《八年级物理机械能和势能相互转换》由会员分享,可在线阅读,更多相关《八年级物理机械能和势能相互转换(4页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、 百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!12. 机械能 势能(2)执笔人:谢志成 学校:冷遹中学教学目标:教学目标: 知识与技能: (1)了解能量的初步概念。 (2)知道什么是动能及影响动能大小的因素。 (3)知道什么是势能及影响势能大小的因素。 (4)知道机械能和机械能是可以相互转换的。 2方法与过程: (1)通过观察和分析,知道机械能和势能的相互转换 (3)体验用类比方法,加深对物理概念理解的过程,学会迁移学习。 3情感、态度、价值观: (1)有应用科学原理解决实际问题的意识和积极性。 (2)通过探究,体验探究的过程,激发主动学习的兴趣。 (3)学会自己查找资料,培养自学的能力。教学
2、过程教学过程 1复习提问 手持粉笔头高高举起。以此事例提问:被举高的粉笔具不具有能量?为什么? 2引入新课 学生回答提问后,再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出当粉笔头下落 路过某点时,粉笔头具有什么能量?(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,粉笔头的重力势能和动能各有什么变化?(重力势能减少, 动能增加) 3进行新课 在粉笔头下落的过程,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。 实验 1: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
3、诉学生观察颜色标 志,可以判断摆轮转动的快慢。引导学生复述并分析实验中观 察到的现象。开始释放摆轮时,摆轮在最高点静止,此时摆轮 只有重力势能,没有动能。摆轮下降时其高度降低,重力势能 减少;摆轮旋转着下降,而且越,转越快,其动能越来越大。 摆轮到最低点时,转动最快,动能最大,其高度最低,重力势 能最小。在摆轮下降的过程中,其重力势能逐渐转化为动能。 百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!仿照摆轮下降过程的分析,得出摆轮上升过程中,摆轮的动能逐渐转化为重力势能。实验 2:单摆实验 此实验摆绳宜长些,摆球宜重些。最好能挂在天花板上,使单摆在黑板前,平 行于黑板振动,以便在黑板上记录摆球运动
4、路线中左、右最高点和最低点的位置。 分析单摆实验时,摆球高度的变化比较直观而判断摆球速度大小的变化比较困难, 可以从摆球在最高点前后运动方向不同,分折摆球运动到最高点时的速度为零,作 为这一难点的突破口。顺便指出像单摆这种往复的运动,在物理学中叫做振动。 综述实验 1、2,说明动能和重力势能是可以相互转化的。 实验 3:弹性势能和动能的相互转化。 演示下图动能和弹性势能的转化实验。实验可分两步做。首先手持着木球将弹 簧 片推弯,而后突然释放木球,木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。让学生 分析在此过程中,弹性势能转化为动能。第二步实验,让木球从斜槽上端滚下,让 学生观察木球碰击弹簧片的过程。然
5、后,依据下图,甲乙图和乙丙图分析动能 转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程。得出:动能和弹性势能也是可以相互转化的。 自然界中动能和势能相互转化的事例很多。其中有一些比较直观,例如:物体从高 处落下、 瀑布流水等这些事仍也可以让学生列举,说明动能和势能的相互转化。 有些事例比例复杂,例如:踢出去的足球在空中沿一条曲线(抛物线)运动过程中, 动能和势能是如何相互转化的呢? (在黑板上画出足球轨迹,依图分析)首先我们来分析足球离地面的高度的变化,这 是判断足球重力势能变化的依据。很明显,在上升过程中足球的重力势能增加,在 下降过程中重力势能减少。接着再分析足球的速度。足球在最高点时不再上升,说
6、 明它向上不能再运动,所以,足球在上升过程中,速度逐渐变小,在下降过程中速 度又逐渐变大。通过以上分析,可以看到足球在上升阶段动能转化为重力势能,在 下降阶段重力势能转化为动能。 人造地球卫星在运行过程中,也发生动能和势能的相 互转化。人造地球卫星大家并不陌生,然而围绕人造卫星, 同学仍还有许多的谜没有揭开。例如:人造卫星为什么能 绕地球运转而不落下来?在人造卫星内失重是怎么回事? 等等,这些问题还有待于同学们进一步学习,今天我们只 讨论卫星运行过程中,动能和重力势能的相互转化。 人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行,它的位置离地球有 时近、有时远。(出示我国发射的第一颗人造卫星轨道图) 现以我国发射
7、的第一颗人造卫星为例,它离地球最近时(此 百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!处叫近地点)离地面 439 公里,离地球最远时(此处叫远地点)离地面高度是 2384 公 里,它绕地球一周的时间是 114 分钟。它在近地点时,速度最大,动能最大,此时 离地面最近,势能最小。卫星由近地点向远地点运行时动能减小,势能增大,动能 向势能转化。直到远地点时,动能最小,势能最大。卫星由远地点向近地点运行时, 势能向动能转化。在卫星运行过程中,不断地有动能和势能的相互转化。 4巩固新课 通过“想想议议”问题的讨论,进一步认识动能和势能的相互转化。 (1)在动能和势能的相互转化过程中,必定有动能和势能各
8、自的变化,而且是此 增彼减。 (2)动能的增减变化,要以速度增减来判断。 (3)重力势能的增减变化,要以物体离地面高度的增减变化来判断。 (4)判断弹性势能的增减,要根据弹性形变大小的变化。【板书设置】 动能和势能的转化 一、 动能和重力势能是可以相互转化的。 二、弹性势能和动能是可以相互转化的。 三、机械能转化和守恒定律 在动能和势能相互转化的过程中,如果不考虑空气阻力,机械能的总量保持不变。教材说明: 1滚摆实验能直观地表现动能和势能的转化。它的优点在于能量转化的过程比 较缓慢,摆轮高度变化明显、直观,摆轮转动快慢变化也能直接现察。实验中应充 分发挥上述优点,为此要注意以下几点。 (1)摆
9、轮的轴应相对细些,以减缓摆轮的升降速度。固定摆绳时,应穿过轴的横 孔,不宜用缠绕的方法固定,以防打滑。 (2)要在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志,便于观察摆轮速度的变化。 (3)摆轮应当边缘厚重,以增大转动惯量。 2关于人造卫星的知识,学生是非常感兴趣的,鉴于学生的知识基础,难以使 学生揭开谜底,往往由此而损伤学生的求知欲。本节课如有可能,也可通俗地介绍 卫星为什么能绕地球运行。讲法上可用想象推理的方法。 水平地抛出一个物体,由于地球的吸引,它会落回地面,但是抛出的物体速度 越快,它飞行的距离越远。人抛物体,抛出的距离不过几十米,但汽枪子弹能飞行 几百米,步枪子弹能飞行几千米,而炮弹能飞行几十公里。我仍可以设想,物体的 速度足够大时,它就能水远不落回地面,围绕地球旋转。这个速度大约是 8 公里 秒。如果速度再大些,物体绕地球运行的轨道就由圆形变为椭圆形。人造卫星就是 根据这个道理发射的。 百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!