《10.6 合理利用机械能》学案
【学习目标】
1.知道能量，动能，势能以及机械能定义。
2.探究动能大小跟哪些因素有关，探究势能大小和哪些因素有关。
3.实验探究动能和势能的相互转化并解释生活中动能和势能转化的例子。
4.了解风能、水能的利用。
【重点难点】
1．重点：学生通过探究知道决定动能、势能大小的相关因素；并能解释简单的现象。
2．难点：抽象的动能、弹性势能、重力势能、势能、机械能的理解。
【新知预习】
如果一个物体能对别的物体做功，就说这个物体具有??? ，单位：?? 。
物体做功的过程是 。
物体由于运动具有的能叫做????????? ，物体由于被举高或发生弹性形变具有的能叫做?????? ，前者叫做??????? ，后者叫做???? 。动能和势能的统称叫做??????? 。
物体的动能与物体的????? 和?????? 有关，????? 越大，?????? 越大，物体具有的????? 就越大。
物体被举的越???? ，质量越????? ，它具有的重力势能就越大。
物体的弹性形变越??? ，具有的弹性势能就越 。
物体具有的??? 和???? 可以相互转化。
【课堂探究】
探究一
序号
下滑物体
下滑高度/cm
木块运动的距离/cm
1
2
3
4
结论
【针对练习】
如高速公路上，小汽车限速120，客车限速110，货车限速100，请思考：
1．为什么要对机动车的行驶速度进行限制？
2．为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样
探究二
序号
举高的物体
举高的高度/cm
小方桌陷入沙中的深度/cm
1
2
3
4
结论
【达标练习】
1.为探究物体的动能大小与哪些因素有关，某同学利用钢球、斜面、木块做了如图3所示的实验。让钢球从h高处由静止滚下，为了将水平面上的木块撞得更远，他可采用的办法是（??? ）
A．其它条件不变，换质量较小的钢球 B．其它条件不变，换质量较大的钢球
C．其它条件不变，降低钢球离地面的高度 D．其它条件不变，增加斜面的倾角
2.下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是
【学后反思】
答案
预习新知
能量 焦耳
能量转化的过程
动能 势能 重力势能 弹性势能 机械能
速度 质量 速度 质量 动能
高 大
大 高
动能 势能
课堂探究
序号
下滑物体
下滑高度/cm
木块运动的距离/cm
1
钢球
15
4.5
2
钢球
25
8.3
3
瓷球
20
2.2
4
钢球
20
6.6
结论
物体的动能与物体的质量和速度有关。物体的质量越大，速度越大，物体所具有的动能就越大
序号
举高的物体
举高的高度/cm
小方桌陷入沙中的深度/cm
1
钩码
20
约1.2
2
钩码
40
约2.0
3
钩码
30
约1.6
4
木块
30
约0.4
结论
物体质量越大，被举得越高，物体具有的重力势能就越大。
针对练习
（1）因为物体的动能越大，它能做的功就越多，发生交通事故时造成的损失就越大，所以对机动车的行驶速度要进行限制，也就是限制它动能的大小． （2）质量较小的车，同样的速度，动能要小一些，所以允许质量较小的车的速度大些．
达标练习
1.B 2.C
《10.6合理利用机械能》当堂达标题
1.如图所示，小华把悬挂的铁锁拉近并紧贴自己的鼻子，稳定后松手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回。下列说法正确的是：
A．锁不断地来回摆动，是因为动能不断增加
B．锁向下摆的过程中，重力势能转化为动能
C．锁摆到最低点后会继续上升，是因为受重力作用
D．锁摆动的过程中，机械能总量不变，所以摆回来时会碰到鼻子
2.玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动.如图所示,过山车时而从轨道的最低点D上升到最高点A，时而从最高点A飞驰而下。过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化。下列说法正确的是
A．A点机械能小于B点机械能
B．D点动能最大，A点势能最大
C．D点动能最大，A点机械能最大
D．A点势能最大，机械能最大
3.刘明乘电梯上楼，在电梯匀速上升的过程中，刘明的（ ）
A．动能不断增大 B.重力势能不断增大
C.动能转化为重力势能 D.重力势能转化为动能
4.把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过程中玩具车能量的变化情况是（ ）
A．弹性势能减小，动能增大 B．弹性势能减小，动能减小
C．弹性势能增大，动能增大 D．弹性势能增大，动能减小
5.如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到底端的动能是（ ）
A．35J B．50J C．55J D．65J
6.下列现象中，由动能转化为重力势能的是（ ）
7.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能 （选填“增大”、“减小”、“不变”），卫星的势能 （选填“增大”、“减小”、“不变”）
8.醉驾造成交通危害的主要原因是驾驶者的反应迟缓，一个人酒醉后的反应时间是正常反应时间的2－3倍。（1）醉驾时，由于反应时间的延长，从发现情况到汽车完全停下来的距离 （选填“增大”或“减小”）；（2）酒驾时，由于酒精刺激，往往超速行驶而造成车祸。请用所学物理知识，简要说明超速行驶导致伤亡惨重的原因。
9.如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验：
（1）用质量不同的A、B两个小球（mA>mB）碰撞静止在同一水平面上的纸盒.实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时__________相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A、B两个小球的________ 的大小。
（2）将（甲）与（乙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的_______有关.将（甲）与（丙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的_______有关.
（3）本次实验采用物理最常用的一种实验方法是____________。
答案：
B
B
B
A
D
C
减小 增大
（1）增大（2）汽车超速行驶时，因速度较大，比正常行驶时的动能大，当发生车祸时，动能的变化量较大，所以伤亡会更严重。
（１）速度、动能 （2）速度、质量（3）控制变量法
10.6合理利用机械能
一、教学目标：
【知识与技能】
通过本节内容的教学，让学生初步理解动能、势能、机械能的概念。
通过探究，让学生知道决定动能、势能大小的相关因素；并能解释简单的现象。
【过程与方法】
能够运用控制变量法进行实验设计，逐步养成在实验中认真观察，勤于思考的习惯；
善于分析数据、归纳总结的思维培养。
【情感态度与价值观】
让学生认识到能量与人们生活、生产息息相关；增强合理利用能源的意识。
二、教学重、难点：
1．重点：通过探究，让学生知道决定动能、势能大小的相关因素；并能解释简单的现象。
2．难点：抽象的动能、弹性势能、重力势能、势能、机械能的理解。
三、教学过程：
环节
教师活动
学生活动
设计意图
情景导入
播放打桩、海啸和子弹打穿物体等视频。
学生用手推动课本
思考：打桩机、海水和手是否对其他物体做功
观看视频、推课本、
做功了
让学生感受能量
新课
教授
一、能量
在物理学中，一个物体如果能够对另一个物体做功，我们就说这个物体具有能量。
引导学生发现生活中的能量
PPT展示和能量有关的图片
根据学生的分类依据加以引导，使其大致概括出动能、重力势能、弹性势能的定义。
学生自主阅读课本P206，了解能量有关知识
学生列举生活中的能量
学生自主观察、小组讨论，对PPT中的能量进行分类，并给出分类依据。
学生大致概括出动能、重力势能、弹性势能的定义
培养学生自主学习的能力
培养学生观察生活中物理现象的习惯。
培养学生的总结概括能力
二、实验探究：
探究一：影响动能大小的因素
展示微风吹拂树叶和狂风折断树干的图片。
强调实验过程控制变量法的运用
巡视学生实验，及时给予指导
探究二：影响重力势能大小的因素
强调实验过程控制变量法的运用
巡视学生实验，及时给予指导
探究三：影响弹性势能大小的因素
学生观察图片认识到动能有大有小，从而提出问题：动能的大小与哪些因素有关。
学生阅读P207实验探究一和加油站1.2，回答以下问题：
（1）木块被小球撞击后运动的距离大，说明小球的动能 。
（2）动能的大小可能与两个或两个以上的因素有关，应采用什么实验方法？
（3）研究动能与质量关系时，应该改变 ，不改变 。为使小球撞击木块时的速度相同，小球应从 （相同/不同）高度滚下。
（4）研究动能与速度关系时，应该改变 ，不改变 。为使小球撞击木块的速度不同，小球应从 （相同/不同）高度滚下。
学生分组完成实验探究一，并得出结论
学生阅读P207加油站3和P208实验探究二，分组完成实验，并得出结论
学生分组实验：
（1）橡皮筋形变越大，纸做的子弹就射的越远，说明弹性势能就越大。
（2）弹簧形变越大，小车被弹开的距离越远，说明其弹性势能就越大
学生通过实验得出结论，经历探究过程，强化控制变量法的运用。
动能与势能的转化
滚摆
演示滚摆
播放蹦极视频
展示射箭图片
展示单摆的运动
多媒体播放人造地球卫星的模拟动画
学生观察滚摆上下运动，思考讨论以下问题：
为什么滚摆在松手后能够不停的上下运动呢?
滚摆在最高点静止时，摆轮具有___能。摆轮下降过程中，重力势能变__，动能变__。
摆轮下降到最低点时，转速 ，动能 ，高度 ，重力势能 。
摆轮下降过程中，能量怎样转化？
摆轮上升过程中，能量怎样转化？
思考：蹦极过程中，人下落时，重力势能和动能都有什么变化
思考：弓的弹性势能哪里去了？
思考：单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的
思考：人造地球卫星运行过程中动能与势能的转化
培养学生观察力和对问题的分析能力，学生在自主观察思考后通过小组讨论得出结论，也培养了学生的合作意识和团队精神。
机械能的合理利用
展示洪灾和水利发电，狂风和风力发电，引导学生思考如何合理利用机械能
思考如何合理利用机械能
小结
引导学生小结
学生讨论交流，小结本节课的收获和感悟
学生往往只总结知识而忽略的方法和情感的收获，应加以引导。
板书
设计
10.6合理利用机械能
能量
实验探究
影响动能大小的因素
影响重力势能大小的因素
影响弹性势能大小的因素
机械能的合理利用
作业
课本P210迷你实验室：小制作---抛掷装机
四、教学反思
一、本节课感到比较满意的地方
1.学生通过实验，探究得出影响压力动能、重力势能和弹性势能大小的因素，使学生经历了探究过程，收获成功的喜悦。
2.注重培养学生分析问题和归纳总结的能力。
3.通过大量的视频、图片和学生生活现象使学生理解能量这一较为抽象的概念。
二、需要改进的地方 1.对于探究实验，可多提供一些器材，适当放手，让学生能够自行设计实验，而不要拘泥于课本上的实验方法
2.对如何合理利用机械能的例子可多列举一些，进一步培养学生姜机械能知识应用与日常生活当中的意识。
