10.6合理利用机械能教案2023-2024学年沪科版物理八年级全一册

10.6 合理利用机械能
教学目标
1.理解动能和势能的基本概念，并能识别具有动能和势能物体的事例。
2.理解动能、势能的大小跟什么因素有关。
3.能用实例说明动能和势能之间可以相互转化，能解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象。
核心素养
1.乐干探索自然现象和身边的物理道理，乐干参与观察、实
验、探究活动.
2.有主动与他人合作交流的愿望，敢于发表自己的见解。
教学重难点
动能和势能的概念、动能和势能的大小和什么因素有关。
教学过程
一、导入新课
什么是能量
水流能对汽车做功 风能对风车做功
高举的木锤能对木桩做功 拉弯的弓能对箭做功
如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越多。
能量的单位 :焦耳 简称焦,符号是 J
二、新课讲解
功与能的关系：
流动的水可以推动水轮机转动而做功。
风可以使帆船前进而做功。
张开的弓可以使箭射出而做功。
如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
功和能的关系：1、物体能够做功，就具有能量。2、做功是一个过程，物体能量越大，对外做功越多。
能的单位和功的单位相同,都是焦,符号J。
动能与势能
1.动能：物体由于运动具有的能。
2.势能
重力势能：物体由于高度位置所具有的能
弹性势能：物体因弹性形变而具有的能
3.判断是否具有能量？并根据使它们具备做功本领的方式进行分类。
拉开的弓 举起的杠铃 快速航行的帆船
飞驰的列车 弯曲的撑杆 过山车
1.快速航行的帆船
2.飞驰的列车
运动→动能（物体由于运动而具有的能）
1.举起的扛铃
2.过山车
被举高→重力势能（物体由于被举高而具有的能）
1.拉开的弓
2.弯曲的撑杆
弹性形变→弹性势能（物体由于发生弹性形变而具有的能）
请同学们回答：那么什么是机械能？
三、实验探究
1、探究动能大小影响因素
2、探究重力势能大小影响因素
3、探究弹性势能大小影响因素
影响动能和势能大小的因素
１、探究:动能的大小跟哪些因素有关？
猜想：
1、动能的大小跟物体运动的速度有关
2、动能的大小跟物体的质量有关
设计实验方案：
实验：探索动能与速度的关系
归纳结论：
质量相同时，速度大的物体能做的功多，表明它具有的动能大
实验：探索动能与质量的关系
比较下图两个实验得出：
速度相同时，质量大的物体能做的功多，这表明它具有的动能大
归纳以上两组结论得出：
运动的物体速度越大，质量越大，它具有的动能就越多
1、判断动能变化情况
①一辆汽车加速运动，它的动能增大。
②火车进站时做减速运动，它的动能减小；停止后，它的动能=0。
③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能减小。
2、比较动能大小
①汽车空载和满载时以相同速度前进：满载动能大。
②某同学慢跑和快跑时：快跑动能大。
小资料
一些物体的动能 /J
抛出去的篮球 约30
行走的牛 约60
从10m高处落下的砖块 约2.5×103
跑百米的运动员 约3×103
飞行的步枪子弹 约5×105
行驶的小汽车 约2×105
研究表格中的数据，你能看出质量和速度相比，谁对动能的影响大呢？
实验步骤：1、将小车放在水平面上，让小球由静止开始沿斜面向下运动；
2、比较小车分别被从同一高度处滚下的不同质量的两小球撞击后运动的距离；
3、比较小车被从不同高度处滚下的质量相同的两小球撞击后运动的距离。
小球释放的高度不同，到达水平面的速度就不同。
质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
小球释放的高度相同，到达水平面的速度就相同。
物体的速度相同时，质量越大，动能越大。
实验结论：
物体的动能与物体的质量和速度有关。质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。
四、信息窗
1、风能的利用：
空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。风能是一种永不枯竭的能源，地球上的风能资源超过煤、石油和天然气能量资源的总和。数千年前人们就知道利用风能使帆航行。我国是利用风能最早的国家之一，远在3000年前我国东南沿海的居民已使用风车车水灌溉或排涝。
风能是一种很不集中、很不稳定的能量形式。人们在风力大的地方建造风力发电场，以便有效地利用可持续供给的能源。
2、水能的利用：
流动的水具有动能，高处的水具有势能，水所具有的机械能统称水能。
瀑布的水向下流时，它会以极大的力量冲击瀑布下的岩石，并且以很大的速度冲刷土壤。
数千年前，人们已知道利用流水的能量来转动水车，汲水灌溉。自从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来，水力发电就成了水能利用的主要形式。当上游的水冲击水轮机的叶片时，就把大部分的动能传递给水轮机，使水轮机转动起来，由此带动发电机发电。
五、课堂小结