第十一章第4节机械能及其转化
教学目标：
（一）知识与技能
1．知道什么是机械能；
2．理解动能和势能的转化，机械能守恒；
3．能的利用。
（二）过程与方法
通过体验和观察，了解机械能的转化，及机械能与其他形式能的转化。
（三）情感·态度·价值观
渗透合理利用能源、保护环境意识的教育。
重点：理解动能和势能的转化。
难点：理解动能和势能的转化。
教学方法：实验、讨论、归纳、对比
教具学具：、滚摆、单摆、篮球、多媒体课件
引入课题
演示实验
提问：会有什么出人意料的现象发生吗？
将教科书第74页所示的“罐子”沿不太陡的斜面滚下。
提问：开始铁罐在斜面上具有什么能？
向下滚动时具有什么能？
铁罐滚动时橡皮筋有什么变化？具有什么能？
新课讲授
机械能的概念
提问
请同学们举出生活中同时具有动能和势能的事例。根据图片提问：飞行中的飞机具有什么能？给出机械能的概念。
板书
一、机械能
1．动能、势能统称为机械能；
动能
机械能重力势能
弹性势能
势能
2．物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
机械能的转化及守恒
展示射箭的图片或视频，
提问：弓的弹性势能哪里去了？
提问：举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？
归纳得出：动能和势能能够相互转化。
板书
二、机械能转化与守恒
1、动能和势能能够相互转化
巩固练习
请学生再分析“撑杆跳”、“蹦床”、“蹦极”运动中的能量变化。
演示滚摆实验
请学生观察滚摆的运动，思考滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？
指导学生进行实验
1．指导学生做单摆实验，并在实验中观察和分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。
2．指导学生做教科书中的铁锁摆动的实验。实验前提问：铁锁会打到鼻子吗？
讲授
大量事实和研究表明：如果只有动能和势能的相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总量不变。
板书
2．机械能守恒：当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。
展示图片与提问
根据过山车的图片，请学生分析图中的过山车具有什么能？过山车为什么能够不断地翻滚？
水能和风能的利用
板书
1．水能和风能是机械能
展示图片或视频
请学生观看图片或者视频，认识自然界存在的机械能。
讲授
水能和风能是水或者空气因为运动或者位置高而具有的机械能。
展示
展示图片或者视频，表现自然界的机械能有利也有弊。
板书
2．在水（风）力发电站，将水（风）的机械能转化为电能。
提问
请学生观看图片或者视频，了解：水电站是怎样使发电机转动的，风力发电是怎样的。
课堂小结：聆听，总结
反馈练习
板书设计
第4节机械能及其转化
一、机械能
1．动能、势能统称为机械能；
2．物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
二、机械能的转化及守恒
1．动能和势能能够相互转化；
2．机械能守恒，当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。
三、水能和风能的利用
1．水能和风能是机械能；
2．在水（风）力发电站，将水（风）的机械能转化为电能。课后反思
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?
第十二章 总结 一、动能和势能 1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”，不是“正在做 功”或“已经做功 如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。 2、知识结构： 2、 探究决定动能大小的因素： ① 猜想：动能大小与物体质量和速度有关； ② 实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量； ？如何判断动能大小：看小钢球能推动木快做功的多少 ？如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速 度大小相同； ？如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下； ③分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大 动能越大； 保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大； ④得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大 动能也越大。 练习：☆右表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据：分 析数据，可以看出对物体动能大小影响较大的是 速度你判断的依据：人的质量约为牛的1/12，而速度约为牛的12倍此时动能为牛机 械 能 势能 重力 势能 定义：物体由于被举高而具有的能量。 决定其大小的因素： 物体质量越大、举得越高，势能就越大 弹性 势能 定义：发生形变的物体具有的能量。 决定其大小的因素： 物体弹性形变越大、弹性势能就越大 动能 定义：物体由于运动而具有的能量 决定其大小的因素： 物体速度越大、质量越大，动能就越大
的12倍说明速度对动能影响大 4、机械能：动能和势能统称为机械能。 理解：①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有机械能。 二、动能和势能的转化 1、知识结构： 2、动能和重力势能间的转化规律： ①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能； ②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能； 3、动能与弹性势能间的转化规律： ①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能； ②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。 4、动能与势能转化问题的分析： ⑴首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素——看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。 ⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。 ⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。 三、水能和风能 1、 知识结构： 动能 转化 转化 势能 机械能的风能 水能 拦河筑坝 海水潮汐 直接做功 发电
2018初中物理功和机械能练习题 一、选择填空 1. 如图3所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（ ） 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．他的重力势能转化成了动能和内能 D．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变 2. 直升机在匀速下降过程中，能量变化情况是（） A．势能减少，动能增加，机械能不变B．势能减少，动能不变，机械能减少 C．势能不变，动能不变，机械能不变D．势能减少，动能不变，机械能不变 3. 关于机械能的论述，下列说法正确的是（） A．在空中飞行的飞机只具有动能B．炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大 C．质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D．质量大的物体的具有的重力势能一定大5. 甲、乙两辆汽车，功率之比为2∶1，在相同时间内沿水平路面通过的距离之比为1∶2．则它们所做的功之比为（） A．2∶1 B．1∶1C．1∶4D．4∶1 6. 下列单位中不是功的单位的是（） A．W·s B．J C．J/s D．N·m 8. 跳水运动员从最高点向水面下落的过程中，他的________能逐渐减少，________能逐渐增加． 9. 一只小鸟在空中飞行时具有40J的机械能，若它具有10J的势能，则它具有________J的动能． 10. 小明在水平面上用50 N的水平推力，加速推着一辆重120 N的小车，前进了10 m，小明的推 力做功是________J．水平面对小车的支持力做功是________J． 11. 甲、乙两辆汽车在公路上匀速行驶．如果它们的功率相同，行驶速度之比v甲∶v乙＝2∶1．在 相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为________．
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？
、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
功和机械能 一、功 做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上移动的距离 功的计算：力与力的方向上移动的距离的乘积。W=FS。 单位：焦耳(J) 1J=1Nm 功的原理：使用机械时人们所做的功，都不会少于不用机械时所做的功。即：使用任何机械都不省功。 二、机械效率 有用功：为实现人们的目的，对人们有用，无论采用什么办法都必须做的功。 额外功：对人们没用，不得不做的功（通常克服机械的重力和机件之间的摩擦做的功）。 总功：有用功和额外功的总和。 计算公式：η=W有用/W总 机械效率小于1；因为有用功总小于总功。 三、功率 功率(P)：单位时间(t)里完成的功(W)，叫功率。 计算公式：。单位：P→瓦特（w） 推导公式：P=Fv。（速度的单位要用m） 四、动能和势能
能量：一个物体能够做功，这个物体就具有能（能量）。能做的功越多，能量就越大。 动能：物体由于运动而具有的能叫动能。 质量相同的物体，运动速度越大，它的动能就越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能就越大；其中，速度对物体的动能影响较大。 注：对车速限制，防止动能太大。 势能：重力势能和弹性势能统称为势能。 重力势能：物体由于被举高而具有的能。 质量相同的物体，高度越高，重力势能越大；高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。 弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能。 物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。 五、机械能及其转化 机械能：动能和势能的统称。 （机械能=动能+势能）单位是：J 动能和势能之间可以互相转化的。方式有：动能和重力势能之间可相互转化；动能和弹性势能之间可相互转化。 机械能守恒：只有动能和势能的相互住转化，机械能的总和保持不变。 人造地球卫星绕地球转动，机械能守恒；近地点动能最大，重力势能最小；远地点重力势能最大，动能最小。近地点向远地点运动，动能转化为重力势能。
《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？
物理初中物理功和机械能练习题及解析 一、功和机械能选择题 1．掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低．如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样，则小球在位置1、2时的 A．动能相同，机械能也相同 B．动能相同，2位置的机械能较小 C．机械能相同，2位置的动能较小 D．2位置的动能较小，机械能也较小 【答案】D 【解析】 【详解】 （1）小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同；由于与空气摩擦等，小球机械能逐渐减小，所以在1处的机械能大，2处的机械能小； （2）小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，但在2处的机械能小，所以2位置的动能小． 故选D． 【点睛】 对于这类题目要抓住题目的隐含信息，小球弹跳的高度会越来越低，就是明显告诉小球的机械能越来越小，由于高度相同，所以重力势能相同，所以动能在同样的高度时，动能会越来越小． 2．跳远运动的几个阶段（不计空气阻力）如图所示，关于运动员的下列说法正确的是（） A．在助跑阶段动能不变 B．在起跳时动能最大 C．在最高点时势能最小 D．落地时势能最大 【答案】B 【解析】A. 助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度不变，因此重力势能不变。机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此
机械能增大，故A错误。B. 起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，故B正确。C. 最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故C错误。D. 落地时势能最小，故D错误。 点睛：动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。 3．如图所示，分析小球从A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（） A．小球从A点自由摆动到B点的过程中，动能转化为重力势能 B．小球摆动到最低点B时，动能为零 C．小球摆动到最高点C时，重力势能最小 D．小球在整个过程中的机械能守恒 【答案】D 【解析】 试题分析：小球从A点自由摆动到B点的过程中，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，故A错；小球摆动到最低点B时，速度最大，动能最大，故B错；小球摆动到最高点C时，重力势能与在A点时相同都为零，故C错；由于不计空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的，D正确；应选D． 【考点定位】机械能转化和守恒 4．下列说法中正确的是 A．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功 B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功 C．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功 D．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功 【答案】C 【解析】 【详解】 A．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，不再受到推力的作用，只有距离，没有推力的作用，所以对铅球不做功，故A错误． B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力竖直向上，距离水平向前，没有在拉力方向上通过距离，故拉力没有做功．故B错误． C．用水平力推着购物车前进，购物车受到水平力的作用且在力的方向上通过了距离，推车的力做了功．故C正确．
初中物理功和机械能解题技巧及经典题型及练习题(含答案) 一、功和机械能选择题 1．跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有 A．重力势能减少，动能增加，机械能不变 B．重力势能增加，动能减少，机械能不变 C．重力势能减少，动能不变，机械能减少 D．重力势能增加，动能不变，机械能增加 【答案】C 【解析】解：（1）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，速度不变，动能不变．（2）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小．（3）动能不变，重力势能减小，机械能减小． 故选C． 2．如图，在同样的水平面上，两人分别去推静止在水平面上重100N的同一课桌．小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动；小明用20N的水平推力，课桌在水平面上也做直线运动．则下列说法正确的是 A．小芳推课桌时，推力做功的功率为20W B．小明推课桌时，课桌所受的摩擦力大小为20N C．小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小为100N D．小明推课桌时，课桌沿水平面也以2m/s做匀速直线运动 【答案】A 【解析】 小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动，则小芳推课桌时，推力做功的功率P=Fv=10N×2m/s=20W，故A正确． 根据小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动可知，课桌处于平衡状态，受平衡力的作用，课桌所受摩擦力的大小和推力相等，即f=F=10N；小明推课桌时，课桌对地面的压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力大小不变，仍为10N，故B错误．小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小与推力是一对平衡力，大小相等，摩擦力为10N，故C错误． 小明推课桌时，推力大于摩擦力，课桌做加速运动，故D错误． 答案为A． 3．班里组织一次“比一比上楼时的功率”活动，从一楼登上五楼，比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量。下列物理量中必须测量的是（） ①五楼到一楼的高度H；②从一楼到达五楼所用的时间T； ③每个同学的体重G；④四楼到五楼楼梯的长度L。
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？
初中物理功和机械能典型解答题集锦 1．如图10-2所示，滑轮组自重及摩擦不计。物体A重300N，在F＝ 4N的拉力作用下，物体以5m/s的速度匀速运动。则物体在运动过程 中受的阻力是 N ；5s内滑轮组对物体A做的功是 J ；拉 力F的功率为 W。 2．用如图10-4所示的滑轮组提升重900N的物体，使物体匀速上升3m，所用拉力 为400N，摩擦不计。求： （1）动滑轮有多重。 （2）滑轮组机械效率是多大。 （3）若用它匀速提升重1800N的物体，绳端的拉力是多大？这种情况下滑轮组的 机械效率是多大？ 3．如图10－15所示，物体重500N，滑轮重及滑轮转动时的摩擦不计， 在水平拉力F作用下物体沿水平面以2m／s的速度做匀速运动，运动过程 中与地面间的摩擦力是100N。求在2rnin内拉力做的功及拉力的功率。 [24000,200] 4．用如图10－17的滑轮组水平地拉动物体．已知物重为1000N，物 体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的拉力是100N时物体以0.5m／s 的速度匀速移动．求：（1）人拉绳端的移动速度；（2）滑轮组的机械 效率。[1.5，80%] 5．如图10－19所示，物块重200N，移动过程中所受阻力为40N。 （l）若不考虑滑轮重及摩擦，物块以0.2m／s的速度匀速移动，拉力F 的功率是多大？ （2）如果这个装置的机械效率是80％，则拉力F是多大？[8,25] 6.如图10-20所示，滑轮组工作时摩擦不计。[75%,80%] （1）当被提升的物重为90N时，绳端施加40N的拉力可以使物体匀速上升，求滑轮组的机械效率η 1 ； （2）当被提升的物重为120N时，绳端需施加多大的力可使物体匀速上升？这时滑轮组的 机械效率η 2何值？ 图10-2 图10-4 图10-15 图10-17 图10-19 图10-20
功和机械能附参考答案 一、选择填空 1. 如图3所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（） 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．他的重力势能转化成了动能和内能 D．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变 2. 直升机在匀速下降过程中，能量变化情况是（） A．势能减少，动能增加，机械能不变B．势能减少，动能不变，机械能减少 C．势能不变，动能不变，机械能不变D．势能减少，动能不变，机械能不变 3. 关于机械能的论述，下列说法正确的是（） A．在空中飞行的飞机只具有动能B．炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大 C．质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D．质量大的物体的具有的重力势能一定大 4. 关于机械效率的说法正确的是（） A．越省力的机械，其机械效率越高B．做的总功越多，机械效率越高 C．做的有用功越多，机械效率越高D．有用功一定时，额外功越少，机械效率越高 5. 甲、乙两辆汽车，功率之比为2∶1，在相同时间内沿水平路面通过的距离之比为1∶2．则它们所做的功之比为（） A．2∶1 B．1∶1 C．1∶4 D．4∶1 6. 下列单位中不是功的单位的是（） A．W·s B．J C．J/s D．N·m 7. 某人用手将一物体竖直举高2m和用机械效率为80％的斜面将它升高2 m．比较两种情况（） A．用手举高时做功多B．用斜面升高时做功多 C．两种情况做功一样多D．两种情况都不做功 8. 跳水运动员从最高点向水面下落的过程中，他的________能逐渐减少，________能逐渐增加． 9. 一只小鸟在空中飞行时具有40J的机械能，若它具有10J的势能，则它具有________J的动能． 10. 小明在水平面上用50 N的水平推力，加速推着一辆重120 N的小车，前进了10 m，小明的推力 做功是________J．水平面对小车的支持力做功是________J． 11. 甲、乙两辆汽车在公路上匀速行驶．如果它们的功率相同，行驶速度之比v甲∶v乙＝2∶1．在相 同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为________． 12. 用一只铁桶从深井中取水，第一次取半桶，第二次取满桶，两次相比：W1额_____W2额，η1___η2 （填“＞”“＜”或“＝”） 二、计算题（每小题5分，共10分） 13.一人用如图所示．的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体，此时人对绳的 拉力为120牛，不计绳重和摩擦．求： 1）滑轮组的机械效率． 2）如果人的体重为600牛，那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过 多少牛？ 1）滑轮组的机械效率等于有用功除以总功，有用功等于物体的重力乘以物体 上升的高度，总功等于拉力乘以绳子自由端移动的距离． 2）当绳子的拉力和人的体重相等时，滑轮组所提升物体的物重最大，先计算出动滑轮的重力，最大拉力就等于最大物重与动滑轮重和的一半．从而求出最大物重． 功和机械能参考答案1．B 2．B 3．C 4．D 5．A 6．C 7．B
[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
第4节机械能及其转化 一、目标导引： 1、通过观察和讨论了解动能、势能的相互转化. 2、通过看书和讨论了解机械能及其相互转化，能解释一些能之间转化的物理现象. 二、探究学习： （一）、通过观察和讨论了解动能、势能之间的相互转化. 学习活动1：观察滾摆的运动，讨论滾摆摘运动过程中动能和势能是如何变化的？ 展示评价1：用语言描述滾摆摘运动过程中动能和势能是如何变化的？ 学习活动2：思考滾摆摘运动过程中变化的动能和势能的来源和去向。 展示评价2：用语言描述滾摆摘运动过程中变化的动能和势能的来源和去向。 学习活动3：思考课本图15.5-2甲上发条的作用，分析体操人运动过程中动能和势能的变化和转化。 展示评价3：用语言描述体操人运动过程中动能和势能的转化。 学习活动4：分析乙图中小球动能、势能的转化。 展示评价4：说明乙图中小球动能、势能的转化。 学习活动5：分析丙图中小球动能、势能的转化。 展示评价5：说明丙图中小球动能、势能的转化。 学习活动6：自己设计一个小实验，用来表现物体动能、势能的转化。 展示评价6：我的设计方案是 （二）通过看书和讨论了解机械能及其相互转化。
学习活动7：阅读课文，知道什么叫机械能. 展示评价7：用语言描述什么叫机械能. 学习活动8：阅读课文，讨论机械能守恒的条件。 展示评价8：我是这样理解机械能的守恒的： 学习活动9：做做图15.5-3，想想机械能的总量有什么变化？ 展示评价9：我来分析机械能的总量的变化。 学习活动10：阅读课本“科学世界”，解释人造地球卫星的动能、势能的相互转化。 展示评价10：我来解释： 学习活动11：小结自己学到的知识，并能用语言描述 展示评价11：我本节课的收获是： 三、课堂达标： 1、跳伞运动员摘空中匀速下落时，重力势能，动能，机械能。 2、分析皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的转化。 皮球落向地面时，能转化为能；撞击地板时， 能转化为能，恢复形变（未离开地面）向上弹起时， 转化为能，离开地面向上弹跳时，能转化为 能。 3、丹江口大坝建成后，使上游水位提高，从而蓄积了水的______能。摘开闸放水后，江水奔涌而下，水的______能转化为______能。为防止泥沙沉积，多年前我国桥梁专家茅以升旧曾提出用水流冲击江底泥沙的办法，这是利用了水流的______能。 4、关于机械能，下列说法错误的是 ( )