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1、第一節(jié) 機(jī)械能
一、 航行目標(biāo):
1、知識(shí)與技能
(1)了解能量的初步概念。
(2)知道什么是動(dòng)能、勢能及影響大小的因素。
(3)知道動(dòng)能和勢能間相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。
(4)知道什么是機(jī)械能及機(jī)械能的單位。
2、過程與方法
(1)通過對(duì)機(jī)械能的學(xué)習(xí),體會(huì)自然界存在不同形式的能量,各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化。
(2)學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中總結(jié)歸納科學(xué)規(guī)律的方法。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
使學(xué)生聯(lián)系社會(huì)實(shí)際,增強(qiáng)節(jié)能和環(huán)保意識(shí)。
二、 重、難點(diǎn)及突破方法
重點(diǎn):能量的初步概念;動(dòng)能、勢能及影響大小的因素;機(jī)械能及轉(zhuǎn)化
難點(diǎn):動(dòng)能和勢能間相互轉(zhuǎn)化規(guī)律
突破方法:能量概念的建立
2、可以通過物體做功的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生建立功和能之間的聯(lián)系,得出“物體能夠做功,我們就說它具有能量”的結(jié)論。動(dòng)能和勢能的定義,也可以通過實(shí)驗(yàn)探究的方法,讓學(xué)生看出它們的實(shí)質(zhì)。動(dòng)能是由于“物體運(yùn)動(dòng)”、重力勢能是由于“物體被舉高”、彈性勢能是由于“物體發(fā)生彈性形變”而具有的能。影響因素可設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn),列舉生活實(shí)例,分析實(shí)驗(yàn)和實(shí)例,讓學(xué)生得到結(jié)論。動(dòng)能和勢能間相互轉(zhuǎn)化規(guī)律是本節(jié)的難點(diǎn),可做課本圖10-5單擺和滾擺實(shí)驗(yàn),分兩步來突破,第一步:能分析出滾擺(或單擺)在運(yùn)動(dòng)過程中何處動(dòng)能最大,何處勢能最大,動(dòng)能和勢能是如何轉(zhuǎn)化的。第二步:分析在動(dòng)能和勢能轉(zhuǎn)化中,機(jī)械能總量如何?進(jìn)而延伸在機(jī)械能與其它形式能的轉(zhuǎn)化中
3、,能總量如何?
三、 計(jì)劃課時(shí):2課時(shí)
四、 教學(xué)過程:
1.復(fù)習(xí)提問:鑒于能量和功的概念有密切的聯(lián)系,所以通過"怎樣才算做了功"的提問,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解力的作用成效、功的兩要素。
2.導(dǎo)入新課(實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入,建立能的初步概念)
出示斜槽,并演示鋼球從斜槽上滾下,在水平桌面上撞擊木塊,使木塊移動(dòng)了一段距離。讓學(xué)生分析碰撞過程中,做沒做功?利用學(xué)生分析的結(jié)果"鋼球?qū)δ緣K做了功"引入能量的概念:一個(gè)物體能夠做功,我們就說它具有能量。(板書章節(jié)課題),進(jìn)一步分析,有上邊實(shí)驗(yàn)可見物理學(xué)中,能量和功有著密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領(lǐng)。(具有做功的本領(lǐng)不一定是物體正在做功,例如,靜止在高山上
4、的石塊) 不同的物體做功的本領(lǐng)也不同。一個(gè)物體能夠做的功越多,表示這個(gè)物體的能量越大。
板書:一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?,我們就說它具有能量。物體能夠做的功越多,表示這個(gè)物體的能量越大。
能量的單位:焦(J )
3、新授
(一) 動(dòng)能
<1>提出問題:剛才的實(shí)驗(yàn)中鋼球撞擊木塊能夠做功,但若將鋼球??吭谀緣K一側(cè)(邊講邊演示),這時(shí)的鋼球并不能推動(dòng)木塊做功。對(duì)比前后兩個(gè)實(shí)驗(yàn),思考一下,鋼球是由于什么原因而具有的能量?怎樣才能使木塊被推的更遠(yuǎn)呢?
<2>學(xué)生分析得到動(dòng)能是由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。引導(dǎo)學(xué)生廣泛地列舉事例,說明運(yùn)動(dòng)的空氣、水和各種物體都能夠做功,而具有動(dòng)能。概括出"一切運(yùn)動(dòng)的物體都具
5、有動(dòng)能。" 影響動(dòng)能的因素可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題(怎樣才能使木塊被推的更遠(yuǎn)呢?)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究(如下圖)
A、小球從不同高度滾下,會(huì)有什么不同現(xiàn)象?
B、不同質(zhì)量的小球從同樣高度滾下,會(huì)有什么不同現(xiàn)象?
<3>結(jié)論:(1)動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能叫做動(dòng)能。
(2)動(dòng)能的影響因素:物體的速度越大,質(zhì)量越大,具有的動(dòng)能就越多。
(二)重力勢能
<1>提出問題:靜止在高山上的石塊它由于什么原因具有能量?如何使舉高的鉛球落到沙坑,砸出的坑更深?
<2>學(xué)生分析得到重力勢能是由于物體被舉高而具有的能量。影響重力勢能的因素可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題(如何使舉高的鉛球落到沙坑,砸出的坑更深?)設(shè)計(jì)
6、如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究(如下圖)
沙
h1
h2
沙
h
A、同一小球從不同高度下落,會(huì)發(fā)生什么不同現(xiàn)象?
B、不同一小球從相同高度下落,會(huì)發(fā)生什么不同現(xiàn)象?
<3>總結(jié):(1)重力勢能:物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。
(2) 重力勢能的影響因素:物體的質(zhì)量越大,位置越高,具有的重力勢能就越多。
(三) 彈性勢能
<1>提出問題:拉長的橡皮筋能將紙彈彈出,(演示)它是由于什么原因而具有的能量?怎樣才能使紙彈彈的更遠(yuǎn)?
<2>學(xué)生分析得到彈性勢能的定義(給學(xué)生講一下彈性形變)影響彈性勢能的因素可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題(怎樣才能使紙彈彈的更遠(yuǎn)?)尋找方法。
7、為加深印象可補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)將兩個(gè)性質(zhì)相同彈簧,壓縮到不同的長度。先后將拉緊彈簧的繩燒斷,兩次砝碼被彈起的高度不同。彈簧壓得越緊,放松時(shí)它做的功越多,表示它的彈性勢能越大。
<3>總結(jié):(1)彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能。
(2)彈性勢能的影響因素: 形變?cè)酱缶哂械膹椥詣菽芫驮蕉唷?
(四) 機(jī)械能
<1>讓學(xué)生分析在桌面上滾動(dòng)的鋼球具有什么能?通過分析得知滾動(dòng)的鋼球既有動(dòng)能,又有勢能。
板書:動(dòng)能和勢能的和稱為機(jī)械能。
<2>做單擺和滾擺實(shí)驗(yàn),學(xué)生確定滾擺(或單擺)在運(yùn)動(dòng)過程中何處動(dòng)能最大,何處勢能最大分析動(dòng)能和勢能是如何轉(zhuǎn)化的。(
8、可從它們的影響因素來分析)并讓學(xué)生列舉其它動(dòng)、勢能轉(zhuǎn)化的例子。
<3>提出問題:動(dòng)能和勢能間相互轉(zhuǎn)化有什么規(guī)律?
<4>通過課本圖10-5單擺和滾擺實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,讓滾擺第一次由最高點(diǎn)滾下,上升后還能大體回到原來的出發(fā)點(diǎn)。再繼續(xù)觀察,滾擺每次上升的高度逐漸減小。讓學(xué)生嘗試分析其中的原因。
<5>總結(jié):(1)動(dòng)能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化過程中,機(jī)械能的總量保持不變。
(2) 機(jī)械能和其它形式的能之間可以相互轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化過程中,能的總量保持不變。
五、 課堂小結(jié)
(1)知識(shí): 定義
動(dòng)能
影響因素
能量 機(jī)械能 (相互轉(zhuǎn)化,總量不變)
(單位:焦J) 定
9、義
重力勢能
勢能 影響因素
定義
彈性勢能
影響因素
(2)方法:控制變量法
六、 檢測訓(xùn)練
1、通過以下問題的討論,進(jìn)一步幫助學(xué)生理解能量、動(dòng)能、勢能、機(jī)械能等概念及機(jī)械能的單位。
(1)高山上有一塊大石頭,穩(wěn)穩(wěn)地待在那里,它有沒有能量?有什么能量?
(2)列舉幾個(gè)物體具有動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能的事例。
(3)在空中飛行的球,它具有的重力勢能是5焦,具有的動(dòng)能是4焦,這只球具有的總機(jī)械能是多少?
(4)在同一高度鉛球和棒球具有的重力勢能不相等,若使它們的重力勢能相等,可采取哪些方法?
(5)從斜槽上端滾下的小球,它有沒有重力勢能?
10、在它下滾的過程中重力勢能的大小有沒有變化?為什么?在滾下的過程中有沒有動(dòng)能?它的動(dòng)能有沒有變化?為什么?
2、某空降兵在空中勻速下降的過程中,他的動(dòng)能 勢能 機(jī)械能
(選填“變大”、“變小”或“不變”)
3、裝滿水的灑水車,在一段平直公路上勻速直線前進(jìn),它在向公路兩旁的花木噴水的過程中,灑水車的動(dòng)能將 ,機(jī)械能將 。(選填“變大”、“變小”或“不變”)
4、“會(huì)挽雕弓如滿月,西北望,射天狼”的詩句表達(dá)了詩人蘇軾企望為國御敵立功的壯志。拉彎的弓把箭射出去,這一過程中能量的轉(zhuǎn)化情況是 能轉(zhuǎn)化為 能。
11、
5、下列物體在運(yùn)動(dòng)過程中,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能的是( )
A、雪橇從山坡滑下 B、玩具彈簧槍將“子彈”水平射出
C、雨滴從屋檐落向地面 D、斜向上射出的槍彈上升的過程
6、下列過程中,屬于彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的是( )
A、推開彈簧門的過程 B、用力拉開彈弓橡皮條的過程
C、玩具彈簧槍將“子彈”水平射出 D、跳水運(yùn)動(dòng)員將板踏彎的過程
7、一只皮球從空中自由下落到地上,然后彈起,皮球的彈性勢能最大時(shí)是( )
A、皮球剛要下落時(shí) B、皮球下落到一半時(shí)
C、皮球剛接觸地面時(shí) D、皮球剛要向上運(yùn)動(dòng)時(shí)
8、下列情況中,機(jī)械能發(fā)生變化的是( )
A、物體在真空中自由下落 B、物體從光滑的斜面上自由滑下
C、物體在光滑的水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng) D、跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下落
9、下列現(xiàn)象中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其它形式能的是( )
A、鉆木取火 B、炸彈爆炸 C、煤氣燃燒 D、電車行駛
七、教學(xué)反思: