机械能及其转化
- 格式:doc
- 大小:344.00 KB
- 文档页数:4
物理《机械能及其转化》教案范文一、教学目标:1. 让学生理解机械能的概念,掌握机械能的两种形式:动能和势能。
2. 引导学生通过实验和实例,探究机械能的转化规律。
3. 培养学生的观察能力、动手能力和分析问题的能力。
二、教学内容:1. 机械能的概念及其分类2. 动能和势能的定义及计算3. 机械能守恒定律4. 机械能的转化实例分析5. 机械能转化条件的判断三、教学重点与难点:1. 教学重点:机械能的概念、动能和势能的定义及计算、机械能守恒定律、机械能转化的判断条件。
2. 教学难点:机械能转化的实例分析,机械能转化条件的判断。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生通过实验和实例,探究机械能的转化规律。
2. 利用多媒体辅助教学,展示实验过程和实例,提高学生的学习兴趣。
3. 组织小组讨论,培养学生的合作意识和团队精神。
五、教学过程:1. 引入新课:通过展示生活中的机械能转化现象,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解机械能的概念及其分类,让学生明确机械能的两种形式:动能和势能。
3. 讲解动能和势能的定义及计算方法,让学生掌握动能和势能的计算方法。
4. 讲解机械能守恒定律,让学生了解机械能在转化过程中的守恒原理。
5. 分析机械能转化的实例,让学生学会判断机械能的转化条件。
6. 组织学生进行实验,观察机械能转化的现象,巩固所学知识。
7. 总结本节课的主要内容,布置课后作业,巩固所学知识。
六、教学评估:1. 课堂讲解:评估学生对机械能概念、动能和势能定义及计算方法的掌握程度。
2. 实验观察:评估学生在实验中观察机械能转化现象的认真程度和动手操作能力。
3. 小组讨论:评估学生在小组讨论中的参与程度和分析问题的能力。
4. 课后作业:通过布置有关机械能及其转化的练习题,评估学生对课堂内容的吸收和理解。
七、教学策略的调整:1. 根据学生的反馈,对机械能的概念和计算方法进行反复讲解,确保学生理解透彻。
2. 对于机械能转化条件的判断,提供更多实例进行分析,帮助学生巩固判断方法。
机械能知识精析1、动能及决定动能大小的因素(1)动能。
物体由于运动而具有的能,叫做动能。
流动的水、飞行的飞机等物体都具有动能。
(2)决定动能大小的因素。
动能的大小与物体的质量和速度有关。
质量相同的物体运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
例如以相同的速度行驶的火车和汽车,火车的动能就比汽车的动能大;而以不同速度行驶的同一列火车(或同一辆汽车),速度大时动能就大。
2、重力势能与弹性势能物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能;物体由于弹性形变,而具有的能量叫做弹性势能。
重力势能和弹性势能统称为势能。
3、动能和势能之间的相互转化(1)动能和重力势能之间的相互转化。
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)动能与弹性势能之间的相互转化。
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。
4、机械能及其守恒(1)机械能。
动能与势能之和统称为机械能。
动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量。
(2)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。
典型例题例1.火箭在大气层里加速上升的过程中,若不考虑质量的变化,其()A、机械能减少,内能增加B、机械能增加,内能减少C、机械能与内能都增加D、机械能不变,内能增加解析:本题是关于识别机械能、内能大小变化的问题。
根据机械能的定义,知物体的动能和势能总和为物体的总机械能。
火箭在大气层里加速上升的过程中,其质量未变(损耗的燃料不计),运动速度越来越大,离地面的位置越来越远,则其动能增加,重力势能也增加;由于火箭是在大气层中加速,因此,火箭与大气相摩擦而生热,使得火箭外壳温度升高,其内能也增加。
机械能及其转化能量(1)定义:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。
(2)单位:焦耳(J)。
(3)功和能的关系:做功的过程是能量转化的过程。
能量的单位与功的单位相同。
动能和势能1.动能(1)定义:物体由于运动而具有的能。
(2)动能的影响因素:质量和速度,但是速度对动能的影响更大。
2.重力势能(1)定义:在地球表面附近,物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。
(2)重力势能的影响因素:质量和高度。
3.弹性势能(1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能。
(2)弹性势能的影响因素:物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能越大。
机械能(1)定义:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
重力势能和弹性势能是常见的两种势能。
(2)机械能转化:机械能之间可以相互转化,机械能和其他能量也可以相互转化。
(3)机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,则机械能的总和保持不变,机械能守恒。
探究物体的动能和哪些因素有关实验方法:控制变量法、转换法实验装置:实验结论:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动的速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
常见考点:Q1:使质量不同的钢球从同一高度静止释放的目的?A:使小球到达水平面时的初速度相同。
Q2:水平面绝对光滑能不能完成此实验?A:不能,水平面绝对光滑的话,木块将一直做匀速直线运动,无法比较木块移动的距离。
Q3:超速或超载问题应分别选择哪两个实验进行探究?(以本实验装置图序号为示例)A:超速时,质量不变,速度越大,动能越大,应选择A、B两次实验进行探究;超载时,速度不变,质量越大,动能越大,应选择A、C两次实验进行探究。
探究物体的重力势能大小和哪些因素有关实验方法:控制变量法、转换法实验装置:实验结论:物体的重力势能大小与物体的质量和所处的高度有关,质量相同的物体,所处的高度越高,它的重力势能越大;所处高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大。
常见考点:Q1:根据哪两次实验,可以探究物体重力势能大小与XX的关系?或根据甲乙两次实验,可以得出什么实验结论?(以本实验的实验装置图序号为示例)A:根据甲乙两次实验,可以得出物体的重力势能大小与物体的质量有关,所处高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大;根据甲丙两次实验,可以得出物体的重力势能大小与物体所处的高度有关,质量相同的物体,所处的高度越高,它的重力势能越大;Q2:物体向下运动直到静止的过程中,能量如何转化?A:重力势能转化为动能,动能最终转化为内能。
《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。
一、机械能及其转化1、机械能(1)定义∶动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
(2)单位∶焦耳,简称焦,符号是J。
(3)大小∶机械能= 动能+ 势能。
(势能包括重力势能和弹性势能)【注释】∶对机械能的理解一个物体可以同时具有动能和势能,如天空中飞行的飞机、跳水过程中的运动员等;也可以只具有动能或只具有势能,如在水平地面上行驶的汽车只具有动能,吊在天花板上的灯只具有重力势能。
∶机械能的决定因素机械能由动能和势能(包括重力势能和弹性势能)共同决定。
由于动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,弹性势能与弹簧的弹性形变程度有关,因此机械能的决定因素有质量、速度、高度、弹性形变程度等。
2、动能和势能的相互转化(1)动能和重力势能的相互转化单摆实验:如图所示,将摆球从A 点静止释放,摆球从A 点摆向最低点B的过程中,位置越来越低,速度越来越快,所以重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,重力势能转化为动能;从 B 点摆向C点的过程中,位置越来越高,速度越来越慢直至为零,所以重力势能逐渐增大,动能逐渐减小,动能转化为重力势能。
除此之外,常见的动能和重力势能相互转化的例子还有滚摆、过山车等。
(2)动能和弹性势能的相互转化小球碰撞弹簧实验:如图所示,从斜面上滚下的小球从接触弹簧到把弹簧压缩到最短的过程中(图甲→乙),小球速度越来越小,弹簧的形变越来越大,即小球的动能减小,弹簧的弹性势能增大,小球的动能转化为弹簧的弹性势能;弹簧从最短到恢复原状的过程中(图乙→丙),弹簧的弹性形变越来越小,小球的速度越来越大,弹簧的弹性势能转化为小球的动能。
另外,篮球落地反弹的过程、撑竿跳高的过程中也发生了动能和弹性势能的相互转化。
【对动能和势能相互转化过程的理解】(1)在动能和势能相互转化的过程中,只要其中一种能量在减少,另一种能量就在增加;(2)动能和势能的转化可以发生在同一物体之间,比如单摆实验中摆球的动能和重力势能的相互转化;也可以发生在不同物体之间,比如小球碰撞弹簧实验中小球的动能与弹簧的弹性势能的相互转化。
第2讲机械能及其转化
考点1动能与势能
1.(2014年深圳)如图9-2-4所示,小明上体育课训练投掷铅球,他用力将铅球投掷出去后,若不计空气阻力,下列说法正确的是()
图9-2-4
A.在抛的过程中小明没有做功
B.在上升的过程中铅球重力势能逐渐减小,动能不变
C.在抛前铅球重力势能最大
D.铅球出手后机械能不变
2.(2013年茂名)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让不同质量的铁球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,比较木块运动的远近,如图9-2-5所示.下列说法中正确的是()
图9-2-5
A.铁球从斜面上滚下来的过程中动能一直减小
B.这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系
C.这样做的目的是研究物体的动能大小与高度的关系
D.这样做的目的是研究物体的动能大小与速度的关系
3.(2013年梅州)“歼-10”是我国自主研制的新一代轻型战斗机,具有卓越的机动性能.当它在空中加速向下俯冲时,动能________,重力势能________.(填“增大”“不变”或“减小”)
考点2机械能及其转化
4.(2014年广州)滚摆从图9-2-6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________.(三空均填写位置序号)
图9-2-6图9-2-7
5.(2014年汕尾)如图9-2-7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
1.“神舟十号”飞船在发射时,高度增大,速度增加,在这个过程中() A.动能增加,势能减小,机械能不变B.动能不变,势能增加,机械能增加
C.动能增加,势能增加,机械能增加D.动能增加,势能增加,机械能不变2.(2014年株洲)在小球从O点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中,小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图象如图9-2-8所示.若不计空气阻力,那么这种能量是()
图9-2-8
A.重力势能B.动能C.机械能D.内能
3.发生强烈的地震后,运送救灾物资的飞机对灾区投放物品,物品在空中匀速下落的过程中,其动能和重力势能的变化情况是()
A.动能增加,重力势能增加B.动能减少,重力势能减少
C.动能不变,重力势能减小D.动能不变,重力势能增加
4.(2014年泸州)蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳后,在空中上、下运动并做各种动作的运动项目,如图9-2-9所示是运动员从蹦床上弹跳后沿竖直方向上升过程中的图片.对运动员离开蹦床后的下列判断,正确的是()
图9-2-9
A.竖直上升过程中合力的方向竖直向上,动能增加
B.竖直上升到最高点时,动能为零,合力不为零
C.竖直下降过程中,合力方向竖直向下,重力势能增加
D.竖直下降过程中,合力方向竖直向上,重力势能减少
5.下列实例中,属于机械能转化为内能的是()
A.内燃机的活塞在燃气的推动下运动B.点燃的火箭飞向太空
C.夏天,广场上的石凳被晒得发烫D.陨石坠入地球大气层成为流星
6.(2014年南宁)如图9-2-10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()
图9-2-10
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
7.(2014年雅安)如图9-2-11所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d.下列分析正确的是()
图9-2-11
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
8.修拦河大坝是为了提高上游的水位,增加水的____________能,使水下落时可以获得更多的________能,从而带动发电机发电.水坝的下部分总要比上部分建造得宽一些.这是因为________________________________________________________________________.9.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9-2-12所示的三个阶段:持竿助跑、撑竿起跳上升、越竿下落.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.
图9-2-12
10.(2014年沈阳)巴西世界杯足球赛正在火热地进行中.如图9-2-13所示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.
图9-2-13
11.抛向地面的乒乓球上下弹跳几次后停下来,说明乒乓球的__________能减少了,减少的那部分能量转化成了__________能.
12.如图9-2-14所示,甲是“探究动能的大小与什么因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰撞同一木块.乙是“探究阻力对运动物体的影响”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动.请回答下列问题:
图9-2-14
(1)甲、乙两组实验,采用了探究实验中常用的实验方法,是______________.
(2)甲实验中,通过观察____________________________可以判断钢球动能的大小.
(3)由乙实验可以推理得出,如果运动的小车在水平面上不受力时,它会____________________.
第2讲机械能及其转化
【真题·南粤专练】
1.D 2.B 3.增大减小
4.位置1位置1、位置3位置1
5.B
【演练·巩固提升】
1.C 2.B 3.C 4.B 5.D 6.B7.C
8.重力势动水坝下部受到的压强比上部大
9.弹性势能重力势能动
10.小于动11.机械内
12.(1)控制变量法(2)木块移动距离的远近(3)做匀速直线运动。