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1、12.1动能 势能 机械能（1）新安初中 陆锦美一、教学目标：1、通过实例分析，认识到运动的物体能做功，具有动能。2、通过探究，知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关，并能解释简单的现象。3、通过探究，知道弹性势能和重力势能的概念和决定因素，并能解释简单的现象。4、能够运用“控制变量法”进行实验设计，逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯。二、重点难点：探究动能、弹性势能、重力势能与哪些因素有关.三、教具：斜面、小车、木块、砝码、卡片、橡皮筋、木桩、细纱、大小不同的木块、单摆（摆球、细线）、滚摆。四、教学过程：（一）前提测评：1、思考并讨论：为什么在高速公路上要限制汽车的最大行驶速度？人脚
2、踩滑板从高处滑下，为什么会越来越快？什么是能量？2例举实例：运动着的锤子能将钉子打入木板中；运动着的飞机能将世贸大厦撞坍塌；橡皮筋做的弹弓可以把纸做的子弹射的很远；拦河坝上的水可以推动水轮机发电等。3分析它们的共性，得出能量的概念：（二）以学定教：能量：一个物体如果能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量。（强调是“能够”，而不是“正在”或“已经”）物理学中做功的含义？1做功的两个必要条件：(1)作用在物体上的力(2)物体在力的方向上移动一定的距离如何理解能够做功的意义？物体有做功的本领，但不一定就做功。举例说明：如：我们都有这样的经验，悬挂在高处的重物，我们在其下面通过时，都会特别小心，因为
3、它有做功的本领，但它不在做功。2物体能够做的功越多，具有的能量就越大。能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。那些物体具有能量？（运动的物体、发生弹性形变的物体、被举高的物体）动能：物体由于运动而具有的能量引入：站在路边，有高速行驶的车通过时，我们都有过害怕的感觉，而站在静止的车辆旁边，就感到安全，说明运动的物体具有能量。学生举例说明运动的物体具有动能。如：飞行的子弹、运动的汽车等。一切运动的物体都具有动能。观察课本P30图12-1由图可得到哪些信息？ （公路上对车辆行驶的速度有限制，且对不同的车辆行驶速度的限制不同。）根据图提供的信息提出问题提出问题：动能的大小可能与哪些因素有关？进行猜想：动
4、能的大小可能与物体的质量和速度有关设计实验：（学生讨论：设计实验之前须解决哪些问题？）实验应采用的方法？（控制变量法）选用那些实验器材？通过观察什么现象而知道物体的动能大小？（观察木块被推动距离的远近。木块被推动得越远，说明小车对木块做功越多，即小车具有的动能越大。）（活动1）探究动能大小与哪些因素有关（观察课本P31图12-5）1 动能大小与速度大小的关系条件：同一小车从同一斜面的不同高度滑下小车运动到水平面上时的速度大小是否相同？木块被撞后移动的距离是否相同？现象：速度大的小车使木块移动距离远，对木块做功多，小车具有的动能大。结论：运动物体的动能大小与物体的速度有关，质量相同时，速度越大，
5、物体的动能越大。2 动能大小与质量的关系（质量不同的小车从一个斜坡的同一高度释放，运动到水平面时的速度的大小相等）条件：改变小车的质量，让它们从同一高度、同一斜面由静止下滑。现象：质量大的小车使木块移动距离远，对木块做功多，小车具有的能量大。结论：运动物体的动能大小与物体的质量有关，速度相同时，质量越大，物体的动能越大。动能大小与物体的速度和质量有关，物体的速度越大，质量越大，它具的动能就越大。学生讨论：能够说明物体具有的动能大小与速度和质量有关的实例弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量学生举例：具有弹性势能的物体观察课本P33图12-8知道什么是弹性形变提出问题：弹性势能的大小可能与哪
6、些因素有关？进行猜想：弹性势能的大小可能与弹性形变的大小有关设计实验：选用实验器材观察课本P32图12-7 通过观察什么现象知道物体具有的弹性势能大小（观察橡皮筋拉伸后弹出去的距离（卡片弹起情况）（活动2）探究弹性势能与弹性形变大小的关系现象：橡皮筋拉伸得越长，弹出去的距离越远。说明：被拉伸的橡皮筋具有的弹性势能越大。在一定的范围内，形变越大，发生形变的物体具有的弹性势能就越大。讨论：能够说明物体具有的弹性势能大小与弹性形变大小有关的实例重力势能：物体由于被举高而具有的能量举例：具有重力势能的物体提出问题：重力势能的大小可能与哪些因素有关？进行猜想：重力势能的大小可能与物体的质量和被举高的高度
7、有关观察课本P33图12-10设计实验：实验方法：控制变量法选用器材通过观察什么现象知道物体具有的重力势能大小（观察木桩在沙中下陷的深度木桩下陷的越深，说明重锤对木桩做功越多，重锤举高时具有的重力势能就越大。）（活动3）探究重力势能的大小与那些因素有关1 重力势能大小与质量的关系条件：质量不同的重锤从同一高度自由下落现象：质量大的重锤下落后将桩打得越深结论：物体具有的重力势能大小与物体的质量有关，在举高的高度相同时，质量越大，物体具有的重力势能越大。2 重力势能大小与被举高的高度的关系条件：同一重锤从不同高度自由下落现象：重锤举得越高，下落后将桩打得越深。结论：物体具有的重力势能大小与物体被举
8、高的高度有关，质量相同时，举得越高，物体具有的重力势能越大。重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关，质量越大，被举高度越大，物体具有的重力势能就越大。讨论：能够说明物体具有的重力势能大小与质量和举高的高度有关的实例势能：弹性势能和重力势能的总称理解：（1）有动能的物体具有机械能；（2）有势能的物体具有机械能；（3）同时具有动能和势能的物体具有机械能。（三）当堂检测：1在物理学中，把叫做能。物体能做多少功，就说它具有多少能。物体由于而具有的能量叫动能；物体由于被举高而具有的能量叫；物体由于发生弹性形变而具有的能量叫 。2李白曾用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”的诗句描述庐山瀑布的壮观。从
9、物理学的角度来看，飞流直下的瀑布蕴藏着巨大的_3在水平场地上滚动的铅球具有能，静止在高山顶上的登山运动员具有能，在盘山公路上向下行驶的汽车具有。4汽车在匀速开上斜坡的过程中，它的动能，势能，机械能。（均填写变化情况）5一两在平直的公路上匀速行驶的洒水车，在其工作的过程中，其动能，势能，机械能（填“增加”、“不变”、或“减少”）6指出下列物体具有哪种机械能（1）被拉长的橡皮筋具有；（2）在水平路面上行驶的自行车具有；（3）静止在高山顶上的石块具有；（4）在空中飞行着的飞机具有。7下列物体中：A挂在屋顶上的电灯；B被拉开的弹簧门；C空中飞行的小鸟；D在溜冰场上滑行的运动员；E从斜坡上滚下的石头；F
10、在平直公路上行驶的汽车。只具有动能的是 ；只具有势能的是 ；既具有动能，又具有势能的是 8.下列哪种情况中机械能没有变化（）跳伞运动员从空中匀速下落物体在光滑的水平面上加速运动利用动滑轮把重物匀速提升物体从高处落下（不计空气阻力）9某同学骑自行车上坡时用力蹬车恰好能匀速上坡，则在上坡过程中（）人与车的动能变多，势能变多人与车的动能不变，势能变多人与车的动能减少，势能变多人与车的总的机械能保持不变板书：机械能势能重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量。决定其大小的因素：物体的质量越大、举得越高，势能就越大弹性势能定义：发生弹性形变的物体具有的能量。决定其大小的因素：物体的弹性形变越大、弹性越强
11、，弹性势能就越大动能定义：物体由于运动而具有的能量决定其大小的因素：物体的速度越大、质量越大，动能就越大五、课后布置：完成书本课后练习。12.1动能 势能 机械能（2）新安初中 陆锦美一、教学目标：1、理解动能与势能之间的转化，探索机械能守恒的条件。2、进一步学会用控制变量法探究物理规律，尝试用能量转化的观点解释物理现象和规律。二、重点难点：理解动能和势能的相互转化。分析解释有关能量及能量转化的实例。三、教学过程：（一）、前提测评：1、什么叫动能?什么叫弹性势能？什么叫重力势能？它们各与哪些因素有关？2、什么叫机械能？一个物体可以同时具有动能和势能吗？（列举大量事实说明动能和势能可以相互转化）
12、（二）以学定教：观察课本P30图12-2小明从高处滑下越来越快说明了什么？生活中有哪些类似的例子？小明的动能为什么会越来越大？增大的动能从何而来？（活动4）观察摆球的动能和势能的转化摆球在摆动过程中具有何种形式的机械能？摆球从A到O摆动的过程中，速度_，动能_;高度_，重力势能_。物体增大的动能从何而来？重力势能减小到哪里去了？结论：物体的重力势能转化为动能摆球从O到B摆动的过程中，速度_，动能_;高度_，重力势能_。结论：物体的动能转化为重力势能观察课本P35图12-12(a)、(b)、(c)三幅图中物体的动能和势能的变化及相互转化情况。（练习）（1）滚摆（过山车）：上升过程：动能减小，重力
13、势能增大，动能转化为重力势能下降过程：动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能（2）皮球下落：下降过程：动能增大，重力势能减小接触地面到形变最大：动能减小，弹性势能增大形变最大到复原：弹性势能减小，动能增大上升过程：动能减小，重力势能增大物体的动能和势能可以相互转化生活中还有那些事例表明动能和势能可以相互转化?上述事例中，如果没有摩擦和空气阻力，结果又会如何？实际事例中损失的能量到哪里去了？学生讨论，得出：机械能守恒、机械能转化为其它形式的能量生活、物理、社会：“大海中蕴含的机械能” 潮汐能、海浪能、海流能。（补充：风能、水能）典型例题例1跳伞运动员从空中匀速下落，人和伞的（）A动能增加，重
14、力势能减少，机械能不变B动能不变，重力势能减少，机械能减少C动能减少，重力势能增加，机械能增加D动能不变，重力势能不变，机械能不变分析:从动能、重力势能、机械能的概念出发去分析问题匀速下落的跳伞运动员，质量和速度不变，动能不变；下落过程中，相对地面的高度减小，重力势能减少；机械能动能势能，动能不变、势能减少，故机械能减少答案：B点评： “匀速下落”匀速反映了速度不变，下落反映了相对于地面的高度的变化。例2 如图所示，用绳子拴住一个苹果并悬挂起来，把苹果拉近自己的鼻子静止，松手后，苹果将向前摆去，接着又反向摆回来，你原地不动，苹果会打到你的鼻子吗？为什么？分析: 苹果从靠近鼻子的A处松手后，由A到B的过程中，苹果的高度逐渐降低，速度加快，即重力势能转化为动能；同理，苹果由B点到C点的过程中动能转化为重力势能。苹果返回由C经B到A的过程中，只是重力势能与动能的相互转化，其机械能没有增加，所以，最后摆起的高度不会高于原来松开的高度，故不会打到鼻子
