第4节机械能及其转化
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《机械能及其转化》教案《机械能及其转化》教案(通用7篇)在教学工作者实际的教学活动中,通常需要用到教案来辅助教学,借助教案可以有效提升自己的教学能力。
那要怎么写好教案呢?下面是小编为大家整理的《机械能及其转化》教案(通用7篇),仅供参考,欢迎大家阅读。
《机械能及其转化》教案篇1一、教学目标【知识与技能目标】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。
【过程与方法目标】通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。
【情感态度价值观目标】通过学习机械能守恒定律,培养学生的科学态度。
二、教学重、难点【重点】理解动能、势能的相互转化。
【难点】理解动能、势能的相互转化。
三、教学过程环节一:导入新课1.我们已经学习过关于能量的转化,请问电灯工作的时候,能量是怎么转化的?风力发电机工作的时候,能量是怎么转化的?水利发动机工作的时候,能量是怎么转化的?电动机工作的时候,能量是怎么转化的?学生讨论回答。
2.创设情境老师操作溜溜球,吸引学生注意力,并切入主题。
教师先通过提出一个关于能量转化的问题,引起学生思考,并由所设计的情景,将学生引入学习。
老师提问:为什么溜溜球在松手后能够不停的上下运动呢?这需要大家自己探究。
环节二:建立概念1.想想做做: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。
如果实验室滚摆数量不够,可让学生自制。
做实验前,应让学生明确要观察的物理现象,着重点放在能量的转化过程。
做实验时,要让学生观察清楚:滚摆下降时,位置越来越低,速度越来越大;滚摆上升时,位置越来越高,速度越来越小。
再引导学生认识势能向动能转化,动能向势能转化的过程。
由于有阻力,滚摆上升的最大高度将逐渐减小。
对此,教学时不要明确指出,以免影响学生对动能和势能相互转化的理解。
老师展示、引导学生复述并分析实验中观察到的现象。
人教版八年级下册第4节机械能及其转化(183)1.关于机械能,下列说法正确的是()A.一个物体只具有动能,不能说其具有机械能B.一个物体只具有重力势能,不能说其具有机械能C.一个物体只具有弹性势能,不能说其具有机械能D.以上说法都是错误的2.在如图所示的四幅图中,没有发生动能与势能相互转化的是()A. B.C. D.3.如图所示的四个实例中,机械能正在减小的是()A. B. C. D.4.如图所示,甲为单摆,乙为滚摆。
当单摆从A点经过最低点B,再摆动到最高点C的过程中,小球各种形式的能的转化情况是:;由图提供的信息可知,小球的机械能(选填“守恒”或“不守恒”)。
滚摆在运动过程中是能和能之间的相互转化。
5.搭载着“嫦娥三号”的“长征三号乙”运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空并准确入轨,发射圆满成功。
如图所示,“嫦娥三号”在加速上升的过程中()A.动能增大,重力势能减小,机械能不变B.动能减小,重力势能增大,机械能不变C.动能不变,重力势能减小,机械能减小D.动能增大,重力势能增大,机械能增大6.如图所示,用绳子把一个铁锁悬挂起来。
把铁锁拿近自己的鼻子,稳定后松开手。
头保持不动,锁向前摆去又摆回来。
下列说法正确的是()A.铁锁在摆动的过程中,机械能保持不变B.铁锁摆动到最低点时动能最小C.铁锁在下降过程中,重力势能转化为动能D.铁锁在上升过程中,重力势能转化为动能7.我国是世界上水资源最丰富的国家之一,下列关于水能的说法中,不正确的是()A.诗句“不尽长江滚滚来”,描述的是长江水具有动能B.诗句“黄河之水天上来”,描述的是黄河水具有重力势能C.水力发电时建造拦河大坝是为了防止水流太急冲坏发电机组D.利用水能发电时,从上游奔腾而下的水既具有动能又具有重力势能8.毛泽东的《沁园春·雪》气势磅礴,其中有一句为“一代天骄,成吉思汗,只识弯弓射大雕”。
从能量转化的角度来看,弯弓射箭的过程是()A.动能转化为重力势能的过程B.弹性势能转化为动能的过程C.重力势能转化为动能的过程D.动能转化为弹性势能的过程9.如图所示,小球从左端由静止释放,在左右摆动的过程中,不计空气阻力,则()A.从最高点运动到最低点的过程,动能转化为重力势能B.从最低点运动到最高点的过程,重力势能转化为动能C.左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度D.左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度10.如图所示,钢珠沿竖直平面内的光滑轨道abcd从a点运动到d点,钢珠()A.通过d点时的速度比通过c点时的大B.在c点比在b点的重力势能小C.从a运动到b的过程中,动能转化为重力势能D.从b运动到c的过程中,机械能转化为重力势能11.如图甲所示,运动员被蹦床弹起的瞬间是能转化为能;图乙中木块撞击弹簧时,能转化为能。
人教版物理八年级下册第11章功和机械能第4节机械能及其转化同步练习题1.如图所示的情景中,重力势能转化为动能的过程是( )A.箭离开弓的过程B.运动员撑起的过程 C.杠铃被举起的过程 D.运动员下落的过程2.发生滑坡时,常常有很大的石头从陡坡滚下,在滚动速度越来越大的过程中( ) A.石头的动能和势能都在增加B.石头的动能和势能都在减少C.石头动能减少,势能增加D.石头动能增加,势能减少3.厦门作为全国18个足球重点城市之一,校园足球活动是如火如荼。
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.最高点处动能为零4.把篮球抛向空中,忽略空气阻力,下列哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系( )5. 如图所示,一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下,若它在顶端的重力势能为65 J,则滑到底端的动能是( )A.35 J B.50 J C.55 J D.65 J6.如图所示,人造地球卫星沿椭圆形轨道绕地球运行,当卫星从远地点向近地点运动过程中,下列说法正确的是( )A.动能逐渐增大,机械能增大B.势能逐渐减小,机械能减小C.动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能不变D.动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能减小7. 一般情况下,在利用水能、风能的过程中,我们利用的是( )A.水和空气的动能B.水的重力势能和空气的动能C.水和空气的重力势能D.水的动能和空气的重力势能8. 毛泽东的《沁园春·雪》气势磅礴,其中有一句“一代天骄,成吉思汗,只识弯弓射大雕。
”从能量转化的角度来看,弯弓射箭的过程是( )A.动能转化为重力势力B.弹性势能转化为动能C.重力势能转化为动能D.动能转化为弹性势能9.跳远运动的几个阶段如图所示,则运动员( )A.助跑过程中机械能不变B.起跳后升高的过程中,动能转化为重力势能C.经过最高点时动能为零D.经过最高点时重力势能最小10. 如图,同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出(不计空气阻力和摩擦),设小球刚落地时的速度大小分别为v1、v2、v3,则( )A.v1>v2>v3B.v1<v2<v3C.v1=v2=v3D.无法确定11. 如图所示,一木块从斜面上匀速滑下,下列说法正确的是( )A.木块只受到重力和斜面的支持力B.下滑过程中,木块的重力势能全部转化为动能C.下滑过程中,木块的机械能减小D.下滑过程中,木块的机械能保持不变12. 如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球( )A.在b、d两点动能相等B.在a、d两点动能相等C.从b到c的过程机械能减少D.从c到d的过程重力势能减少13. 如图是自动回转的“魔罐”,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,当你将“魔罐”在水平地面上滚出后,它能自动滚回来的原因是___________能转化为______能。
机械能及其转化学校:姓名:班级:考号:评卷人得分一、单选题,观察滚摆的运动过程,长时间后,滚摆会停止上下摆动.从能量角度对其分析,下列说法不正确的是().A. 滚摆沿着悬线向下运动时,重力势能减小,动能增大B. 滚摆到最低点后又上升,动能转化为重力势能C. 滚摆在整个运动过程中,机械能守恒D. 滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆具有的机械能减小2. 下列情况属于势能转化为动能的是().A. 火箭发射升空B. 玩具弹簧枪将子弹射出去C. 单摆从最低点上升D. 足球在地上越滚越慢3. 一个小球在弧形槽中来回滚动,如图所示,每次上升的高度逐渐降低,则以下说法正确的是().A. 势能每次比前次减小,动能每次比前次增大B. 动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能的总量不变C. 动能和重力势能都逐渐减小,机械能的总量也减小D. 重力势能增大,动能减小,机械能的总量不变4. 体积相同的正方体铜块和铝块,放在同一水平桌面上,铜块静止不动,铝块以速度v运动,则().A. 铜块的重力势能和铝块的重力势能相等B. 铝块的动能大于铜块的动能C. 铜块的机械能一定大于铝块的机械能D. 铜块的机械能一定小于铝块的机械能5. 关于机械能的大小,以下说法正确的是().A. 飞行中的子弹的机械能一定大于汽车的机械能B. 火车的动能一定大于汽车的动能C. 速度相同的两辆汽车,重车的动能大于轻车的动能D. 飞机的势能一定大于汽车的势能6. 学校春季运动会投铅球比赛时,小明投出了10.5m的好成绩,下图所示是铅球飞行轨迹。
对此,下列说法正确的是( )A. 铅球离开手后继续向前飞行,是由于受到推力作用B. 铅球在A处时,动能为零C. 铅球在B处时,动能为零D. 铅球下降过程中,重力势能转化为动能7. 如图是杂技演员演出时的过程示意图,男演员从甲处用力向上起跳,落下后踩在跷跷板的a 端,能把站在b端的女演员弹上乙处,由于存在阻力,故( )A. 男演员的质量必须要大于女演员的质量B. 甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能C. 男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能D. 女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等8. 下列过程属于动能转化为重力势能的是( )A. 投篮时,篮球上升的过程B. 电梯匀速上升的过程C. 跳伞员从空中下落的过程D. 小球从斜面上向下滚动的过程9. 现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门,弹簧门在被推开后能自动关闭。
第十一章功和机械能第4节机械能及其转化基础过关全练知识点1机械能及其转化1.2022年5月31日,我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功。
返航时,飞机在减速下降过程中()A.动能增大,重力势能减小B.动能减小,机械能不变C.动能增大,重力势能增大D.动能减小,机械能减小2.【学科素养·科学思维】滚摆从如图的位置1静止释放,下降经过位置2,继续下降,再上升到达最高点3,在整个运动过程中的机械能情况是()A.滚摆动能最大的是位置3B.滚摆重力势能最大的是位置2C.滚摆动能为零的位置只有1D.滚摆下落后不能回到位置1是因为机械能不守恒3.【新独家原创】如图所示,当熟透的苹果落向地面时,苹果的重力势能,动能(选填“增大”“减小”或“不变”),若空气阻力不能忽略,则该过程中,苹果的能(选填“全部”或“部分”)转化为苹果的能。
4.(2022广东海珠一模)如图所示,有一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置,小球压缩弹簧至A位置,然后由静止释放小球,小球向右运动,经过B点时速度为v1,继续运动到最远处的C点,已知AO>OC。
(1)小球经过O点时,有没有受到弹簧的弹力?答:。
(2)小球从A到C的运动过程中,小球的动能和弹簧的弹性势能之间是如何转化的?(3)到达C点后,小球向左运动,再次经过B点时的速度为v2。
则:①v1v2(选填“<”“=”或“>”);②小球前后两次经过B点时,弹簧弹力的方向(选填“相同”或“相反”)。
知识点2水能和风能的利用5.从19世纪末世界上建成第一座水电站以来,水力发电站就成了水能利用的主要形式。
如图是水力发电站的原理图,关于水力发电下列说法正确的一组是()①上游的水向下沿着导管运动到下游的过程中,水的机械能保持不变;②运动的水流冲击水轮机使水轮机转动,水流的一部分动能转移为水轮机的动能;③水轮机带动发电机发电将电能转化为动能;④要加大水力发电的功率,可以采用“增大落水差”的方法。
第4节机械能及其转化教学目标知识与技能1.知道机械能包括动能和势能;2.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;3.初步了解机械能守恒的含义.过程与方法1.通过观察和实验,认识动能和势能之间的相互转化的过程;2.动手设计实验,勇于探索自然现象和身边的物理道理.情感、态度与价值观1.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;2.乐于参加观察、实验、制作等科学实践.教学重点:动能和势能的转化及机械能的守恒.教学难点:动能和势能的转化及机械能的守恒的理解.课时安排:1课时教学准备滚摆、铁锁、细绳、铁架台、钢球、细线.带弹簧的斜面、多媒体课件等.教学过程导入新课游戏导入教师利用事先准备好的演示器材,请两个同学配合,指导他们完成一个小游戏,让同学们认真观察并思考游戏里面的科学道理.如图,将小钢球或铁锁固定在细线的一端,细线的另一端系在铁架台上,使小钢球与细线形成一个摆.让一个同学靠近铁架台,头稍低,另一同学把小球由该同学的鼻子处释放,小钢球(铁锁)摆动过程中能否碰到该同学的鼻子,提醒注意安全,并思考里面的科学道理.说明:教师不对学生的回答做评判,只告诉学生,要回答这个问题,需要学习本节课的内容.引出本节课的课题:机械能及其转化.新课教学一、机械能及其转化1.机械能:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.一个物体可以既有动能,又有势能.多媒体展示:从高处下落的苹果,速度越来越快,用频闪摄像机摄下它下落的过程,如图所示.提出问题:被举高的苹果具不具有能量?为什么?学生活动:学生回答提问后,再引导学生分析苹果下落的过程.首先提出,当苹果下落到某一点时,苹果具有什么能量?(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,苹果的重力势能和动能各有什么变化?(重力势能减少,动能增加)在苹果下落的过程,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.2.动能与重力势能的相互转化实验l:用细线把小球系好,吊在天花板上,做成如图所示的单摆.将单摆拉至A点处,松手,让单摆自由摆动.发现单摆从A点运动到B点的过程中,速度越来越大,从B点运动到C点的过程中,速度越来越小.实验2:把一个滚摆悬挂起来,如图所示,用手捻动滚摆使悬线缠在轴上,滚摆升高到最高点,松手.发现滚摆下落的过程中,速度越来越快,滚摆上升的过程中速度越来越慢.问题研讨问题1单摆从A点运动到B点、C点的过程中,动能和重力势能是如何变化的?又是如何转化的呢?答:________________________________________________________.问题2 滚摆在下落、上升的过程中,动能和重力势能是如何变化的?又是如何转化的呢?答:_________________________________________________________________. 学生活动:交流讨论,思考回答.(1)单摆从A点运动到B点的过程中,动能变大,重力势能变小,重力势能转化为动能;单摆从B点运动到C点的过程中,动能变小,重力势能变大,动能转化为重力势能.(2)滚摆在下落的过程中,动能变大,重力势能变小,重力势能转化为动能;滚摆上升的过程中,动能变小,重力势能变大,动能转化为重力势能.知识归纳:在一定的条件下,物体所具有的动能和重力势能可以相互转化.友情提示:在动能和势能的相互转化过程中,一种形式的能减少,一种形式的能增加,减少的那种形式的能转化为增加的那种形式的能.例题:骑自行车下坡,不踩脚踏板,车速也越来越快,这是因为( ).A.自行车的惯性越来越大B.自行车的重力越来越大C.自行车的重力势能转化为动能D.自行车的动能转化为重力势能解析:自行车下坡时,惯性和重力都不变.因为惯性与物体的质量有关,是物体固有的属性;重力与物体的质量成正比,在某一位置,物体质量不变,重力不变;可见选项A、B是错误的.此过程中,自行车的重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,所以速度越来越大;可见选项C正确,选项D错误.答案:C解题方法:能量总是由变小的那种形式的能转化成变大的那种形式的能.我们只要运用动能和势能的影响因素判断出物体动能和势能的大小变化,就可以知道是哪种形式的能转化成哪种形式的能.3.动能与弹性势能的相互转化实验3:如图所示,在水平槽里竖立一个弹簧片,让木球从斜槽滚入水平槽,撞击弹簧片.观察到木球接触、碰撞弹簧片的过程中,木球的速度越来越慢,弹簧片弯曲程度越来越大;木球被弹簧片弹回的过程中,木球的速度越来越快,弹簧片弯曲程度越来越小,问题研讨问题1 在木球与弹簧片接触、碰撞和被反弹的过程中,动能和重力势能是如何变化的?又是如何转化的呢?答:_________________________________________________________________. 问题2 由上面的实验,你能得出什么结论?答:________________________________________________________________, 学生活动:交流讨论,思考回答.(1)在木球与弹簧片接触、碰撞的过程中,木球的动能减小,弹簧片的弹性势能增大,木球的动能转化为弹簧片的弹性势能.被反弹的过程中,弹簧片的弹性势能减小,木球的动能增大,弹簧片的弹性势能转化为木球的动能.(2)动能和弹性势能能够相互转化.实验4:用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化.学生活动:观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解.问题:这个实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个实验说明了什么?小球在往复运动过程中,竖直方向上受重力和杆的支持力作用,水平方向上受弹力作用.重力、支持力和速度方向总垂直,对小球不做功;只有弹簧的弹力对小球做功.实验表明,小球在往复运动过程中总能回到原来的位置,小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化.知识归纳:在一定的条件下,物体所具有的动能和弹性势能可以相互转化.友情提示:动能和重力势能可以相互转化,动能和弹性势能也可以相互转化;不同形式的机械能都可以相互转化.例题:下列事例中,应用了弹性势能转化为动能的是( ).A.打桩机的重锤将桩打入泥土中B.发条带动手表的指针转动C.电风扇通电后,扇叶转动D.火箭点火后加速升空解析:选项A中,重力势能转化为动能;选项C中,电能转化为动能;选项D中,燃料燃烧所释放的化学能转化为火箭的动能和势能;选项B中,发条的弹性势能转化为动能. 答案:B特别提示:弹性势能转化为动能的过程,就是利用弹性势能的过程.此过程中,弹性势能减小,动能增大.判断弹性势能和动能的大小变化是解题的关键.教师总结:在机械能的相互转化过程中,如果只有动能和势能的相互转化,尽管动能、势能的大小会发生变化,但机械能的总和保持不变,或者说,机械能是守恒的.拓展延伸:在一定的条件下,其他各种形式的能量之间也能够相互转化.实际生活中,在机械能的相互转化过程中,往往要克服摩擦力,使机械能总和减小.例题;如图所示,碗内一小球从顶端A点开始下落,在碗内来回滚动,最后静止在碗的底部B点处,则下列说法正确的是( ).A.小球从A向B滑动的过程中,动能转化为重力势能B.小球从B向A滑动的过程中,动能转化为重力势能C.小球在整个过程中,机械能总和保持不变D.小球在整个过程中,在A点处机械能总和最大解析:由动能和重力势能的影响因素可知:小球从A向B滑动的过程中,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,可见选项A是错误的,选项B是正确的.小球在碗内来回滚动的过程中,不断克服摩擦力,消耗了自身的机械能,机械能总和不断减小,可见选项C是错误的,选项D是正确的. 答案:BD特别提示:一般地,物体由高处向低处运动,重力势能转化为动能,由低处向高处运动,动能转化为重力势能.在机械能的相互转化过程中,只要有克服摩擦力做功.机械能总和就会减小.二、水能和风能的利用在地球上,海水朝夕涨落,江河日夜奔流;有时微风拂面,有时狂风劲吹.水和风都蕴含着大量的机械能.在19世纪,人类就会用水轮机带动发电机发电.我国较大的河流有一千五百多条,水能蕴藏量达6.8×108kW,其中可以开发利用的有3.8×108kW,居世界第一位.建国以来,我国在龙羊峡、刘家峡、盐锅峡、八盘峡、青铜峡等地修建了大型水电站,总发电能力达3.56×106kW.已开始并网发电的三峡水电站,总装机容量1.82×107kW,年发电量8.47×1010kW.h以上.我国早在两千多年前就开始利用风来驱动帆船,至少在一千七百多年前已开始利用风来推动风车.风能利用起来比较简单,而且不会污染环境,但是风能不稳定,也不便于储存.我国在沿海岛屿和草原地区有较丰富的风能,在这些地方可利用风力发动机做一些允许间断的工作.教师活动:提出问题:我们已学习了多种形式的能,请同学们说出你所知道的能量形式.我们还知道不同能量之间是可以相互转化的,请你举几个能量转化的例子.学生活动:思考并回答问题,列举实例.教师活动:演示实验1:在一个玻璃容器内放入沙子,拿一个小铁球分别从某一高度释放,使其落到沙子中.学生思考:小球运动过程中机械能是否守恒?请说出小球运动过程中能量的转化情况.演示实验2:在盛有水的玻璃容器中放一小木块,让小木块在水中上下浮动,过一段时间,小木块停止运动.学生思考:小木块运动过程中机械能是否守恒?请说出小木块运动过程中能量的转化情况.学生活动:观察实验并积极思考讨论后,选出代表发表见解.教师活动:听取学生汇报,总结点评,回答学生可能提出的问题.通过学生举例和演示实验,说明各种形式的能量可以相互转化,增强学生的感性认识,并激发学生的学习兴趣,唤起学生强烈的求知欲.以上实验表明,各种形式的能量可以相互转化,一种能量减少,必有其他能量增加,一个物体的能量减少,必定其他物体的能量增加,能量的总和并没有变化.这就是大自然的一条普遍规律,而机械能守恒定律只是这一条规律的一种特殊情况.学生活动:列举生活中不同能量之间相互转化的例子.课件展示各种图片,让学生认真观察,并说明各种装置能量的转化情况.通过图片展示,让学生更加形象地感受能量的转化或转移过程,为能量守恒定律的提出作准备.学生通过认真观察图片并回顾相关知识,归纳总结:图1:太阳能电站:太阳能转化为电能图2:内燃机车:内能转化为机械能图3:水电站:机械能转化为电能图4:水果电池:化学能转化为电能从上面的例子我们可以看出,能量之间是可以相互转化或转移的.课堂达标1.下列过程中,物体的重力势能转化为动能的是( ).A.跳伞运动员在空中匀速下落的过程B.热气球上升的过程C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程D.铅球自由下落的过程解析:跳伞运动员匀速下落,动能不变,重力势能减小,热气球上升重力势能增大,是因为气球受到向上的浮力对其做功;汽车在水平公路上匀速行驶,速度、高度都不变,其动能和重力势能都不变;铅球自由下落,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,因此选D.答案:D2.李白赋诗“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描述了瀑布的壮观,瀑布飞流而下时,水的( ).A.动能增加,重力势力增加B.动能减小.重力势能增加C.动能减小,重力势能减小D.动能增加,重力势能减小解析:瀑布飞流而下时,水的高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,所以D正确. 答案:D3.如图是小明在体育考试中测试“引体向上”时的示意图.关于“引体向上”,下列说法中正确的是( ).A.身体悬挂不动时,势能为零B.身体上升时,重力做功,势能减少.C.身体下降时,重力做功,势能增加D.身体上升时,克服重力做功,势能增加解析:重力势能的大小决定于物体的质量和高度,身体悬挂不动时,人仍然有一定高度,所以重力势能不为零,故A选项错误;身体上升时,克服重力做功,高度增加,重力势能增加,故B选项错误,D选项正确;身体下降时,重力做功,高度减小,重力势能减小,故C选项错误. 答案:D4.跳远运动的几个阶段如图所示,则运动员( ).A.助跑阶段机械能不变B.起跳时机械能为零C.经过最高点时动能最大D.经过最高点时重力势能最大解析:助跑阶段速度越来越大,动能越来越大,重力势能不变,机械能变大,故A选项错误;起跳时运动员具有较大的动能,因此机械能不为零,故B选项错误;经过最高点时,动能转化为重力势能,因此重力势能变大,动能变小,故C选项错误;经过最高点时,运动员位置最高,重力势能最大,故D选项正确. 5.小阳打排球,排球离开手后向上运动到一定高度又落回地面.不计空气阻力.关于排球离开手后的运动过程,下列说法中不正确的是( ).A.排球在上升过程中,小阳对排球做功B.排球在下落过程中,排球的重力势能变小C.排球在上升过程中,排球受到的力的方向竖直向下D.排球在下降过程中,排球所受的重力做功越来越快解析:排球在上升的过程中,小阳对排球已经没有力的作用,故不可能做功,A选项错误;排球下落的过程中,高度降低,故重力势能变小,B选项正确;排球在上升的过程中,排球受到的力只有重力,故方向是竖直向下,C选项正确;排球在下落的过程中,速度越来越大,即单位时间通过的距离变大,做功越来越快,D选项正确. 答案:A6.撑竿跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段:持竿助跑、撑竿起跳上升、越杆下落.到达最高点的过程中是动能和转化为;下落过程中能逐渐增加.解析:运动员持竿助跑具有动能,撑竿起跳时,部分动能转化为弹性势能,上升过程中动能和弹性势能转化为重力势能;下落时,重力势能转化为动能,动能越来越大. 答案:弹性势能重力势能动课堂小结请同学们总结一下,本节课你学到了哪些知识,有哪些收获?1_机械能的概念;2.机械能的转化:动能与势能的相互转化.板书设计第4节机械能及其转化一、机械能:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.二、机械能的转化1.动能与重力势能的相互转化2.动能与弹性势能的相互转化在机械能的相互转化过程中,如果只有动能和势能的相互转化,尽管动能、势能的大小会发生变化,但机械能的总和保持不变,或者说,机械能是守恒的.三、水能和风能的利用作业:1.(2013广州)如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球()答案 CA.在b、d 两点动能相等B.在a、d 两点动能相等C.从b 到c 的过程机械能减少D.从c 到d 的过程重力势能减少2.(2013•日照)如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图;若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒,则它从远地点向近地点运行的过程中()答案 BA.重力势能增加、动能减小B.重力势能减小、动能增加C.重力势能增加、动能增加D.重力势能不变、动能不变3.(2013雅安)如图所示, 铅球从出手到将要落地的过程中, 下列说法正确的是( 不计空气阻力)()答案DA. 铅球由a →b 时, 动能逐渐增大B. 铅球在b 点的机械能大于a 点的机械能C. 铅球由b →c 时, 机械能逐渐减小D. 铅球在c 点时动能最大4.(湖州市2013 年)顾客站在商场自动扶梯的水平台阶上随自动扶梯匀速上升。
第4节机械能及其转化课标要求【教学目标】一、知识与技能1.理解机械能的概念||,理解各种机械能之间的相互转化||,知道机械能守恒的条件.2.了解天然的机械能——水能、风能以及人类对它们的开发利用.3.能用机械能之间的相互转化解释日常生活中的一些现象.二、过程与方法通过观察和实验||,认识动能和势能的转化过程||,分析人类对机械能的实际应用.三、情感、态度与价值观1.通过介绍利用水能、风能发电的实例使学生认识到物理知识在实际生产、生活中得到了广泛的应用.2.培养学生关注生活、关注科技的良好意识||,激发学生的求知欲.【教学重点】动能和势能的相互转化分析.【教学难点】机械能守恒【教具准备】滚摆、铁锁、细绳、细线、铁架台、溜溜球、钢球、带弹簧的斜面、多媒体课件等.【教学课时】1课时教学设计【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容||,并讲解学生所做的课后作业||,加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师操作溜溜球||,吸引学生注意.并请学生思考||,溜溜球在松手后||,为什么能够不停地上下来回运动?(切回主题)生:因为溜溜球具有能量||,在运动过程中有能量的转化.师前一节课我们学习了动能和势能||,这一节课我们就一起来探究动能和势能的转化.【进行新课】知识点1 机械能及其转化1.探究滚摆中动能和势能的变化教师出示滚摆(参照教材P71页《想想做做》的图11.4-2甲)||,并简单介绍滚摆的构造及实验的操作方法.实验前教师应事先在摆轮的侧面某处涂上红色标志||,并提醒学生观察红色标志||,可以判断摆轮转动的快慢||,同时观察滚摆的高度如何变化||,分析动能、重力势能如何变化.生讨论并回答||,师引导学生分析并叙述:开始释放滚摆时||,滚摆在最高点静止||,此时滚摆只有重力势能||,没有动能.滚摆下降时其高度降低||,重力势能减少;滚摆旋转着下降||,而且越转越快||,其动能越来越大.滚摆到最低点时||,转动最快||,动能最大;其高度最低||,重力势能最小.在滚摆下降的过程中||,其重力势能逐渐转化为动能.然后仿照上述分析||,教师引导学生回答滚摆上升过程中的能量转化:上升过程中||,滚摆的动能逐渐转化为重力势能.教师总结:滚摆上下摆动的过程中||,动能和重力势能相互转化.2.机械能及其相互转化教师引导学生做教材P71页《想想做做》图11.4-2乙中的实验||,并请学生分析小球在摆动过程中动能和势能的相互转化.生:图乙中||,小球在A点时||,具有重力势能||,向下运动到B点的过程中||,高度减小||,速度增大||,重力势能减小||,动能增大||,重力势能转化为动能;由B点向C点运动的过程中||,速度减小||,高度增大||,动能变小||,重力势能增大||,动能转化为重力势能;由C点运动到B点的过程中||,高度减小||,速度增大||,重力势能变小||,动能增大||,重力势能转化为动能;再由B点向A点运动的过程中||,速度减小、高度增大||,动能变小||,重力势能增大||,动能转化为重力势能.教师总结:从上面这两个实验探究的分析中可以看出||,它们的共同特点是动能和势能之间相互转化.动能、重力势能、弹性势能统称为机械能.(可再次强调动能是物体运动具有的能量||,势能是存储着的能量)板书:(1)动能、重力势能、弹性势能统称为机械能.(2)动能和势能之间可以相互转化.知识点2机械能守恒教师请一个学生参与进行教材P72页《想想做做》实验.强调他头千万不要移动||,保持镇定(活跃气氛||,其他同学替他捏把汗).请其他学生注意观察||,并认真分析、思考.实验后||,学生回答||,教师点评:由于铁锁在摆动过程中要克服阻力做功||,机械能不断减小||,因此||,上升的高度越来越小||,不会碰到鼻子.师要是没有阻力的话||,那么铁锁再次摆回的高度与原先的高度相同吗?生:相同.师为什么?生:机械能总量没有变化.板书:如果只有动能和势能相互转化时||,那么机械能的总和不变||,即机械能守恒.例题(多媒体展示)如图所示||,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中||,忽略空气阻力和摩擦力||,仅有动能和势能互相转化||,则()A.小球在A处的动能等于在D处的动能B.小球在A处的动能大于在D处的动能C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能解析:小球在运动过程中由于忽略空气阻力和摩擦力||,所以小球的机械能保持不变||,只是在动能与重力势能之间相互转化.由A到B和由C到B过程中重力势能转化为动能||,而由B到C和由B到D过程是动能转化为重力势能||,在机械能保持不变的情况下||,D处高度小于A处高度||,故A处小球的重力势能大于D处小球的重力势能||,所以D处小球的动能大于A处小球的动能||,正确的选项只有D.答案:D师用多媒体课件展示教材P73页《科学世界》——“人造地球卫星的机械能转化”||,引导学生关注科技、热爱科技||,激发学生的科学创新精神.同时请同学们分析||,机械能如何变化的?知识点3水能和风能的利用教师播放“水力发电厂”和“风力发电厂”的照片或视频||,简单介绍我国和本地水能、风能开发的成就||,引导学生思考水力发电机和风力发电机工作的时候||,能量是如何转化的.教学提示:关于自然界中机械能“风能”和“水能”的利用||,这部分教学内容建议利用阅读和讨论相结合的教学方式进行||,要求学生从动能与势能及其相互转化的知识入手:①了解自然界中常被人们利用的机械能的种类;②了解人们是怎样利用这些风能和水能的||,利用的价值和前景如何;③分析水轮机和风车的工作原理和水电站堤坝的作用||,讨论中应引导学生把重点放在能的转化上而不必去研究水轮机和水电站等的结构细节.有条件的学校||,可以组织学生参观一个小水电站.教师总结:水力发电机工作时是将水的势能(或机械能)转化为电能;风力发电机工作时是将空气的动能(或机械能)转化为电能.目前节约能源、开发能源是人类面临的重大课题||,而风能和水能是自然界中最常见的环保能源.这两种能源都有着广阔的发展前景.【教师结束语】通过这节课的探究学习||,大家收获确实不少||,我们知道了动能、势能可以相互转化.而且||,还发现||,如果只有动能和势能相互转化时||,机械能的总量守恒.而实际中机械能不断地减小||,是因为受到阻力的作用.机械能的转化在生产、生活中应用广泛.大家深深体会到||,学习物理的一个重要方法是要善于观察生活中的现象||,勤于思考||,利用身边的器材做些实验可以帮助我们理解物理知识.好||,谢谢大家!完成本课时对应练习.教学反思1.在帮助学生理解动能与势能的转化时||,可以让学生动手动脑做实验去探究||,由学生自己去思考、分析.这样既锻炼了学生的动手能力||,同时又激发了学生的学习兴趣.另外||,在讲到应用时||,可以让学生根据平时的观察||,结合身边的事例去分析||,这样能起到更好的效果.2.在引导学生分析教材P72页《想想做做》中的铁锁为什么不会碰到鼻子时||,可以设计一连串的小问题||,诱导学生分析:能量哪里去了?是什么原因造成的?学生带着问题去思考||,这样更加激发学生的求知欲||,调动学生的积极性、主动性.适时提出:其实||,总的能量是守恒的||,只不过这里因克服阻力做功||,转化为内能(或热能||,以后将学)||,所以铁锁也好||,滚摆也好最终停止了下来.3.我国丰富的水能、风能、潮汐能以及这些能源的悠久利用历史||,应成为激发学生爱国主义情感的生动素材.节约能源、开发能源是人类面临的重大课题||,应结合能源开发利用方面存在的问题和诱人前景||,激发学生的节约、开发能源意识||,关注人类文明进步||,增强社会责任感.教学板书。
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.
知识点1 机械能及其转化
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.
1.如图所示,在歼20飞机加速向上运动的过程中,关于飞行员的能量分析,下列说法正确的是( )
A.动能增加,重力势能不变
B.动能不变,重力势能增加
C.机械能总量不变
D.机械能总量增加
2.如图所示是一种在少年儿童中广泛流行的有趣玩具——“悠悠球”(也称“溜溜球”),它实际上是滚摆的变形.当“悠悠球”由最低点上升时,它的( )
A.动能转化为势能,速度越来越小
B.动能转化为势能,速度越来越大
C.势能转化为动能,速度越来越小
D.势能转化为动能,速度越来越大
3.如图所示,小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中,下列说法正确的是( )
A.他受到的重力不做功
B.他的重力势能减少
C.他的动能增加
D.他的机械能不变
4.在田径比赛中,跳远运动员用力向后下方蹬地,人却向前上方腾空而起,这是因为物体间__________________;跳远运动员上升过程中,把动能转化为________.
5.如图所示,篮球撞击到地面时发生弹性形变,产生______(填“弹力”“重力”或“摩擦力”),这个过程中,篮球的动能转化为能_________.(不考虑机械能的损失)
6.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_____E2.(填“大于”“等于”或“小于”)
7.如图所示,滑板运动员从高处平台的末端水平飞出,落在水平地面上,若不计空气阻力,则运动员在下落过程中( )
A.重力势能转化为动能,机械能增大
B.重力势能转化为动能,机械能不变
C.动能转化为重力势能,机械能增大
D.动能转化为重力势能,机械能减小
8. 2013年12月2日嫦娥三号发射升空,12月14日嫦娥三号探测器在月球表面成功软着陆,下列说法正确的是( )
A.嫦娥三号升空时动能不变,重力势能增加,机械能增加
B.嫦娥三号沿椭圆轨道绕地球飞行,在近月点时动能最大,在远月点时势能最大
C.嫦娥三号沿椭圆轨道绕月球飞行,从近月点向远月点运动时势能转化为动能
D.嫦娥三号探测器接近月面减速下降时,机械能不变
9.如图所示的四种情景中,属于重力势能转化为动能的是( )
A.运动员把弓拉开将箭射出
B.跳水运动员从空中下落
C.运动员骑自行车冲向坡顶
D.跳伞运动员匀速下落
10.如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50 J,若不计空气阻力,以下说法不正确的是( )
A.小球到达底端时动能大于50 J
B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能
C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能
D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
11.如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球( )
A.在b、d两点动能相等
B.在a、d两点机械能相等
C.从b到c的过程机械能减少
D.从c到d的过程重力势能减少
12.如图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片.由图可知,下落过程中,皮球的速度_______,离开地面上升的过程中,皮球的重力势能_______,动能______.皮球运动过程中的机械能________.(填“增大”“减小”或“不变”)
13.巴西世界杯足球赛正在火热地进行中.如图是某球员传球时足球的一段运动轨迹,其中A点的重力势能_______(填“大于”“小于”或“等于”)B点的重力势能.若不计空气阻力,足球在下落的过程中,重力势能转化为_____能.
14.滚摆从图中的位置1静止释放,下降经过位置2,继续下降,再上升到达最高点3,这三个位置:滚摆重力势能最大的是______,动能为零的是__________,机械能最大的是________.
挑战自我
15.用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零.已知AC间的高度差为h,则从A位置到C位置铁球的重力做功是______;在此过程中弹簧的弹性势能增加量为位置到C位置的过程中铁球所受的重力_______(填“大于”“小于”或“等于”)弹簧所施加的弹力.(整个过程中不计能量损耗)
第4节机械能及其转化
课前预习
1.动重力势弹性势焦耳 J
2.可以不变
3.大于
4.不变
当堂训练
4.力的作用是相互的重力势能
5.弹力弹性势
6.等于
课后作业
12.增大增大减小减小 13.小于动 14.位置1 位置1、位置3 位置1 Gh 小于。