体所具有的动能和势能的大小变化情况，那么能的转化情况就是变小的那种形式的能转化成变大的那种形式的能． 3．机械能守恒的条件是：只有动能和势能的相互转化，而没有机械能转化为其他形式的能，也没有其他形式的能转化为机械能． 机械能守恒是一个理想化的定律． (1)在动能和势能相互转化的过程中，由于不可避免地要克服阻力对外做功，消耗一部分自身的机械能，所以机械能总量会变小． (2)在理想情况下(忽略对外所做的功)，可以认为在动能和势能相互转化过程中，机械能的总量保持不变． (3)从空中自由下落的物体，如果忽略空气阻力，其机械能是守恒的；沿光滑水平面或光滑斜面自由运动的物体，其机械能也是守恒的． 01 课前预习 知识点1机械能及其转化 1．______能、________能和________能统称为机械能，机械能的单位是________，用字母______表示．2．动能和势能之间______(填“可以”或“不可以”)相互转化． 知识点2机械能守恒 3．如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和______． 4．如图是人造地球卫星的轨道示意图，人造地球卫星在大气层外环绕地球运行的过程中，它在近地点的动能________(填“大于”“小于”或“等于”)它在远地点的动能；它从近地点向远地点运行的过程中，机械能的变化情况是________(填“变大”“变小”或“不变”)的． 02 当堂训练 1．(巴中中考)如图所示，一物体在拉力F的作用下沿斜面向上匀速运动，在向上运动的过程中，下列说法正确的是( ) A．物体的动能不变，机械能不变 B．物体的重力势能增大，机械能增大 C．物体的重力势能转化为动能 D．物体的动能转化为重力势能 2．(厦门中考)厦门作为全国18个足球重点城市之一，校园足球活动开展得如火如荼．比赛时守门员把球大脚开过半场，足球飞行过程中( ) A．重力势能先变大后变小 B．动能先变大后变小 C．机械能先变大后变小 D．最高点处动能为零 3．(钦州中考)如图所示的情景中，重力势能转化为动能的过程是( ) 4．(泰安中考)当歼20飞机加速向上运动时，飞行员的机械能________(填“增大”“不变”或“减小”)．5．(河北中考)如图是一运动员做蹦床运动的一幅图片．针对蹦床运动，从动能与势能相互转化的角度提出一个问题并回答．(不计空气阻力) 问题：________________________________________________________________________ 回答：________________________________________________________________________. 6．(定西中考)如图所示，将一个小球从同一高度h处以相同的速度抛出，一次斜向上抛出，沿a运动轨迹落地时的动能为E1；另一次水平抛出，沿b运动轨迹落地时的动能为E2，不计空气阻力，则E1________(填“大于”“等于”或“小于”)E2. 03 课后作业 7．(聊城中考)如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆停止上下滚动．下列说法正确的是( ) A．滚摆下降时，重力势能减小，动能减小 B．滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能 C．滚摆整个运动过程中，机械能守恒
机械能及其转化教学目标： 1．理解机械能的概念。 2．知道动能和势能之间可以相互转化和守恒定律。 3．能解释一些能之间转化的物理现象。 重点难点： 1、分析能量之间的转化。 教学过程： 一、自学检测 1．动能的大小跟物体的质量和速度有关。 2．重力势能的大小跟物体的质量和所处的高度有关。 3．动能和势能统称为机械能。 4．空中飞行的子弹由于速度很快具有很大的动能，又因为它处于空中，相对于地面子弹又具有重力势能。 二、合作探究教师巡视督促指导 （一）、演示滚摆实验
1．在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。滚摆在下落过程中，转动的速度和高度分别是怎样变化的？滚摆的动能和势能又是怎样变化的？ 释放摆轮时，摆轮在最高点处于静止状态，此时摆轮只具有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降；而且越转越快，其动能越来越大。 2．滚摆在哪个位置具有的动能最大，你是如何判断出动能最大的？在哪个位置具有的重力势能最大？如何判断的？ 摆轮到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小。 3．仿照摆轮下降的过程分析，得出摆轮上升过程中的动能和势能的变化情况。 (二)、单摆实验 1．将摆绳一端挂在黑板上边，使单摆在黑板前，平行于黑板摆动(不接触黑板)，在黑板上记录摆球运动路线中左A、右最高点C和最低点B的位置。 2．分析单摆实验： 小球从A摆到B的过程中是重力势能转化为动能，从B点摆到C点的过程中是动能转化为重力势能，小球在B点动能最大，在A(或C)点动能最小，小球在A(或C)点重力势能最大，在B点重力势能最小。 3．(接步骤1)在黑板上记录小球由A到C再摆回到左边的最高点A′点(只让单
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：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。
[整理版]机械能及其转化教案 机械能及其转化教案 教学目标: 1(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( 2(过程与方法 通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程( 动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理( 3(情感态度与价值观 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( 乐于参加观察、实验、制作等科学实践( 教学重点与难点: 能量守恒的理解和动能和势能的转化( 教学器材:教材 教学课时:1时 教学过程: 引入新课 手持粉笔头高高举起。以此事例提问:被举高的粉笔具不具有能量,为什么, 学生回答提问后，再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出，当粉笔头下落路过某一点时，粉笔头具有什么能量,(此时既有重力势能，又有动能)继而让学生比较在该位置和起始位置，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化,(重力势能减少，动能增加)
在粉笔头下落的过程，重力势能和动能都有变化，自然界中动能和势能变化的事例很多，下面我们共同观察滚摆的运动，并思考动能和势能的变化。 实验1:滚摆实验。 出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。 引导学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少;摆轮旋转着下降;而且越转越快，其动能越来越大。摆轮到最低点时，转动最快，动能最大;其高度最低，重力势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。 仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。 实验2:单摆实验。 此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。最好能挂在天花板上，使单摆在黑板前，平行于黑板振动，以便在黑板上记录摆球运动路线中左、右最高点和最低点的位置。分析单摆实验时，摆球高度的变化比较直观，而判断摆球速度大小的变化比较困难，可以从摆球在最高点前后运动方向不同，分析摆球运动到最高点时的速度为零，作为这一难点的突破口。顺便指出像单摆这种往复的运动，在物理学中叫做振动。 综述实验1、2，说明动能和重力势能是可以相互转化的。 实验3:弹性势能和动能的相互转化。 演示课本图1—7动能和弹性势能的转化实验。实验可分两步做。首先手持着木球将弹簧片推弯，而后突然释放木球，木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。让学生分析在此过程中，弹性势能转化为动能。第二步实验，让木球从斜槽上端滚