北师大版九年级物理全册10.1 机械能（第二课时）（导学案）

第十章 机械能、内能及其转化
第一节 机械能（第二课时）
【学习目标】1．能用实例理解动能和势能的相互转化。
2．能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。
3．通过自制单摆，进行观察和实验认识动能和势能的转化过程。
【学习重点】机械能守恒
【学习难点】动能和势能间的相互转化
【知识储备】
1．动能是__________的物体具有的能．_______ 和___________ 是影响它的大小的因素．
2．势能分为_____和________两种．物体由于被__________ 而具有的能量叫重力势能，它的大小_________ 和_________的影响；弹性势能是指物体由于发生__而具有的能量，
它的大小与 _________ 大小有关．
【课堂导学案】
探究一、机械能
阅读教材P5交流讨论以下问题
什么是机械能
动能和势能之间能够相互转化吗？相互转化的过程中有什么规律？
探究二：机械能守恒
1.滚摆实验
要求：利用滚摆进行实验，讨论它在运动的过程中动能和势能是如何变化的？请你解答下列问题：
（1）在滚摆位于最高点时，它的速度、高度、动能和势能如何？
（2）滚摆位于最低点时，它的速度、高度、动能和势能如何？
（3）思考在滚摆运动的过程中，它具有的动能和势能的增减之间有何联系？
结论：开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此 ( http: / / www.21cnjy.com )时摆轮只有_________ 。摆轮下降时其高度降低，_________ 减少；摆轮旋转着下降；而且越转越快， _________ 越来越大。摆轮到最低点时，_________ 最大； ______ 能最小。在摆轮下降的过程中， _______ 能逐渐转化为_________ 能。分析摆轮上升过程中，越转越 ________， _________ 能减小，_________能增加，减小的 ____ 能转化为增加的 ______能。
2.单摆实验
（1）用一根细线和一个小球，自制一个单摆进行实验。画出摆球的运动轨迹。
（2）请描述刚才上述实验中小球在不同位置（主要是最高点、最低点）高度、速度、重力势能及动能的变化情况。
结论：如图所示，绳的一端拴一小球，另一端悬 ( http: / / www.21cnjy.com )于固定点，用手把小球拉到A点后松开，小球便摆动起来，在摆动过程中。小球的重力势能在____点最大，在____点最小；小球的动能在____点最大，在____点最小，从A到B是_________ 能转化为_____能，从B 到C 是 能转化为 能
动能和弹性势能可以相互转化吗？你能举例说明么？
归纳总结：机械能守恒定律 ( http: / / www.21cnjy.com )
。
交流讨论
（1）单摆和滚摆在实验过程中，如果观察时间较长的一段时间，你会发现小球每次上升的高度逐渐减小，为什么？
（2）自己设计一个说明物体的动能和势能可以相互转化的小实验，并将设计实验方案与同学交流。
温馨提示：动能与势能转化问题的分析：
首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素——看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。
其次还要注意动能和势能相互转化过程 ( http: / / www.21cnjy.com )中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。
题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。
实践活动
1． 知识结构：
水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
典型例题
【例1】关于物体的机械能，下列说法中正确的是（　 ）
A．高山上的石头，稳稳地静止在那里，它没有重力势能
　 B．运动速度大的物体，具有的机械能不一定就大
　 C．一根弹簧被拉长时具有的弹性势能大，被压缩时具有的弹性势能小
　 D．没有做功的物体一定没有能
【例2】在水平街道上匀速行驶的洒水车，一边行驶一边向道路上洒水，下列关于其机械能变化的说法中，正确的是（　 ）　
　A、动能不变　　 B、动能减小，机械能减小　　　　
C、动能减小　　 D、动能减小，机械能增大
解析：洒水车在水平街道上匀速行驶，速度不变，一边行驶一边向道路上洒水，质量减小，故动能减小，机械能减小
【例3】若不计空气阻力，乒乓球在由桌面弹起上升的过程中（　 ）。
A．动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变
B．动能逐渐增大，势能逐渐增大，机械能增大
C．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变
D．动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能减小
解析：在乒乓球被桌面弹起上升的过程 ( http: / / www.21cnjy.com )中，高度不断增大，因而重力势能增大，速度不断减小，所以动能减小，而在整个上升的过程中，除了重力以外，没有其他力做功，所以机械能不变。　
【例4】杂技演员从高处跳下，落在绷床上，又被弹起一定高度。在整个过程中，能量的转化情况是（　 ）
A．势能一动能一势能　　 B．势能一动能一动能一势能
C．势能一动能一势能一动能一势能　　　 D．势能一势能一动能一势能
【课后训练案】
1．骑自行车上坡前，往往要加紧蹬几下，加大速 ( http: / / www.21cnjy.com )度，增加自行车上坡时的_________ ，上坡时，这些_________ 转化为_________，车就容易上到高处。
2.“会挽雕弓如满月，西北 ( http: / / www.21cnjy.com )望，射天狼”的诗句表达了诗人苏轼企望为国御敌立功的壮志，拉弯的弓箭射出去，这一过程中能量的转化情况是 _________ 转化为_________
3．下列过程中，不属于势能转化为动能的是（ ）
A.小球从光滑的斜面滑到底端 B.汽车加速爬上山顶
C.玩具弹簧枪将“子弹”射出去 D.推开的弹簧门自动关闭
4．一辆洒水车在平直街道上边洒水，边匀速前进，则洒水车（ ）
A.势能不变，动能不变，机械能也不变 B.势能不变，动能减小，机械能减小
C.势能减小，动能不变，机械能减小 D.势能减小，动能减小，机械能减小
5．下列现象属于重力势能转化为动能的是（ 　）
A．爆竹腾空而起 B．水从高处落下
C．从地面上弹起的皮球 D．在水平地面上匀速行驶的汽车
【课后小结】本节课你都掌握了哪些内容 把你掌握的知识写下来.
【课后反思】记下今天的收获，累计明天的成就
动能
转化
转化
势能
弹性势能
重力势能
机械能的天然资源
风能
水能
拦河筑坝
海水潮汐
直接做功
发电
动能
转化
转化
势能
弹性势能
重力势能