机械能及其转化 学案
【学习目标】
1．知道机械能包括动能和势能。
2．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。
3．初步了解机械能守恒的含义。
【学习过程】
一、学生展示
1．动能的大小跟物体的_________和_________有关。
2．重力势能跟物体的_________和___________有关。
3．滚摆下降时，它的重力势能越来越__ ( http: / / www.21cnjy.com )____，动能越来越_____，________能转化为____能。滚摆上升时，它动能越来越______，重力势能越来越______，______能转化为________能。
4．在只有_____能和______能的相互转化时，机械能是守恒的。
5．人造地球卫星在近地点的动能最_ ( http: / / www.21cnjy.com )_____，势能最_____；在远地点的动能最______，势能最_____。当它从近地点向远地点运动时，_______能转化为__________能。
6．一个物体在平衡力的作用下（ ）
A．它的动能一定不变
B．它的重力势能一定不变
C．它的弹性势能一定不变
D．无法确定
7．关于弹性势能的说法正确的是（ ）
A．橡皮泥的形变越大，它具有的弹性势能越大
B．弹簧的弹性越大，它具有的弹性势能越大
C．弹簧越长，它具有的弹性势能越大
D．对于给定的弹簧来说，它的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大
8．关于重力势能的说法，正确的是（ ）
A．质量大的物体，重力势能一定大
B．被举得高的物体，重力势能一定大
C．质量相等的物体，被举得越高，重力势能就越大
D．质量相等的物体，速度越大，重力势能就越大
9．关于机械能的转化，下列说法正确的是（ ）
A．静止的雪撬从山坡上滑下，势能转化为动能
B．静止的雪撬从山坡上滑下，动能转化为势能
C．滚摆下降时，动能转化为势能
D．卫星从近地点向远地点运动时，势能转化为动能
10．关于机械能的转化，下列说法中错误的是（ ）
A．机械手表工作时，弹簧的弹性势能转化为指针的动能
B．熟透的苹果从树上落下时，苹果的重力势能转化为动能
C．重锤从空中自由下落时，不计空气阻力，机械能不变
D．降落伞从空中匀速下落时，重力势能减小，动能增大
二、目标定向
手持粉笔头举起。以此事例提问：被举高的粉笔具不具有能量？为什么？
三、学生自学
自学指导
（一）阅读课本前三段的内容，回答下列问题：
1．滚摆下降时，高度逐渐____ ( http: / / www.21cnjy.com )___，速度越来越______，重力势能逐渐_______，动能逐渐______，________能转化为________能。
2．当滚摆处于什么位置时动能最大？重力势能最小？当处于什么位置时动能最小，重力势能最大？
（二）分组讨论“想想议议”部分的实验，回答下列问题：
甲图中：是________能转化为________能。
乙图中：小球从A点运动到B点时，______能转化为_______能；从B点运动到C点时，_____能转化为______能；从C点运动到B点时，______能转化为_______能；从B点运动到D点时，_______能转化为_______能。
丙图中：小球从左端摆向右端的过程中，先是小球的_______能转化为_______能，然后再
由________能转化为_______能，当小球运动到________位置时，动能最大。
（三）阅读课本，完成下列填空。
_________________统称机械能。机械能守恒的条件是____________________________。
阅读课本的想想做做的实验，回答下列问题：
1．铁锁的动能和势能是怎样转化的？
2．铁锁回不到原来的位置，为什么？
3．在此实验中，机械能的总量守恒吗？如果不守恒，它有什么变化？
典型例题
例1．向上抛出的石块在空中上升时是______能转化为______能；到达最高点后下落，是_______能转化为________能。
例2．电动小车沿斜面向上匀速行驶，则在这个过程中（ ）
A．动能减小，重力势能增大，总机械能不变
B．动能增大，重力势能减小，总机械能不变
C．动能不变，重力势能减小，总机械能不变
D．动能不变，重力势能增加，总机械能增大
四、合作探究
小组讨论
1．在什么情况下，机械能守恒？什么情况下，机械能不守恒？
2．日常生活中，处处存在阻力和摩擦，机 ( http: / / www.21cnjy.com )械能总是守恒吗？过山车你见过吗？当它从最高处滑下后，再爬上另外一个坡，这个坡的高度能不能与最高处相等，为什么？
五、答疑解惑
1．在学习“机械能及其转化”时，“ ( http: / / www.21cnjy.com )想想做做”栏目提供了如图所示情景，用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松开手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回来。
( http: / / www.21cnjy.com )
下列说法正确的是（ ）
A．铁锁在摆动过程中机械能保持不变
B．铁锁摆动到最低点时动能最小
C．铁锁在下降过程中，重力势能转化为动能
D．铁锁在上升过程中，重力势能转化为动能
六、反馈评价
1．洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中它的动能将_____，这是因为速度虽不变，但__________。
2．一个同学在蹦床上玩，从跳起到上升 ( http: / / www.21cnjy.com )至最高点的过程中，_______能逐渐增大，_____能逐渐减小。_________能转化为__________能。
3．神州五号飞船飞离地面的过程中，速度越来越大，在此过程中，航天英雄杨利伟所具有的动能变_______，具有的机械能变________。
4．2004年8月26日，在雅典举行的奥运会中，我国跳水运动员郭晶晶以绝对优势夺得女子三米跳板冠军，为我国争得了荣誉。她在起跳过程中，跳板的________能转化成________能，又转化成_________能，最后转化成她的________能，而进入水中。
5．自行车下坡，不踩脚踏板，速度也越来越快，从能的转化角度分析，是因为______能越来越小，______能越来越大。
6．人造地球卫星绕地球的椭圆轨道运行，从远地点向近地点运动时，它的重力势能______，动能_______。（填“增大”、“减小”或“不变”）
7．下列情况中，重力势能转化为动能的是（ ）
A．在水平面上滚动的小球
B．汽车上山
C．空中匀速下降的降落伞
D．苹果从树上落下
8．空中沿水平方向飞行的一架飞机，正在向灾区空头物资，空投过程中，飞机的动能和势能的变化情况是（ ）
A．动能和重力势能都增大
B．动能和势能都减小
C．动能减小，重力势能增大
D．动能不变，重力势能不变
9．下列关于水的各句诗句中，和机械能没有关系的是（ ）
A．不尽长江滚滚来
B．飞流直下三千尺
C．白毛浮绿水
D．一江春水向东流
10．跳伞运动员从高空的飞机跳下，在降落伞尚未打开前的下落过程中，运动员的（ ）
A．动能增大，重力势能减小
B．动能减小，重力势能增大
C．动能减小，重力势能减小
D．动能增大，重力势能增大
11．一顾客站在电梯上，随电梯匀速上升，在此过程中他（ ）
A．动能增大，重力势能增大
B．动能不变，重力势能减小
C．动能减小，重力势能增大
D．动能不变，重力势能增大
七、知识整合
1．机械能：动能与势能统称为机械能。动 ( http: / / www.21cnjy.com )能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量。动能和势能可以互相转化。如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，也就是说机械能是守恒的。
2．动能和重力势能间的转化规律：
①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；
②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
3．动能与弹性势能间的转化规律：
①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；
②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。
八、课外作业
1．练习册每天1练。
2．教材课后经典习题。
【中考宝典】
1．关于机械能的转化，下列说法中正确的是（ ）
A．机械手表工作时，弹簧的弹性势能转化为指针的动能
B．熟透的苹果从树上落下时，苹果的重力势能转化为动能
C．重锤从空中自由下落时，不计空气阻力，机械能不变
D．降落伞从空中匀速下落时，重力势能减小，动能增大动能和势能 学案
【学习目标】
1．知道动能势能的概念。
2．在探究实验中理解影响动能势能的因素。
3．用能量的初步知识理解分析简单的实际问题。
【学习过程】
一、学生展示
1．物体___________________，表示这个物体具有能量。在物理学中，能的单位是______，简称______，符号是______。
2．物体由于_______而具有的能， ( http: / / www.21cnjy.com )叫做动能。物体动能的大小跟它的_______和______有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越_____；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越_____。
3．物体由于被_______而具有的能量， ( http: / / www.21cnjy.com )叫做重力势能。物体的重力势能跟它的_______和______有关。对于高度相同的物体，质量越大的势能越______；对于质量相同的物体，高度越高的势能越______。
4．物体由于_____________而具有的能量叫做弹性势能。
5．___________和___________统称势能。_________和_________统称机械能。
6．课本上“探究动能的大小与什么因素有关”和“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”这两个实验用的方法是_______________。
7．在“探究动能的大小与什么 ( http: / / www.21cnjy.com )因素有关”的实验中，要探究动能和质量之间的关系，应该选质量_______的小球，从斜面上________位置滚下去推动水平面上的木块，观察木块被推出的距离。（填“相同”或“不同”）
8．在“探究重力势能的大小跟哪些因素有 ( http: / / www.21cnjy.com )关”的实验中，要探究重力势能与高度之间的关系，应该让同一重锤从_______高度落下，打击小桌，观察小桌陷入沙中的深度。
9．一个木箱重100N，某人用20N的水平推力推动它前进了5m，则此人所做的功是多少 若把这个木箱搬到5m高的楼上，则此人做功又是多少
二、目标定向
出示斜槽，并演示钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中，做没做功？
利用学生分析的结果“钢球对木块做了功” ( http: / / www.21cnjy.com )引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。
不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
三、学生自学
自学指导
一、阅读课本，知道什么是能量以及能量的单位是什么。
物体________________，表 ( http: / / www.21cnjy.com )示这个物体具有_______，简称______，它的单位是_______，简称______，符号是______。
阅读课本，回答问题：
1．____________________________叫动能。
2．_____________________________叫重力势能；____________________叫弹性势能。
3．_____________________________叫势能；_________和_________统称为势能。
针对练习
1．下列物体中具有重力势能的是_______________；具有弹性势能的是____________
A．因挤压而变形的气球 B．在水平路面上飞驰的小轿车 C．正在下坠的桩锤
D．停在空中不动的直升机 E．钟表中卷紧的发条 F．高山上的石头
G．三峡水库中的水 H．被推开的弹簧门的弹簧 I．跑百米的运动员
2．“黄河远上白云间”说明黄河水具有____________能。
3．“滚滚长江东逝水”说明黄河水具有____________能。
查看课本小资料中表一的内容，分组讨论后回答以下几个问题：
1．速度大的物体动能一定大吗
2．质量大的物体动能一定大吗
3．你认为物体的动能与什么因素有关
课堂作业
1．关于运动的物体具有的动能，下列说法正确的是（ ）
A．速度大的物体动能一定大
B．质量大的物体动能一定大
C．速度和质量都大的物体动能一定大
D．动能是运动物体本身的性质，与质量、速度无关
2．关于能的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．高山上静止的石头不具有能
B．物体已做的功越多，说明物体具有的能量越多
C．只要物体能够做功，说明物体具有能
D．只有正在做功的物体才具有能
3．如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到 ( http: / / www.21cnjy.com )一个小木块上，能将木块撞出一段距离，放在同一水平面上相同位置的木块，被撞地越远，表示钢球的动能越大。现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远，回答以下问题
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）设计本实验的目的是研究_______________________________________________。
（2）让不同的钢球从同一高度滚下是为了_____________________________________。
（3）此实验得出的结论是___________________________________________________。
（4）下表给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑时的数据。
物体 质量m（kg） 速度v（m/s） 动能E（J）
牛 约600 约0．5 约75
中学生 约50 约6 约900
分析数据，可以看出，对物体动能大小影 ( http: / / www.21cnjy.com )响较大的因素是_________，你这样判断的依据是______________________________________________________________。
典型例题
1．物体所具有的能的判断
例1．下列物体具有什么形式的能，请写在空白处。
（1）在水平公路上行驶的汽车__________（2）竖直上抛的小球在最高点时________
（3）静止在空中的气球_______________ （4）从空中降落的雨点_________ _
（5）被压缩了的弹簧_________________ （6）飞流之下的瀑布______________ _
2．动能、势能、变化的判断
例2．直升飞机在空中匀速上升过程中，它的（ ）
A．重力势能增大，动能减小
B．重力势能和动能增大
C．动能不变，重力势能增大
D．动能和重力势能减小
四、合作探究
小组合作
1．认真阅读课本上的实验，然后通过观察教师的演示，回答以下问题：
①实验中是通过观察什么来反映小球的动能的大小的
②实验中是怎样探究动能与质量的关系的
③实验中是怎样探究动能与速度的关系的
④这个实验是用什么方法探究的
⑤这个实验得出的结论是什么 把结论填到课本上。
物体的动能与物体的________和________有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越______，运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越_____。
2．阅读课本的探究实验，然后分组讨论下列问题：
（1）实验中是通过观察什么来判断重锤具有的重力势能的大小的
（2）实验中怎样探究重力势能与物体被举高的高度之间的关系的
（3）实验中怎样探究重力势能与物体的质量之间的关系的
（4）这个实验所采用的探究方法是什么
（5）根据日常生活经验，把课本上的结论填写完整。
五、答疑解惑
1．如图，小明在做哪些因素与物体的动能有关的几次实验中，说明物体的动能与物体的质量有关的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．甲、乙 B．乙、丙 C．丙、丁 D．甲、丙
六、反馈评价
1．有一辆汽车和一列火车，若以相同的速度行驶，则_______具有的动能大；处在同一高度以相同的速度飞行的子弹和炮弹相比较，_______的重力势能大。
2．洒水车匀速行驶在平直路面上洒水，则在此过程中洒水车的动能逐渐______。
3．跳水运动员从最高点向水面下落的过程中，他的速度逐渐_______，所以动能逐渐_______，重力势能逐渐______（填“增大”、“不变”或“减小”）。
4．自行车下坡时速度越来越大，它的动能逐渐_______，重力势能逐渐_______。
5．下列物体中重力势能最大的是（ ）
A．放在一楼窗台上的质量是4kg的石块
B．放在三楼窗台上的质量是4kg的陶罐
C．放在五楼窗台上质量是4kg的一盆花
D．晾晒在五楼窗台上的质量是1．5kg的球鞋
6．下列物体既具有动能又具有重力势能的是（ ）
A．在轨道上行驶的火车
B．从坡顶向坡下跑的运动员
C．江河中的流水
D．空中静止的飞机
7．空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机，正在向灾区空投物资，在空投过程中，飞机的动能和重力势能的变化情况是（ ）
A．动能和重力势能都增大
B．动能和重力势能都减小
C．动能减小，重力势能增大
D．动能增大，重力势能减小
七、知识整合
1．物体能够对外做功（但不一定做功），表示这个物体具有能量，简称能。
2．动能：物体由于运动而具有的能叫做动能。
3．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
4．重力势能和弹性势能统称为势能。
①重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。物体被举得越高，质量越大，具有的重力势能也越大。
②弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。物体的弹性形变越大，具有的弹性势能越大。
八、课外作业
1．练习册每天1练。
2．教材课后经典习题。
【中考宝典】
1．打木桩的重锤自由下落时，关于它的动能和势能的变化，下列说法正确的是（ ）
A．动能不变，势能不变
B．动能增大，势能不变
C．动能增大，势能减小
D．动能减小，势能增大功率学案
—新授课
一、学习目标
1．知道功率是描述物体做功快慢的物理量。
2．理解决定功率大小的因素。
3. 理解功率的计算公式、单位，能用公式计算功率。
二、重点
1．理解功率的概念。
2．知道功率的种类及其计算
三、难点
功率的表达式P=F·v的物理意义和运用。
四、教学过程
1．有哪些办法可以比较做功的快慢？
2．当物体运动路程和时间均不相等时，我们是怎样比较物体运动快慢的呢？
物理量名称及符号 速度——符号：v ——符号：
意义
定义
公式
单位
用类比的方法，怎样比较物体做功的快慢？
3.判断下列说法是否正确：
（1）机械做功越多，功率越大； （ ）
（2）机械做功所用的时间越少，功率越大 ； （ ）
（3）相同时间，机械做功越多，功率越大； （ ）
（4）机械做功越快，功率越大； （ ）
（5）机械做功越多，所用时间越少，功率越大。（ ）
4．同一辆汽车，爬坡的时候比平路时慢，为什么？
所以，功率的公式又可以写为： 。
5．小雨和小欣想比一比谁上楼的功率大。需要测量哪些物理量？需要用到哪些测量仪器？应该怎样测量？
五、随堂检测（取g=10N／kg）
1．功率表示物体做功的 ，功率的定义是 内所做的功。
2．功率的计算：P= ，单位是 。
3．蓝鲸游动时功率可达350kW，表示 。
4．一架我国自行研制的歼-8Ⅱ战斗 ( http: / / www.21cnjy.com )机的质量为1.5×103kg，发动机用8×104N的推力使飞机在10s内前进5000m，则飞机受到的重力为___________N，这段时间内飞机的平均速度为_______m/s，推力的功率为___________W。
5．小华同学用100N的水平推力，推放在水平 ( http: / / www.21cnjy.com )地面上重500N的物体，使其作匀速直线运动。若该物体在10s内移动5m，则在此过程中它的速度为 m／s，小华做的功是 J，功率是 W。
6．下列说法中正确的是（ ）
A．物体做的功越多，则功率就越大
B．物体做功的时间越短，则功率越大
C．在相同的时间内做的功越多，功率越大
D．功率越大，则做功越多
7．举重是我国的优势体育项 ( http: / / www.21cnjy.com )目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起，如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是（ ）
A．W1=W2 P1=P2
B．W1>W2 P1>P2
C．W1>W2 P1=P2
D．W1
8．要粗测小明同学做“引体向上”时的功率，下面的列的物理量中，不需要测量的是 （ ）
A．他的质量
B．单杠的高度
C．每次身体上升的高度
D．做“引体向上”的时间
9．甲、乙两同学进行爬杆 ( http: / / www.21cnjy.com )比赛。爬到杆顶时，甲用了9s，乙用了10s，甲、乙两人质量之比是5：6，则他们爬竿的功率之比P甲：P乙等于（ ）
A．3：4 B．4：3 C．25：27 D．27：25
10．某电梯的轿厢连同乘客的质量为1.2t，在10s内从一层上升到七层。如果每层楼高3m，电梯电动机做了多少功？功率是多少？
11．一辆汽车在水平公路上以54km/ ( http: / / www.21cnjy.com )h的速度匀速行驶，车和货物共重5×104kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，求：（1）10min内汽车做的功是多少 （2）汽车的功率多大？
随堂检测参考答案：
1．快慢，物体单位时间
2．P=W/t W
3．蓝鲸游动时1s做功3.5×105J
4．1.5×104， 500， 4×107
5．0.5，500，50
6．C
7．B
8．B
9．C
10．2.16×105J，2.16×104W
11．4.5×108J，7.5×105W功 学案
——新授课
一、学习目标：
1．知道做功的两个必要条件
2．知道功的计算公式及单位
二、重点、难点：
1.知道三种不做功的情况
2.正确计算力对物体做的功
三、自主学习：
1．请看下述四种情况填写对应表格：
( http: / / www.21cnjy.com )
是否受力 运动距离 两者方向
1
2
3
4
2．功的定义是什么？
3.（1）请判断学生A在下列动作中是否对哑铃做了功：
动作1：请学生A将一对小哑铃平举在手中，从讲台左侧匀速慢慢走到讲台右侧。（ ）
动作2：请学生A将一对小哑铃从地上拿起并慢慢举至与肩齐平。（ ）
动作3：请学生A将一对大哑铃从地上拿起并慢慢举至与肩齐平。（ ）
动作4：请学生A将一对大哑铃从地上拿起并慢慢举过头项。（ ）
（2）动作2与动作3相比，将轻重不同的哑铃从地上拿起并慢慢举至与肩齐平，哪次更累
（3）2.动作3与动作4相比，请同一对大哑铃举到与肩齐平还是举过头顶更累
4．请写出功的计算公式和个物理量的单位？
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5．实验名称：测量提起四个钩码上升5cm所做的功实验数据表：
1
2
随堂检测
1．做功的两个因素： ，
2．功的计算公式 ，单位是 。
3．在水平地面上，工人用100N的水平推 ( http: / / www.21cnjy.com )力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为____J；工人对木箱做功为____J。
4．一个人用50N的力搬石头，但石头未搬动 ( http: / / www.21cnjy.com )，这个人对石头做的功是__ ____J。箱子重200N，把它从地面沿着18m长的楼梯搬到10m高的楼上，人对箱子做了__ _____J的功；又提着箱子水平移动了20m，人对箱子又做的功是____ __J .
5．某学生用40N的力将重60N的铅球抛出5m远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是 （ ）
Ａ．200J Ｂ．300J Ｃ．0J Ｄ．500J
6．重50N的重物，在10N水平力的作用下，沿水平方向移动了5m，那么重力对重物做的功是 （ ）
A．50J B．250J C．0 D．上述都不对
7．如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想，你认为合理的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．文具盒所受的重力对它做了功
B．文具盒所受的支持力对它做了功
C．文具盒所受的推力F对它做了功
D．在此过程中没有力对文具盒做功
8．如图所示的几个情形中，所提到的力没有做功的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
9.物体A的质量为50kg，用100N的水平拉力恰好能使物体A沿水平方向匀速前进，物体A前进0.5m时，求力F做的功。
随堂检测参考答案：
1．物体受力 物体沿力的方向移动距离
2．W=Fs J
3．0 600
4．0 2000 0
5．C
6．C
7．C
8．D
9．50J
F
h
静止的小车在拉
力作用下运动起来
汽车在刹车阻力的作用下速度降低
人用力搬石头，
石头不动
物体在绳子拉力
的作用下升高