课
题
动能和势能
教学目标
1、知道物体由于运动而具有的能叫动能,知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关2、知道重力势能及重力势能的决定因素,了解弹性势能及弹性势能的决定因素3、能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化,了解机械能和其他形式的能的转化实例
重点、难点
动能、势能 动能和势能的转化
考点及考试要求
①识别动能、重力势能和弹性势能-考试要求A③知道重力势能大小跟质量、举高高度的定性关系-考试要求A④知道弹性势能大小跟弹性形变的定性关系-考试要求A⑤举例说出动能和势能的相互转化-考试要求A
教学内容
知识框架
考点1:1知识梳理引入:图片出示“小鸟”、“飞机”,提问“两者有何联系?” ――小鸟撞飞机报道:大飞机“害怕”小飞鸟(一) 飞机和飞鸟,一个是钢筋铁骨,一个是血肉之躯,鸟撞飞机岂不是以卵击石?然而,两者在蓝天相遇,飞机真的很怕小鸟。1912年,一只鸥鸟卡入一架飞机的操纵器后,飞机掉入大海,首开鸟毁飞机记录。据统计,仅1960年以来,世界范围内由于飞鸟撞击至少造成了78架民用飞机损失、201人丧生,250架军用飞机损失、120名飞行员丧生。国际航空联合会已把鸟害升级为“A”类航空灾难。那为什么会造成这样的事故呢?(未完待续) ――原来这都和动能有关一、动能⑴定义:物体由于运动而具有的能。图示举例各种具有动能的物体(奔跑的狗、飞翔的飞机、转动的齿轮、漂荡在空中的热气球),并再由学生举例。⑵决定动能大小的因素 将4枚相同的铁钉钉入木头内,保持相同的深度。首先,让一个学生分别用两个质量不同的锤子以相同的速度敲击两枚铁钉,观察结果然后,再让另一位同学用同一锤子分别以不同的速度敲击另两枚钉子,观察结果。结论:运动的物体所具有的动能和质量、速度有关。质量越大,动能越大;速度越大,动能也越大。⑶动能的利与弊报道:大飞机“害怕”小飞鸟(二)当鸟与飞机相对而行时,虽然鸟的速度不是很快,但是飞机飞行的速度很快,这样对于飞机来说,鸟的速度就十分快了。速度越快,小鸟的动能也越大,撞击的力量就会越强。如果是一只1.8千克的鸟撞在速度为每小时700千米的飞机上,产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。所以一只小小的鸟也能变成击落飞机的“炮弹”。过渡:近年来,余杭的经济发展迅猛。临平各处都有不少的建筑工地。当我们从工地附近走过时,会看到工地上会有一些安全警示牌,同时你也会特别地小心。请问这些安全警示牌表示什么含义?你又会担心什么? 当心落物 当心吊物 必须戴安全帽――担心落物。那么落物的动能又是从哪儿来的呢? ――势能转化而来。二、势能㈠重力势能:定义:物体由于被举高而具有的能。 探究:重力势能的决定因素是什么?结论:物体的质量越大,位置越高,具有的重力势能就越大。㈡弹性势能:定义:由于发生形变而具有的势能。 由学生举例说明具有弹性势能的各种物体。如弹弓、弩、机械手表等。演示:以弹弓为例,说明弹性势能的决定因素小结:弹性势能的大小跟物体的形变的大小有关。物体的形变越大,弹性势能就越大。过渡:显示――过山车:开始时,过山车在高处在没有任何动力的情况下高速下滑至环形铁轨后,便从环内壁向上爬升,并贴着轨道绕了一圈,然后冲上了凌空的“断桥”。车子在“断桥”处静止下来,然后又倒着回去,回到了起点,真是刺激!没有动力,小车是如何动起来的呢? ――是通过势能转化而来的三、动能和势能的转化演示:摆球的摆动 滚摆的运动 让学生完成该实验习题有关的空格。表演:取出两个游游球(YOYO),让学生上台表演,看谁做的好。小结:物体的动能和势能可以相互转化。思考:在上述两个实验中,小球和滚摆每次上升的高度都在减小,最后会停在最低点,你知道是为什么吗? ――由于受到摩擦等阻力的缘故强调:如果没有受到摩擦等阻力,动能和势能在相互转化过程中,机械能的总量保持不变。说一说:让学生根据课本上的两幅图(撑杆跳、水力发电)来说一说其中能量是如何转变的。2典型例题例1、如图所示,轨道ABC光滑,弹簧固定在水平轨道末端,小球从A处由静止滚下,撞击弹簧后又将沿水平轨道返回,接着滚上斜面。在这整个过程中,机械能转化的情况是(
)
A、重力势能→动能→重力势能
B、动能→弹性势能→动能
C、动能→势能→动能→势能→动能
D、重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能例2、
在综合实践活动课上,王艳同学发现学校运动场地上有若干大小不等的铅球,如图所示,于是他想利用这些器材亲自体验一下“重力势能的大小与哪
些因素有关”(1)请你帮他设计应如何去做。(2)说明该实践中怎样判断物体重力势能的大小
。例3、如图情景是一种游戏,叫做蹦极。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,c点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的过程,下列说法正确的是(
)A.游戏者的动能一直在增加
B.游戏者减少的重力势能全部转化为动能C.游戏者通过a点之后,动能越来越小
D.游戏者到c点时,他的动能为零3知识概括、方法总结与易错点分析
4针对性练习:1、物体在两个力的作用下平衡,则(
)(A)它们的合力可能为零
(B)此二力的三要素相同
(C)物体的动能一定不变
(D)物体的机械能可能改变2、以下物体中,势能逐渐转化为动能的是(
)(A)伞兵在空中匀速下降
(B)汽艇在平静的水面上加速行驶(C)火箭加速上升
(D)飞行的标枪从高处下落3、质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的动能相等,那么(
)(A)燕子比鸽子飞得快
(B)鸽子比燕子飞得快
(C)燕子比鸽子飞得高
(D)鸽子比燕子飞得高4、
跳伞运动员匀速下落的过程中(
)(A)动能增大,势能减小
(B)动能不变,势能减小
(C)动能减小,机械能不变
(D)动能增大,机械能增大5、落到地上又弹跳起来的皮球,关于它的能量变化,以下说法中正确的是(
)(A)压缩过程,动能增加,弹性势能增加
(B)恢复过程,动能减小,弹性势能增加(C)压缩过程,动能减小,弹性势能减小
(D)恢复过程,动能增加,弹性势能减小6、以下关于机械能的叙述,正确的是(
)(A)一个物体可以既具有动能又具有重力势能
(B)速度大的物体具有动能一定大于速度小的物体(C)举得高的物体具有重力势能一定大于举得低的物体(D)水从高处向下泻落的过程中,动能转化为重力势能7、关于动能,下列说法中正确的是(
)(A)运动的物体一定只具有动能
(B)速度越大的物体,动能越大(C)汽车的动能一定比自行车的动能大
(D)物体由于运动而具有的能叫动能8、做功是消耗能量的,在以下情况中消耗势能的是(
)(A)火箭升空
(B)上发条的钟在走动
(C)电灯发光
(D)植物生长9.假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行,另一架空中加油机给其加油,如图,加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行,则战斗机的(
)(A)动能增加,势能减少,机械能不变
(B)动能不变,势能不变,机械能不变(C)动能减少,势能不变,机械能减少
(D)动能增加,势能增加,机械能增加10、让木球从斜槽滚入水平槽,在水平槽里竖立一个弹簧片,它的下端固定,木球与弹簧片的碰撞过程如图所示,在不计能量损失的情况下,其中表示木球具有最大动能的图是(
)A甲和乙
B乙和丙
C.甲和丙
D.甲、乙和丙11.位于上海浦东新区的金茂大厦是目前中国第一,世界第三高楼,观光厅位于金茂大厦的第88层,高度为340.1m。堪称为“时光穿梭机”的两台电梯以7.5m/s的速度匀速上升,仅需
s就能将你平稳地从底层送至观光厅。在电梯上升过程中重力势能
动能
.12.利用传送带将货物匀速传送到高处的过程中,货物的总机械能__________(选填“增大”或“减小”);相对于传送带上的货物来说,站在地面上的人是__________的.
13、动能和势能统称
,国际单位制中,能的单位是
???????
。14、未发生形变的弹簧
弹性势能,发生了弹性形变的弹簧
弹性势能。15、飞行中的子弹能击穿靶子,是因为它具有
能。放在阳台上的花盆有砸伤人的危险,是因为它具有
能。拉弯的弓可以把箭射出去,是因为它具有
能。16、体育器材室的橱柜里,第一层放着两个质量相同的羽毛球甲和键球乙,第二和第三层分别放着两个体积相同的铅球丙和丁,羽毛球和键球相比重力势能
大。体积相同的两个铅球相比重力势能 大。17、一辆垃圾清扫车,在一条平直的马路上匀速前进。其动能
,势能
,机械能
。18、人造地球卫星从近地点运动到远地点过程中,它的
能转化为
能,在近地点的速度比它在远地点的速度 。19、现代大型水电站是利用
???????
能转化为
??????????
能的道理。拦河坝修得很高是用来提高上游水位,水位越???
,水的
能越大,水流下来转化成的
????
能越大。20、物体由于发生
????????????
而具有的能叫弹性势能,物体的
越大,它具有的弹性势能就越大。21、滚摆在下降的过程中,重力势能逐渐
,动能逐渐
。本节课总结提高题22、古诗文中有许多描述自然现象的优美诗句,如“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来”,从物理学的角度看,滚滚奔流的长江水具有巨大的_________。23、一单摆小球,从A点放手后,经最低点B荡至另一侧的C点,若不考虑能量损失,请在图上画出C点所在位置。24、研究动能跟哪些因素有关实验过程,需要让同一个钢球从不同高度滚下:还需要换用
不同的钢球,让它们从
高度滚下。用质量不同的钢球从同一高度滚下推动木块,一定是质量___的钢球把木块推得更远,说明质量大的钢球对木块做功___,钢球具有的能量大。25.如图所示,物体G和弹簧相连固定于墙壁上,物体G与地面是光滑的,开始时物体处于平衡位置B处,用力将其拉至C处,松手后,物体在A、C间往复运动,则物体G由A到B过程中,动能
,势能
;由B到C,势能
,机械能总量
26、一个做机械运动的物体,其动能为势能的3倍,且总的机械能为16J,求其动能和势能分别为多少?
重力势能的决定因素是什么?
提出假设:重力势能的大小可能跟哪些因素有关?关系如何?
设计实验:
小组讨论:如何利用所给器材进行假设的检验
[矿泉水瓶、水、沙子]?
如何在实验中控制有关的变量?
2、小组交流,师生共同点评
3、分小组进行实验
总结反思:学生交流实验现象和结果,并获得结论。
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