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第6节合理利用机械能
教学目标
【知识与技能】
1.能通过实例从做功的角度描述能量,能说出能量与做功的关系,记住能量的单位.
2.能利用实例或实验初步认识动能、势能的概念,并能运用其解释相关的现象.
3.能通过实验探究,了解动能、势能的大小跟哪些因素有关.
4.理解动能与势能之间的相互转化.
【过程与方法】
1.通过观察认识动能和势能的存在,通过归纳概括得到动能和势能的概念.
2.在了解动能、势能的大小跟哪些因素有关的活动中,学会用科学探究的方法研究物理问题.
【情感、态度与价值观】
1.具有从能量的角度分析物理问题的意识.
2.通过科学探究,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,养成尊重事实、探索真理的科学态度.
重点难点
【重点】
1.理解动能和势能的概念.
2.探究影响动能和势能的因素.
【难点】
探究影响动能和势能的因素.
教学过程
知识点一动能与势能
【自主学习】
阅读课本P206-209,完成以下问题:
1.在物理学中,如果一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量,简称能.
2.物体做功的过程就是能的转化过程.物体做的功越多,说明某种能转化为别的形式的能越多.因此,能量的单位与功的单位相同,也是焦(J).
3.物体由于运动具有的能叫做动能.物体由于高度位置所具有的能叫做重力势能,物体因弹性形变而具有的能叫做弹性势能,人们将重力势能、弹性势能这类能称为势能.
4.动能和势能统称为机械能.
【合作探究】
探究一动能的大小跟哪些因素有关
1.让钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,钢球运动到水平面时的快慢一样吗?哪次木块B被撞得远?说明了什么?
答:实验表明,钢球从高处滚下,高度越高,钢球运动到底部时速度越快,木块B被撞得越远.说明质量相同时,钢球的速度越大,动能越大.
2.改变钢球的质量,让质量不同的钢球从同一高度由静止开始滚下,哪个钢球把物体B撞得远?说明了什么?
答:实验表明,速度相同时,质量越大的钢球能将木块B撞得越远.说明钢球的速度相同时,质量越大,动能越大.
3.转换法在本实验中是如何体现的?
答:在同一水平面上,木块被撞得越远,说明小球的动能越大.
4.控制变量法在本实验中是如何体现的?
答:不同小球从同一位置释放,控制小球在撞击木块时速度相同,探究动能和质量的关系;同一小球从不同位置释放,控制质量不变,探究动能与速度的关系.
5.你知道影响动能大小的因素吗?
答:物体动能的大小跟速度、质量有关.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.
探究二物体的重力势能跟哪些因素有关
A.如图甲、乙所示,同一钩码在不同高度由静止下落,撞击沙子上的相同小桌,观察桌腿下陷深度.
B.如图乙、丙所示,将质量不同的钩码,在同一高度,由静止释放,撞击沙子上的相同小桌,观察桌腿下陷深度.
1.转换法在本实验中是如何体现的?
答:在探究重力势能的大小跟哪些因素有关的实验中,小桌的桌腿在沙子里陷得越深,说明钩码的重力势能越大.
2.控制变量法在本实验中是如何体现的?
答:同一重物从不同高度自由下落,控制重物质量相同,探究重力势能与重物所在高度的关系;质量不同的重物从同一高度自由下落,控制重物所在高度相同,探究重力势能与质量的关系.
3.根据实验现象,你知道物体的重力势能跟哪些因素有关吗?
答:重力势能的大小与高度、质量有关,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,它的重力势能也越大.
演示一射箭时弓的形变越大,箭射得越远
弹性势能的大小与什么因素有关?
答:物体的弹性形变越大,弹性势能越大.
【教师点拨】
1.动能的大小与物体的质量和速度有关.质量越大,速度越大,物体具有的动能越大.
2.重力势能的大小与高度、质量有关,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,它的重力势能也越大.
3.弹性势能大小与形变大小有关,物体的弹性形变越大,弹性势能越大.
【跟进训练】
1.判断下列说法正确的是(B)
A.速度大的球一定比速度小的球动能大
B.同一辆车运动速度越大动能就越大
C.子弹的速度比火车的速度大,所以子弹动能就比火车动能大
D.平直公路上匀速行驶洒水的洒水车动能不变
2.下列物体具有重力势能的是(C)
A.停在水平路面的汽车 B.被捏成娃娃的橡皮泥
C.腾空的跳高运动员 D.被压缩的弹簧
知识点二动能和势能的相互转化
【自主学习】
阅读课本P209-210,完成以下问题:
动能和势能可以相互转化.
【合作探究】
探究三动能与势能的转化
1.观察滚摆的运动,想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的?
答:(1)摆锤向下摆动过程中,重力势能变小,速度变大,摆锤的动能变大
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