机械能动能与势能的转化 教案 (7)
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机械能动能与势能的转化
教案
1教学目标
1、知道能及动能、势能、机械能的概念。
2、采用实验探究的方法让学生知道决定动能、势能大小的相关因素。
3、利用实例说明物体动能和势能间的相互转化。
2学情分析
由于八年级学生的思维具有单一性,思维处于感性阶段,他们容易接受相对形象的物理概念,对抽象的“能”的概念都感到困惑,因此通过实验探究及实例让学生理解能的概念和决定因素。
3重点难点
教学重点:
1、实验探究动能大小、重力势能大小跟哪些因素有关。
2、通过实例说明物体动能和势能可以相互转化。
教学难点:
决定动能、势能大小的相关因素;并能解释有关动能和势能之间相互转化的现象。
4教学过程
【导入】引入新课
(一)、引入新课
课前制作了一个微课——认识机械能,通过微课使学生初步了解了动能、重力势能以及弹性势能,知道了它们之间的关系,由此通过微课提出三个引申问题来引入新课。
1、“能够”做功=“正在”做功吗
2、物体由于运动而具有的能叫做动能,那么运动物体具有的能叫做动能吗
3、地面上的物体具有重力势能吗
(一)、引入新课
课前制作了一个微课——认识机械能,通过微课使学生初步了解了动能、重力势能以及弹性势能,知道了它们之间的关系,由此通过微课提出三个引申问题来引入新课。
1、“能够”做功=“正在”做功吗
2、物体由于运动而具有的能叫做动能,那么运动物体具有的能叫做动能吗
3、地面上的物体具有重力势能吗
活动2【讲授】讲授新课
1、(1)能的概念: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。
强调:能反映了物体做功的本领,即物体不一定正在做功。不同的物体做功的本领也不同,一个物体能够做功越多,表示这个物体的能量就越大。
(2)、功和能关系:物体做功的过程就是能的转化过程,物体做的功越多,说明某种能转化为别的形式的能越多。
(3)、单位:焦耳(J)
因为我们是以用物体能够做功的多少来衡量物体具有能量的大小。所以,在国际单位制中,能的单位与功的单位相同,也是焦耳(J)
活动3【活动】探究实验
2、动能
(1)定义:物体由于运动而具有的能叫做动能
学生举例:流动的水、流动的空气(风)、运动的汽车和火车、飞行的飞机等都具有动能。
思考:以汽车和火车为例,设问:运动的汽车和运动的火车都有动能,它们动能是一样大吗 动能的大小跟哪些因素有关呢
(2)、探究:动能大小与哪些因素有关
研究方法:(1)控制变量法;(2)转换法。
《合理利用机械能》(沪科版)教学设计探究1:让同一小车以不同的速度对木块做功。(图9-36所示)
现象:速度较大的小车推着木块运动的距离较远。
结论:质量相同时,速度越大的物体具有的动能越大。
探究2:让质量不同的小车,以相同的速度对木块做功。(图9-37所示)
现象:质量较大的小车推着木块运动的距离较远。
结论:速度相同时,质量越大的物体具有的动能越大。
归纳小结:物体的动能与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,物体具有的动能越大。
3、势能
(1)重力势能
定义:物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。
实例:空中飞行的飞机、被举高的一切物体等。
探究:重力势能与哪些因素有关
研究方法:(1)控制变量法;(2)转换法。
《合理利用机械能》(沪科版)教学设计探究1:让同一物体从不同高度下落,冲击小方桌。(图9-38所示)
现象:质量相同时,物体被举得越高,小桌下陷的越深。
结论:质量相同量被举的越高的物体具有的重力势能就越大.
探究2:让质量不同的两个物体分别从同一高度下落,冲击小方桌。(图9-39所示)
现象:被举的高度相同时,质量越大,小桌下陷得越深。
结论:被举的高度相同时质量越大的物体重力势能越大.
归纳小结:物体的重力势能与物体的质量和被举的高度有关。物体的质量越大、被举得越高,它具有的重力势能就越大。
(2)、弹性势能
定义:物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能
实例:被压缩的弹簧、被拉长的橡皮筋、被踩弯的跳板等都具有弹性势能等。
影响弹性势能的主要因素
演示:观察弹簧和橡皮筋弹性势能的变化。
结论:物体发生弹性形变的程度越大,它具有的弹性势能就越大。
活动4【活动】演示实验
(1)滚摆实验:
思考讨论:滾摆升到顶点时,具有什么能 滾摆在下降过程中,速度怎么样变化 能量怎么样变化 滾摆在上升过程中,速度怎么样变化 能量怎么样变化
分析:滚摆下降时,高度降低,重力势能减小,转动速度越大,动能越大;滚摆上升时,高度升高,重力势能增大,转动速度越小,动能越小。这说明了动能和势能可以相互转换。
说明:如果没有空气的摩擦等因素的影响,只有动能与势能之间的转化时,每次上升的高度是不变的,它是不会停下来的,滾摆将永远运动下去,总的机械能保持不变。
(2)单摆实验——进一步说明动能和重力势能是怎么样相互转化的。
活动5【练习】思维导图
5、课堂小结:学生利用思维导图总结本节课的收获,并利用QQ上传分享。
活动6【测试】课堂检测
课堂检测
1、说明下列各物体具有什么形式的机械能
①手表里上紧的发条具有________.
②举高的铅球具有________.
③空中飞行的炮弹具有________.
④竖直上抛的小球在最高点时具有________.
⑤斜向上打出的炮弹在最高点时既具有________,又具有________.
2、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行,并不断向灾区空投救灾物资,则飞机在这个过程中,动能_____,势能_____(填“变大”或“变小”)
3、中国跳水运动员被世人称为”跳水梦之队“,跳水运动员起跳时的情景,忽略空气阻力,运动员在离开跳板落入水中之前的过程中,则
()
A、运动员的动能一直增大
B、运动员的重力势能一直减小
C、运动的动能先减小后增大
D、运动员的重力势能先减小后增大
4、如图,小球分别从光滑斜面A
AB、AC、AD的顶端下滑到斜面
底端时的动能是
()
A、从AB滑下时最大
B、从AC滑下时最大
C、从AD滑下时最大
D、从三个斜面滑下时一样大
B
C
D
5、小孩在荡秋千游戏中,从最低处荡到最高处.动能和重力势能的转化正确的是(
)
A.动能增大,重力势能增大
B.动能减小,重力势能增大
C.动能不变,重力势能增大
D.动能不变,重力势能不变
教案
1教学目标
1、知道能及动能、势能、机械能的概念。
2、采用实验探究的方法让学生知道决定动能、势能大小的相关因素。
3、利用实例说明物体动能和势能间的相互转化。
2学情分析
由于八年级学生的思维具有单一性,思维处于感性阶段,他们容易接受相对形象的物理概念,对抽象的“能”的概念都感到困惑,因此通过实验探究及实例让学生理解能的概念和决定因素。
3重点难点
教学重点:
1、实验探究动能大小、重力势能大小跟哪些因素有关。
2、通过实例说明物体动能和势能可以相互转化。
教学难点:
决定动能、势能大小的相关因素;并能解释有关动能和势能之间相互转化的现象。
4教学过程
【导入】引入新课
(一)、引入新课
课前制作了一个微课——认识机械能,通过微课使学生初步了解了动能、重力势能以及弹性势能,知道了它们之间的关系,由此通过微课提出三个引申问题来引入新课。
1、“能够”做功=“正在”做功吗
2、物体由于运动而具有的能叫做动能,那么运动物体具有的能叫做动能吗
3、地面上的物体具有重力势能吗
(一)、引入新课
课前制作了一个微课——认识机械能,通过微课使学生初步了解了动能、重力势能以及弹性势能,知道了它们之间的关系,由此通过微课提出三个引申问题来引入新课。
1、“能够”做功=“正在”做功吗
2、物体由于运动而具有的能叫做动能,那么运动物体具有的能叫做动能吗
3、地面上的物体具有重力势能吗
活动2【讲授】讲授新课
1、(1)能的概念: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。
强调:能反映了物体做功的本领,即物体不一定正在做功。不同的物体做功的本领也不同,一个物体能够做功越多,表示这个物体的能量就越大。
(2)、功和能关系:物体做功的过程就是能的转化过程,物体做的功越多,说明某种能转化为别的形式的能越多。
(3)、单位:焦耳(J)
因为我们是以用物体能够做功的多少来衡量物体具有能量的大小。所以,在国际单位制中,能的单位与功的单位相同,也是焦耳(J)
活动3【活动】探究实验
2、动能
(1)定义:物体由于运动而具有的能叫做动能
学生举例:流动的水、流动的空气(风)、运动的汽车和火车、飞行的飞机等都具有动能。
思考:以汽车和火车为例,设问:运动的汽车和运动的火车都有动能,它们动能是一样大吗 动能的大小跟哪些因素有关呢
(2)、探究:动能大小与哪些因素有关
研究方法:(1)控制变量法;(2)转换法。
《合理利用机械能》(沪科版)教学设计探究1:让同一小车以不同的速度对木块做功。(图9-36所示)
现象:速度较大的小车推着木块运动的距离较远。
结论:质量相同时,速度越大的物体具有的动能越大。
探究2:让质量不同的小车,以相同的速度对木块做功。(图9-37所示)
现象:质量较大的小车推着木块运动的距离较远。
结论:速度相同时,质量越大的物体具有的动能越大。
归纳小结:物体的动能与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,物体具有的动能越大。
3、势能
(1)重力势能
定义:物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。
实例:空中飞行的飞机、被举高的一切物体等。
探究:重力势能与哪些因素有关
研究方法:(1)控制变量法;(2)转换法。
《合理利用机械能》(沪科版)教学设计探究1:让同一物体从不同高度下落,冲击小方桌。(图9-38所示)
现象:质量相同时,物体被举得越高,小桌下陷的越深。
结论:质量相同量被举的越高的物体具有的重力势能就越大.
探究2:让质量不同的两个物体分别从同一高度下落,冲击小方桌。(图9-39所示)
现象:被举的高度相同时,质量越大,小桌下陷得越深。
结论:被举的高度相同时质量越大的物体重力势能越大.
归纳小结:物体的重力势能与物体的质量和被举的高度有关。物体的质量越大、被举得越高,它具有的重力势能就越大。
(2)、弹性势能
定义:物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能
实例:被压缩的弹簧、被拉长的橡皮筋、被踩弯的跳板等都具有弹性势能等。
影响弹性势能的主要因素
演示:观察弹簧和橡皮筋弹性势能的变化。
结论:物体发生弹性形变的程度越大,它具有的弹性势能就越大。
活动4【活动】演示实验
(1)滚摆实验:
思考讨论:滾摆升到顶点时,具有什么能 滾摆在下降过程中,速度怎么样变化 能量怎么样变化 滾摆在上升过程中,速度怎么样变化 能量怎么样变化
分析:滚摆下降时,高度降低,重力势能减小,转动速度越大,动能越大;滚摆上升时,高度升高,重力势能增大,转动速度越小,动能越小。这说明了动能和势能可以相互转换。
说明:如果没有空气的摩擦等因素的影响,只有动能与势能之间的转化时,每次上升的高度是不变的,它是不会停下来的,滾摆将永远运动下去,总的机械能保持不变。
(2)单摆实验——进一步说明动能和重力势能是怎么样相互转化的。
活动5【练习】思维导图
5、课堂小结:学生利用思维导图总结本节课的收获,并利用QQ上传分享。
活动6【测试】课堂检测
课堂检测
1、说明下列各物体具有什么形式的机械能
①手表里上紧的发条具有________.
②举高的铅球具有________.
③空中飞行的炮弹具有________.
④竖直上抛的小球在最高点时具有________.
⑤斜向上打出的炮弹在最高点时既具有________,又具有________.
2、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行,并不断向灾区空投救灾物资,则飞机在这个过程中,动能_____,势能_____(填“变大”或“变小”)
3、中国跳水运动员被世人称为”跳水梦之队“,跳水运动员起跳时的情景,忽略空气阻力,运动员在离开跳板落入水中之前的过程中,则
()
A、运动员的动能一直增大
B、运动员的重力势能一直减小
C、运动的动能先减小后增大
D、运动员的重力势能先减小后增大
4、如图,小球分别从光滑斜面A
AB、AC、AD的顶端下滑到斜面
底端时的动能是
()
A、从AB滑下时最大
B、从AC滑下时最大
C、从AD滑下时最大
D、从三个斜面滑下时一样大
B
C
D
5、小孩在荡秋千游戏中,从最低处荡到最高处.动能和重力势能的转化正确的是(
)
A.动能增大,重力势能增大
B.动能减小,重力势能增大
C.动能不变,重力势能增大
D.动能不变,重力势能不变