六、机械能
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文档简介
六、机械能
授课地点： 多媒体教室
授课时间： １课时
【仪器材料】 铅球，乒乓球 , 橡皮筋 , 纸弹 , 弹簧 , 小钢球
【 教学目标 】
? ? 1．知识与技能：
? （１） 理解动能、重力势能的初步概念，知道什么是弹性势能；
? （２） 知道动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关；知道弹性势能的大小与弹性形变有关；
? （３） 知道机械能的概念。
? ? 2．过程与方法：
? ? 结合定义，寻找日常生活的各种形式能量的例子，初步具备从能量角度分析物理问题的方法。
? ? 3．情感、态度与价值观：
? ? 在现实生活中树立起科学的能量的观念。
【 教学过程 】
教师活动设计
学生活动设计
一、新课引入
引入能量
? ? 我们在日常生活中经常提到能量，也简称为能，诸如热能、电能、能源开发等等。“能量”是物理学中的一个重要概念，能量的概念跟功的概念有密切联系。 我们说一个物体能够做功，这个物体就具有能量。 并且，物体能够做的功越大，这个物体具有的能量就越大。能量的单位和功是一样的，也是焦耳。
自然界中，能量的形式很多，今天我们学习最常见的能量的形式—— 动能和势能。
?
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二、动能
列举日常生活中常见的具有动能的物体。
? ? 有条件时可以幻灯片演示 : 失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌；呼啸的海浪有时会冲坏海堤，推倒房子；弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的 , 跑动的人能撞倒别人…
这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功，可见它们都有能量。
?
提问 : 是什么原因使它们都能够做功的？它们有什么共同特点？
它们的能量是因为它们运动才具有的。 我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。
回答 : 它们都在运动。
? ? 提问 : 举例哪些物体具有动能。
? ? 提问：物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢？
? ? 汽车速度越快出事故就越严重，对别的物体做的功越多，这说明物体动能的大小和它的速度有关。相同质量的物体，速度越大动能越大。一辆汽车以同一速度运动，重载时比空载时出事故会更严重，这说明物体的动能还和质量有关。具有相同速度的物体，质量越大动能越大。
总之，物体的质量越大，速度越大，动能就越大 。
学生举例。
三、重力势能
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１．重力势能概念
物体由于运动而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。
提问 : 举高的物体具有能量吗？也就是说具有做功的能力吗？
例如：举高的铅球，能够在落地时将地面砸个坑；举高的铁锤，能够在落下时把木桩打入地里。高处的流水能够冲击水轮碾米，磨面。它们都具有做功的能力，也就是说它们都有能量。
分析一下它们的共同特点，它们的位置，都是相对于另一物体位置较高的方向。我们把 物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。
学生回答。
２．重力势能的大小和质量及高度有关
让学生列举具有重力势能物体的例子。
举例。
? ? 试问树上的苹果有重力势能吗？
? ? 反问：苹果没有做功啊，为什么有能量呢？
? ? 说明: 注意“ 能够 ”二字，我们说一个物体 能够 做功，这个物体就具有能量，不是说物体做了功才有能量。即物体具有做功的本领就有能量，不一定显露出来。树上的苹果虽然没有做功 , 但“能够”落到地面把地上砸一个坑，就是具有重力势能。
回答：有，因为位置较高。
疑惑。
? ? 重力势能的大小和什么因素有关？
? ? 举例：举起同样高度的铅球和乒乓球， 铅球能够在落下时做的功多（可看地上砸的坑），具有的重力势能大。可见 : 物体的质量越大 , 具有的重力势能就越大。
? ? 同一个铅球举的高度越高，能够做的功也越大，具有的重力势能就越大。可见 : 物体的位置越高 , 具有的重力势能就越大。
? ? 总之：物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
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回答。
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四、弹性势能
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得出弹性势能的概念
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弹性势能的大小与弹性形变有关
? ? 演示并说明 :
? ? 橡皮筋弹射纸弹 , 拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动纸弹移动一段距离，从而对纸弹做了功。
? ? 压缩的弹簧使小钢球在桌面上滚动 , 也能够做功。 拉长的橡皮筋和压缩的弹簧都具有能量。
? ? 它们有什么共同特点 ?
回答：都是有弹性的物体，并且都在外力的作用下发生了形状的变化。
有弹性的物体, 在被外力改变形状时会产生一个弹力来对抗这种形变。 这种形状的改变叫做弹性形变。发生弹性形变后的物体产生弹力可以做功，因此物体具有能量。我们把物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。
? ? 提问 : 请列举具有弹性势能的物体。
? ? 举例：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，拉弯的弓等。
? ? 很明显， 同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 如弹簧被压缩不同长度使放在上面的小球弹起的高度不同。
? ? 提问 : 如果外力撤消，物体恢复原状，这时物体有没有弹性势能了 ?
? ? 回答 : 没有弹性形变 , 就没有了弹性势能
五、势能
? ? 通常，把重力势能和弹性势能统称为势能。
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六、机械能
动能和势能统称为机械能。 一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。机械能的单位和功的单位一样，是焦耳。
提问: 推出去的铅球，动能是300焦耳，重力势能是200焦耳，弹性势能为0 ，那么铅球的机械能是多少 ?
回答 :500 J
七、课堂小结
今天我们学习了自然界中最常见的能量的形式—— 机械能。 它包括动能，重力势能和弹性势能。并且明白动能、重力势能和弹性势能各与什么因素有关。
八、作业
从斜槽上端滚下的小球，它有没有重力势能？在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化？为什么？在滚下的过程中有没有动能？它的动能有没有变化？为什么？
【 实践活动 】
? ? 观察现实生活中哪些物体具有机械能。
【 板书 】
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什么是机械能
? ? 一 能量 : 我们说一个物体 能够 做功，这个物体就具有能量。
? ? 二 机械能
１．动能 : 我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。
物体的质量越大，速度越大，动能就越大。
２．重力势能 : 物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。
物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越大。
３．弹性势能 : 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能 .
同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
４．势能 : 重力势能和弹性势能统称为势能。
５．机械能 动能和势能统称为机械能。
授课地点： 多媒体教室
授课时间： １课时
【仪器材料】 铅球，乒乓球 , 橡皮筋 , 纸弹 , 弹簧 , 小钢球
【 教学目标 】
? ? 1．知识与技能：
? （１） 理解动能、重力势能的初步概念，知道什么是弹性势能；
? （２） 知道动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关；知道弹性势能的大小与弹性形变有关；
? （３） 知道机械能的概念。
? ? 2．过程与方法：
? ? 结合定义，寻找日常生活的各种形式能量的例子，初步具备从能量角度分析物理问题的方法。
? ? 3．情感、态度与价值观：
? ? 在现实生活中树立起科学的能量的观念。
【 教学过程 】
教师活动设计
学生活动设计
一、新课引入
引入能量
? ? 我们在日常生活中经常提到能量，也简称为能，诸如热能、电能、能源开发等等。“能量”是物理学中的一个重要概念，能量的概念跟功的概念有密切联系。 我们说一个物体能够做功，这个物体就具有能量。 并且，物体能够做的功越大，这个物体具有的能量就越大。能量的单位和功是一样的，也是焦耳。
自然界中，能量的形式很多，今天我们学习最常见的能量的形式—— 动能和势能。
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二、动能
列举日常生活中常见的具有动能的物体。
? ? 有条件时可以幻灯片演示 : 失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌；呼啸的海浪有时会冲坏海堤，推倒房子；弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的 , 跑动的人能撞倒别人…
这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功，可见它们都有能量。
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提问 : 是什么原因使它们都能够做功的？它们有什么共同特点？
它们的能量是因为它们运动才具有的。 我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。
回答 : 它们都在运动。
? ? 提问 : 举例哪些物体具有动能。
? ? 提问：物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢？
? ? 汽车速度越快出事故就越严重，对别的物体做的功越多，这说明物体动能的大小和它的速度有关。相同质量的物体，速度越大动能越大。一辆汽车以同一速度运动，重载时比空载时出事故会更严重，这说明物体的动能还和质量有关。具有相同速度的物体，质量越大动能越大。
总之，物体的质量越大，速度越大，动能就越大 。
学生举例。
三、重力势能
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１．重力势能概念
物体由于运动而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。
提问 : 举高的物体具有能量吗？也就是说具有做功的能力吗？
例如：举高的铅球，能够在落地时将地面砸个坑；举高的铁锤，能够在落下时把木桩打入地里。高处的流水能够冲击水轮碾米，磨面。它们都具有做功的能力，也就是说它们都有能量。
分析一下它们的共同特点，它们的位置，都是相对于另一物体位置较高的方向。我们把 物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。
学生回答。
２．重力势能的大小和质量及高度有关
让学生列举具有重力势能物体的例子。
举例。
? ? 试问树上的苹果有重力势能吗？
? ? 反问：苹果没有做功啊，为什么有能量呢？
? ? 说明: 注意“ 能够 ”二字，我们说一个物体 能够 做功，这个物体就具有能量，不是说物体做了功才有能量。即物体具有做功的本领就有能量，不一定显露出来。树上的苹果虽然没有做功 , 但“能够”落到地面把地上砸一个坑，就是具有重力势能。
回答：有，因为位置较高。
疑惑。
? ? 重力势能的大小和什么因素有关？
? ? 举例：举起同样高度的铅球和乒乓球， 铅球能够在落下时做的功多（可看地上砸的坑），具有的重力势能大。可见 : 物体的质量越大 , 具有的重力势能就越大。
? ? 同一个铅球举的高度越高，能够做的功也越大，具有的重力势能就越大。可见 : 物体的位置越高 , 具有的重力势能就越大。
? ? 总之：物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
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回答。
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四、弹性势能
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得出弹性势能的概念
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弹性势能的大小与弹性形变有关
? ? 演示并说明 :
? ? 橡皮筋弹射纸弹 , 拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动纸弹移动一段距离，从而对纸弹做了功。
? ? 压缩的弹簧使小钢球在桌面上滚动 , 也能够做功。 拉长的橡皮筋和压缩的弹簧都具有能量。
? ? 它们有什么共同特点 ?
回答：都是有弹性的物体，并且都在外力的作用下发生了形状的变化。
有弹性的物体, 在被外力改变形状时会产生一个弹力来对抗这种形变。 这种形状的改变叫做弹性形变。发生弹性形变后的物体产生弹力可以做功，因此物体具有能量。我们把物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。
? ? 提问 : 请列举具有弹性势能的物体。
? ? 举例：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，拉弯的弓等。
? ? 很明显， 同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 如弹簧被压缩不同长度使放在上面的小球弹起的高度不同。
? ? 提问 : 如果外力撤消，物体恢复原状，这时物体有没有弹性势能了 ?
? ? 回答 : 没有弹性形变 , 就没有了弹性势能
五、势能
? ? 通常，把重力势能和弹性势能统称为势能。
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六、机械能
动能和势能统称为机械能。 一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。机械能的单位和功的单位一样，是焦耳。
提问: 推出去的铅球，动能是300焦耳，重力势能是200焦耳，弹性势能为0 ，那么铅球的机械能是多少 ?
回答 :500 J
七、课堂小结
今天我们学习了自然界中最常见的能量的形式—— 机械能。 它包括动能，重力势能和弹性势能。并且明白动能、重力势能和弹性势能各与什么因素有关。
八、作业
从斜槽上端滚下的小球，它有没有重力势能？在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化？为什么？在滚下的过程中有没有动能？它的动能有没有变化？为什么？
【 实践活动 】
? ? 观察现实生活中哪些物体具有机械能。
【 板书 】
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什么是机械能
? ? 一 能量 : 我们说一个物体 能够 做功，这个物体就具有能量。
? ? 二 机械能
１．动能 : 我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。
物体的质量越大，速度越大，动能就越大。
２．重力势能 : 物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。
物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越大。
３．弹性势能 : 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能 .
同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
４．势能 : 重力势能和弹性势能统称为势能。
５．机械能 动能和势能统称为机械能。