课题:合理利用机械能(一)课型:新授 姓名 序号 30 【学习目标和重难点】 学习目标1、知道机械能由动能、弹性势能和重力势能组成;2、能设计实验探究动能和重力势能大小的影响因素;3、知道动能势能之间是可以互相转化的以及如何转化。
教学重点:能设计实验探究动能和重力势能大小的影响因素 教学难点:知道动能势能之间是可以互相转化的以及如何转化 【教学方法和手段】探究法、对比法。
【学法指导】讨论法、举例法。
【学习过程】 1、课前准备) ;) ;(3) 。
3、功率是表示 的物理量;物理学中把物体 叫功率。
4、功率的公式为 ,国际单位 ,用符号 ;1W= 。
常用单位:1kW= W 。
5、功率的公式推导: = = 。
2、课堂研讨(一)机械能的概念1.能:一个物体能够对别的物体做功,我们就说它具有能量,简称能。
[理解]做功的过程,就是能的转化过程。
2.功是能量变化的量度。
一个物体能够做的功越多,我们就说它具有的能量越大。
3.能的单位:焦耳,简称焦,符号为J 。
例1:下列关于能量的说法中,正确的是( )A.物体只有在做功时才具有能量B.物体具有能量一定在做功C.没有做功的物体一定不具有能量D.能够做功的物体一定具有能量 例2:下列物体具有能吗?试分为三类,说出分类依据。
1、在水平轨道上滚动的钢球2、被压弯的跳板3、天花板上的吊灯4、拉弯的弓5、上紧的发条6、被举高的重锤7、在地上滚动的足球 8、放在课桌上的书本 9、在水平公路上行驶的小汽车 4.认识三种能:(1)动能:物体由于运动而具有的能叫动能。
(2)重力势能:物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
(3)弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
动能和势能统称为机械能。
例3:空中飞行的小鸟具有什么能?被压缩的弹簧具有什么能?(二)实验探究:1.探究影响动能大小的因素(1)猜想一:动能的大小跟物体运动的速度有关;猜想二:动能的大小跟物体的质量有关。
(2)思考:如何设计实验?实验方法是 。
本实验研究对象是 。
如何改变(控制)速度? 。
如何判断动能大小? 。
(3)归纳结论:质量相同时,速度 的物体,具有的动能 ;速度相同时,质量 的物体,具有的动能 。
所以说物体 越大, 越大,它具有的动能就越大。
例4:判断动能变化情况:①一辆汽车加速运动,它的动能 。
②火车进站时做减速运动,它的动能 ;停止后,它的动能等于 。
③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水,它的动能 。
例5:比较动能大小①汽车空载和满载时以相同速度前进: 动能大。
②某同学慢跑和快跑时: 动能大。
2.探究影响重力势能大小的因素(1)猜想一:重力势能的大小跟物体的质量有关; 猜想二:重力势能的大小跟被举的高度有关(2)思考:如何设计实验?实验方法 。
本实验研究对象是 。
如何判断重力势能大小? 。
(3)归纳结论:质量相同时,物体被举得越 ,具有的重力势能越大。
被举高度相同时,物体的质量越 ,具有的重力势能越大。
例6:一架匀速上升的直升飞机,它的( )A 、动能增加,重力势能不变B 、动能不变,重力势能增加C 、动能和重力势能都增加D 、动能和重力势能都不变 3.探究影响弹性势能大小的因素(1)主要影响因素:弹性形变的大小。
(弹性势能与物体的质量有关吗?) (2)实例:①弓被拉得越弯,弹性势能就越大,箭就射得越远。
②钟表里发条上得越紧,弹性势能越大,钟表走得时间越长。
3.课堂训练 (1)夯实基础1.下列物体各具有什么形式的机械能?(1)在地上滚动的足球 (2)山顶上的一块石头 (3)地面上被拉弯的弓 (4)天空中向前飞行的飞机2.关于能的概念,下列说法中正确的是( )A.举得高的物体重力势能一定大B.悬挂着的物体因为没有做功,所以没有能C.在空中飞行的子弹,具有做功的本领,所以具有能D.一个物体具有机械能,则这个物体一定既具有动能,又具有势能3.体积相同的实心铁球和实心木球在同一水平桌面上,铁球静止不动,木球以速度 v 做匀速直线运动,下列说法正确的是( )A.铁球与木球的势能相等B.木球的动能一定大于铁球C.木球的机械能一定大于铁球的机械能D.木球的机械能一定小于铁球的机械能4.一架飞机在灾区上方水平匀速飞行,并不断向灾区空投救灾物资,则飞机在这个过程中,动 能 ,势能 ,机械能 (填“变大”或“变小”)5.一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水,它的动能 ,势能 。
(填“变大”或“变小”)6.一物体沿斜面匀速下滑,物体的 ( )A.动能增加,势能减小B.动能、势能都减小C.动能不变,势能减小D.动能、势能都增加 (2)挑战自我7.一个沿竖直方向匀速上升的气球,它的动能 ,重力势能 。
8. 当物体受到一对平衡力的作用,它的( )A.动能不变B.动能可能增大,也可能减小C.重力势能一定减小D.重力势能一定增大 9.如图所示,是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中通过观察 的大小,来判断小球动能的大小。
(2)实验中为了研究动能大小与质量的关系.需要控制小球撞击时的速度不变,具体的控制方法是 。
(3)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示:表一(钢球撞击时的速度为v=8cm /s)表二(钢球质量为m :100g)分析这两组数据可以得出: 对物体的动能影响较大.依据是 。
10. 在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,三个完全相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图10所示:(1)实验中,我们是通过观察 来比较重力势能的大小; (2)若A 、B 两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是hA hB ; 若A 、C 两铁块下落的高度相同时,则两铁块质量关系mA mB 。
(3)实验得出的结论是:物体重力势能大小与 和 有关。
4、作业布置1.下列说法正确的是( )A.在空中飞行的飞机只具有动能B.质量大的物体具有的势能一定大C.炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大D.质量和速度相同的物体具有的动能一样大 2.下列关于机械能说法正确的是( )A.在空中飞行的子弹能做功,所以一定具有能B.悬在空中的重锤,因为没有做功,所以不具有能C.两辆汽车速度相同,它们的动能一定相等D.从斜面上匀速下滑的物体,其机械能保持不变 3.李先生乘电梯上楼,在电梯匀速上升的过程中,李先生的( )A.动能不断增大B.重力势能不断增大C.动能转化为重力势能D.重力势能转化为动能 4.如图是教材中的几幅图,对图中所示的情景,下列说法正确的是( ) A.踢出去的足球虽然会 “飞行”,但它总会停下来,说明物体的运动必须有力维持 B.助跑可以提高跳远成绩,是利用了身体的惯性 C.水平推车没推动,因为推力小于车受的阻力 D.蹦蹦杆跃到最高点时,动能最大,速度最大 5.“跳高”是一项常见的体育运动,跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,运动员助跑是为了( ) A .增大运动员的惯性 B .增强运动员表演的观赏性 C .增大运动员的动能 D .避免运动员受伤6.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7.当飞机在某一高度水平匀速飞行,喷洒农药的过程中,飞机的 ( ) A. 动能减小,重力势能减小 B. 动能不变,重力势能不变 C. 动能减小,重力势能增大 D. 动能增大,重力势能减小8.跳水运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中,若不计空气阻力,则在整个过程中( ) A 、运动员的动能一直增大,机械能不变 B 、运动员的重力势能一直减小,机械能减小 C 、运动员的动能先减小后增大,机械能不变 D 、运动员的重力势能先减小后增大,机械能增大 9.两个相同的篮球,表面潮湿,从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如图所示.关于初始时篮球的重力势能,下列说法正确的是 ( )A. 落在a 处的大B. 落在b 处的大C. 一样大D. 无法比较 10.下列现象中,机械能不发生变化的是( )A 、火箭加速升空B 、小朋友从滑梯匀速滑下C 、不计空气阻力,小球在空中下落D 、足球在草地上向前滚动 11. 如图所示,青蛙从跳起到落地的过程中,它的重力势能( )A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大 12.甲站在0.5m/s 匀速上行的自动扶梯上,乙站在0.7m/s 匀速下行的自动扶梯.甲、乙两人质量相等,甲上行中动能 (选填 “增加”、“不变”、“减少”).某时刻他们的位置如图所示,该时刻甲的重力势能 乙的重力势能,甲的机械能 乙的机械能.(选填“大于”、“等于”、“小于”).若此时上行的扶梯突然停止运动,甲会向前倾,原因是 。
13.在空中飞行的子弹对人有杀伤力,而同样静止的子弹却没有,其原因是 ;以相同的速度飞行的炮弹比子弹杀伤力大,其原因是 。
书写。