(共41张PPT)
第三单元 运动和力
3.6 运动的小车
核心素养目标
科学观念:通过做中学探究方式,知道并领悟的科学原理:运动的物体具有能量物体的运动速度不同,具有的能量也不同:任何物体工作都需要能量,能量以各种形式存在,有的储存在食物、燃料中。
科学思维:通过观察、比较、归纳和演绎的方法,能理解和应用能量的基本原理。
探究实践:通过观察敲击实验和撞击实验,认识运动的物体具有能量:通过对比观察、测量,发现物体的运动速度不同具有不同的能量。
态度责任:发展研究能量的兴趣:意识到通过对比实验论证可以作为证据而形成观点:体会到生活中能量无处不在,并且以各种形式存在。
飞行的子弹将物体击穿,踢飞的足球把玻璃打碎,呼啸的狂风将大树连根拨起,奔腾的江水驱动水轮转动……它们都具有能量。
运动的小车或其他物体有能量吗?
科学聚焦
运动的物体 能量表现
飞行的子弹
踢飞的足球
呼啸的狂风
奔腾的江水
驱动水轮转动
将大树连根拨起
打碎玻璃
击穿物体
科学聚焦
谁说我没有力量?我运动起来也可以带动其他物体,所以我也有能量。
运动的汽车撞在树上或其他物体上,会产生破坏,说明运动的汽车具有很大的能量。
科学聚焦
运动的物体具有能量,我们以“子弹击穿苹果”为例,子弹飞出的瞬间使得它本身具有很大能量,而在击穿苹果瞬间,使得苹果果浆四溅,之所以会有这么剧烈的反应,是因为子弹触碰苹果后作用力特别大,施加在苹果上,苹果承受不住这么大的力,因此会爆开。这也就是飞行的子弹具有能量的有力证据。
科学聚焦
化学能
光能
电能
热能(内能)
能量
表示物体做功能力大小的物理量,可分为动能、势能(重力能)、热能(热量)、电能、光能、化学能(化学变化产生的能量)、核能等。一种能量形式可以转换为另一种能量形式。如植物的生长是将光能转化为化学能、人吃食物是将化学能转换为动能、人通过运动带动发电机发电,又将动能转换为电能,发电机发出的电使得电水壶加热里面的水,又将电能转化为热能。
动能
科学聚焦
探索一:敲击实验
实验目的:体验挥动橡皮槌带来的能量。
实验材料:橡皮槌、音叉。
实验步骤:(1)第一次用橡皮槌轻轻地敲击音叉,仔细听音叉发出的声音并用手触摸音叉。
科学探索
探索一:敲击实验
(2)第二次用橡皮槌重重地敲击音叉,仔细听音叉发出的声音并用手触摸音叉。
(3)说一说两次实验的现象有什么不同。
科学探索
实验记录与结论
实验记录:橡皮槌敲击实验记录单
实验结论:挥动的橡皮槌具有能量,而且速度越快,能量越大。
敲击次数 敲击程度 实验现象
第一次 轻轻地敲击 音叉发出轻微的响声,用手触摸音又有振动的感觉
第二次 重重地敲击 音叉发出急促的响声,用手触摸音叉,振动感觉明显加快、变强
科学探索
敲击实验
科学探索
探索二:撞击实验
从三个不同坡度的斜面上释放小车,让小车滑下后撞击水平
面上的木块。测量、记录木块每次被撞后滑行的距离。
实验目的:
探究小车的运动速度与撞击力量的关系。
实验材料:
小车木块、木板、三个不同坡度的斜面、小旗或其他标记。
科学探索
探索二:撞击实验
实验步骤:
(1)安装实验器材,用小旗或其他标记记录木块的起始位置,让小车从第一个比较高的坡度的斜面上自由滑下来,释放小车去撞击木块,在木块被撞后的位置再放置一个小旗或其他标记,测量两个小旗或其他标记之间的距离。
科学探索
探索二:撞击实验
(2)让小车从第二高的坡度的斜面(高于第一次)上自由滑下来,记录木块被撞前后的位置,均用小旗或其他标记标记,测量两个小旗或其他标记之间的距离。
科学探索
探索二:撞击实验
(3)让小车从第三高的坡度的斜面(高于第二次)上自由滑 下来,记录木块被撞前后的位置,均用小旗或其他标记标记,测量两个小旗或其他标记之间的距离。
科学探索
实验记录
实验次数 木块被撞距离
实验一 20厘米
实验二 26厘米
实验三 30厘米
科学探索
实验现象与结论
实验现象
实验结论
第三次实验木块被撞后滑行的距离最远,其次是第二次实验木块被撞后滑行的距离,最短的是第一次实验木块被撞后滑行的距离。
斜面坡度越大,小车所具有的能量越大,撞击木块行驶的距离越远。
科学探索
撞击实验记录表
坡度 示意图 木块滑行距离(厘米) 平均距离(厘米)
坡度一 第一次 1.2 1.2
第二次 1.3 第三次 1.1 坡度二 第一次 2.3 2.4
第二次 2.5 第三次 2.4 坡度三 第一次 3 3.2
第二次 3.2 第三次 3.3 科学探索
实验结论
实验结论:坡度越大,释放小车时的位置就越高,小车滑到水平面时的速度就越( 快 ),撞击后木块滑行的距离就( 远 )。这说明,小车速度越大,它的能量就越( 大 )。
科学探索
碰撞实验
科学探索
运动小车能量的大小与哪些因素有关
科学探索
研讨1:橡皮槌和小车什么情况下具有能量?我们是怎么知道的?
橡皮槌静止时不具有能量,只有当它被举起敲击(运动)后才具有能量,我们通过观察敲击的物体的变化发现它具有能量。
小车静止时也不具有能量,只有当它运动起来才具有能量,我们通过实验了解到,它在运动过程中能够撞击木块,使木块行驶一段距离。木块本身是不会运动的,通过撞击获得能量,才能运动起来。所以橡皮槌小车都是运动的时候具有能量。
科学研讨
研讨1
斜面
水平面
撞击前
撞击后
科学研讨
研讨2
运动物体具有的能量和运动速度的大小有什么关系?
我们的生活中离不开能量,可以说通过小车撞击木块的实验得和知,斜面坡度越大,小车行驶得越快,滑落下来撞击木块的距离也越远,木块行驶的距离就能说明它们具有能量的大小。所以,运动物体的速度越快,运动物体所具有的能量就越大。
科学研讨
研讨2
斜面
水平面
撞击前
撞击后
提升斜面高度
水平面
撞击前
撞击后
斜面
科学研讨
任何物体工作都需要能量,如果没有能量,自然界就不会有运动和变化,也不会有生命了。我们的日常生活中存在各种形式的能量,运动的小车、发光的灯光、燃烧的蜡烛、拉长的橡皮筋……,都具有能量。能量还存储在燃料、食物和一些化学物质中。那么生活中还有哪些形式的能量呢?
能量无处不在
科学拓展
1.机械能。机械能是动能、重力势能和弹性势能的总和。物体由于运动而具有的能量叫动能,如正在行驶的汽车具有的能量;物体由于被举高而具有的能是叫重力势能,如瀑布飞流直下具有的能量;物体由于发生形变具有的能量叫弹性势能,如被拉伸的橡皮筋或弹簧具有的能是量。
科学拓展
2.光能。光能是由太阳、蜡烛等发光物体所释放出的一种能量形式。
激光
科学拓展
3.声能。声能就像光能一样,所有振动的波形都具有能量,如声音的能量可以控制电路的通断,使电灯亮或灭。
科学拓展
4.热能。势能就是系统内跟分子的热运动有关的能量。太阳照射、燃料燃烧、火山喷发、人体代谢等都会产生势能。
5.电能。电能是指使电以各种形式做功(即产生能量)的能力。发电站、电池、闪电等都能释放电能。电能可以使风扇、电视机、电脑、电冰箱等电器工作。
科学拓展
6.化学能。储存在燃料、食物和一些化学物质中的能量叫化学能,化学能是人体重要的能量来源。化学能只有发生化学变化的时候才能释放出来,变成热能或其他形式的能量。如食物具有化学能,只有在人体内发生化学变化时才能提供能量;再如炸药中储存的化学能在爆炸后变成机械能、热能等。
此外还有核能、磁能、生物能等形式。
科学拓展
通过本节课的学习,我们知道运动的物体具有能量,物体运动的速度不同,具有的能量也不同。通过对比观察、测量,发现物体的运动速度不同具有不同的能量。任何物体工作都需要能量,能量以各种形式存在,有的储存在食物、燃料中等。
课堂总结
一、选择题。
1.下列物体具有的能量形式与其他不同的是( B )。
A.抛出去的铅球 B.燃烧的煤炭
C.行驶的汽车
点拨:抛出去的铅球和行驶的汽车都处于运动的状态,具有动能;燃烧的煤炭也具有能量,提供的是热能。
2.下列物体的能量最大的是( B )。
A.缓缓开出的列车 B.高速行驶的列车
C.高速行驶的轿车
B
B
课堂练习
3.(多选)如图所示,从斜面上释放小车,下列( BC )会影响小车的行驶距离。
A.木板质量 B.小车释放高度 C.木块位置
4.下列说法错误的是( C )。
A.滚动的足球具有能量
B.行驶的车辆具有能量
C.振动的音叉不具有能量
BC
C
课堂练习
5.近年来,由高空抛物引起的事故越来越多,即使是一支铅笔、一个苹果等很轻的物体,从高处落下后也会产生很严重的后果,这是因为( B )。
A.落下来的物体都很硬
B.物体从高处落下,到达地面时速度很大,具有很大的能量
C.这些物体下落时,受到的重力越来越大
点拨:物体在运动的情况下具有能量。质量相同的物体,高度越高,下落到地面的速度越大,具有的能量也越大,破坏力就越大。
B
课堂练习
二、填空题。
1.任何物体工作都需要 能量 。如果没有能量,那么自然界就不会有 运动 ,也就不会有 变化 了。
2.同一辆小车,从同一斜面顶部由静止出发,滑动时比滚动时运动到斜面底部具有的能量 小 。
能量
运动
变化
小
课堂练习
三、判断题。
1.食物放在桌面上,它没有运动,所以它不含任何能量。
( )
2.呼啸的狂风能将大树连根拔起,说明狂风具有能量,但微风没有能量。 ( )
课堂练习
四、如图所示是研究小车的运动快慢和具有能量大小之间关系的实验,请回答以下问题。
1.将相应序号填入图中左侧对应的方框内。
①小车的起始位置
②木块的质量、大小
③接触面的光滑程度
④小车的质量、大小
⑤小车的运动方式
⑥坡度的大小
点拨:本实验研究的是小车的运动快慢和具有能量大小之间的关系。做对比实验时,改变的条件只有一个,即斜面的坡度大小,其他条件都不改变。
课堂练习
2.典典将小车从三个不同坡度的斜面上释放,滑下后撞击水平面上的木块,每个坡度测试三次,得到如图所示的数据,坡度一的实验中有一个异常数据,请在图中圈出滑行异常的木块。出现数据异常后该怎么处理? 重新实验 。
点拨:坡度一的实验中有两次木块滑行的距离都是10cm,有一个异常数据是20cm。实验过程中出现异常数据,通常需要重新实验。
重新实验
课堂练习
3.小车从三个不同坡度滑下来,到达水平面时速度最快的是 坡度三 。
4.通过实验发现,小车运动的速度越快,具有的能量 越大 。
坡度
三
越大
课堂练习
五、暑假到了,爸爸带典典到水上乐园玩他最喜欢的水上滑道。滑下来的人具有能量,它的大小与什么因素有关呢?典典回来做了如图所示的实验(a比b轻),请回答以下问题。
甲
乙
丙
为了研究运动小球的能量与质量的关系,他选择的一组实验应该是 乙和丙 (填“甲和乙”“乙和丙”或“甲和丙”)。比较甲、乙实验可知,坡度越 大 ,小球滑到底部的能量越大。
乙和丙
大
课堂练习