4.3 机械能 学案（无答案）
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文档简介
机械能
【学习目标】
1．理解动能、重力势能和弹性势能的初步概念；
2．知道动能、重力势能的大小分别与哪些因素有关，并能对一些简单现象做出判断；
3．能用实例说明物体的动能和势能以及它们的相互转化，知道在相互转化的过程中机械能的总量保持不变；
【学习重点】
动能和势能的决定因素。
【学习难点】
动能和势能的相互转化。
【学习过程】
集研部分
随堂笔记
知识储备
1．物理学中，当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。则做功的两个必要因素：一是作用在 ；二是物体在力的方向上 。
2．功的计算公式： 。
3．控制变量法：物理学中对于多因素的问题多采用控制变量的方法，每次只研究 量对物理问题的影响，使复杂问题简单化。
学习过程
一、情景导入：
1．提问：快速飞行的飞机如果遇上飞行的鸟，会发生什么现象？为什么？
二、能的概念：
1．学生列举生活中有关风、水等做功的例子。
2．能的概念： 。
3．一个物体能够做的功越多，表示这个物体的 越大。
三、动能的概念，动能大小的决定因素：
1．动能的概念：物体由于 而具有的能叫动能。
2．探究影响动能大小的因素：
（1）请大家根据生活中的现象进行猜想：
（2）师生共同设计出实验方案，并进行实验。
a同一小球从不同的高度滚下时，滚下斜面的速度有何不同？将小纸盒推动的距离有何不同？
根据此实验现象的出结论：当物体的质量相同时，物体的 越大，动能越大；
b将不同质量的小球从相同高度滚下时，将小纸盒推动的距离有何不同？
（3）此实验现象的出结论：当物体的速度相同时，物体的 越大，动能越大；
（4）影响动能大小的因素有：物体动能大小与 和 有关
四、重力势能的概念和决定因素；
1．演示用举高的铁锤落下时将铁钉砸人塑料泡沫的实验
2．重力势能的概念：物体由于 而具有的能叫重力势能
3．探究影响重力势能能大小的因素：
（1）请学生根据生活中的现象进行猜想：
（2）师生共同设计出实验方案，并进行实验。
a让同一重物从不同的高度自由落下时，观察小桌腿陷入细沙的深度，发现
根据此实验现象的出结论：当物体的质量相同时，物体的 越大，重力势能能越大；
b让质量不同的重物从同一的高度自由落下时，观察小桌腿陷入细沙的深度，发现
根据此实验现象的出结论：当物体的高度相同时，物体的 越大，重力势能能越大；
（4）影响重力势能大小的因素有：
物体重力势能大小与 和 有关
五、弹性势能的概念和决定因素；
1．演示玩具弹弓射出纸团的实验。你的发现是
2．弹性势能的概念是什么？
具有弹性的物体由于发生形变而具有的能叫 ；
3．学生自己举例，从列举的例子中总结弹性势能大小的决定因素有哪些？
同一物体的 越大，弹性势能就越大。
4．举几个既有动能又有势能的例子。
六、机械能及其转化：
1．什么叫机械能？机械能的单位是什么？
2．演示单摆实验。单摆在上升和下降时速度和高度如何变化？单摆的动能和势能如何变化？
3．动能和势能的相互转化有什么规律？
4．列举动能和势能的相互转化的例子。
随堂练习
1．物体能对外做功，是指物体具有做功的本领，但 （填“一定”或“不一定”）正在做功。
2．在探究动能的大小与物体的质量和速度的关系时，用到控制变量法，即控制质量不变，研究动能与 的关系时，要控制速度相同；或者控制速度相同，研究动能与 的关系。
3．一个物体只有动能，或者只有势能，或者既有动能又有势能，此时都可以说物体具有机械能，因为机械能是 的统称。
4．一个小球由静止从光滑曲面的顶端滑下，若它在顶端的重力势能为55J，则滑到底端时的动能是 。
5．机械能包括 和 ；在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持 ；机械能的单位是 ，用符号 表示。
6．说明下列物体具有哪种形式的机械能：
（1）爬山的中学生 ； （2）拦河坝中的水 ；
（3）空中飞行的鸟 ； （4）转动的车轮 ；
（5）被风吹弯的小树 ； （6）弯曲的钢尺 ；
达标检测
1．高速飞行的子弹把钢板射穿，是由于子弹具有很大的 ，能克服钢板的 而做功。
2．质量为2kg的物体从10m的高处落到地面，重力对物体做了 J的功，此时物体的 能减小， 能增大。若不计空气阻力，物体增加的动能为 J。
3．下列物体各具有什么样的机械能？
A．钟表上卷紧的发条 B．正在爬坡的汽车
C．在平直轨道上匀速行驶的列车 D．空中下落的皮球
E．山坡上静止的石头 F．静止在水平地面上处于自由状态下的弹簧
4．体积相同的实心铜球和铁球，在水平地面上以相同的速度做匀速直线运动，下列说法中正确的是（ ）
A．铜球动能大 B．铁球动能大 C．动能相同 D．无法确定
5．青蛙从跳起到落地的过程中，它的重力势能（ ）
A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
6．河里流动的水具有 能，被拦河坝拦住后提高了水位的水具有 ，从闸门放出的水在运动过程中 转化成 能。
7．如图14-3所示，是用来探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验装置图。
（1）分析比较实验甲与实验乙，可得出结论： 。
实验中被控制的物理量是________。
（2）分析比较实验乙与实验丙，可得出结论： 。
实验中被控制的物理量是________。高度相同是为了使 相同。
（3）实验结果表明，物体动能与物体的 和 有关，____________越大，____________越大，动能就越大。
（4）试验中同观察 来判断小球动能的大小。
8．当滚摆在最高点时，它的 最大；当它下降时， 越来越小， 越来越大；当它上升时， 越来越小， 越来越大。由此可见， 和 是可以相互转化的。
【学习目标】
1．理解动能、重力势能和弹性势能的初步概念；
2．知道动能、重力势能的大小分别与哪些因素有关，并能对一些简单现象做出判断；
3．能用实例说明物体的动能和势能以及它们的相互转化，知道在相互转化的过程中机械能的总量保持不变；
【学习重点】
动能和势能的决定因素。
【学习难点】
动能和势能的相互转化。
【学习过程】
集研部分
随堂笔记
知识储备
1．物理学中，当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。则做功的两个必要因素：一是作用在 ；二是物体在力的方向上 。
2．功的计算公式： 。
3．控制变量法：物理学中对于多因素的问题多采用控制变量的方法，每次只研究 量对物理问题的影响，使复杂问题简单化。
学习过程
一、情景导入：
1．提问：快速飞行的飞机如果遇上飞行的鸟，会发生什么现象？为什么？
二、能的概念：
1．学生列举生活中有关风、水等做功的例子。
2．能的概念： 。
3．一个物体能够做的功越多，表示这个物体的 越大。
三、动能的概念，动能大小的决定因素：
1．动能的概念：物体由于 而具有的能叫动能。
2．探究影响动能大小的因素：
（1）请大家根据生活中的现象进行猜想：
（2）师生共同设计出实验方案，并进行实验。
a同一小球从不同的高度滚下时，滚下斜面的速度有何不同？将小纸盒推动的距离有何不同？
根据此实验现象的出结论：当物体的质量相同时，物体的 越大，动能越大；
b将不同质量的小球从相同高度滚下时，将小纸盒推动的距离有何不同？
（3）此实验现象的出结论：当物体的速度相同时，物体的 越大，动能越大；
（4）影响动能大小的因素有：物体动能大小与 和 有关
四、重力势能的概念和决定因素；
1．演示用举高的铁锤落下时将铁钉砸人塑料泡沫的实验
2．重力势能的概念：物体由于 而具有的能叫重力势能
3．探究影响重力势能能大小的因素：
（1）请学生根据生活中的现象进行猜想：
（2）师生共同设计出实验方案，并进行实验。
a让同一重物从不同的高度自由落下时，观察小桌腿陷入细沙的深度，发现
根据此实验现象的出结论：当物体的质量相同时，物体的 越大，重力势能能越大；
b让质量不同的重物从同一的高度自由落下时，观察小桌腿陷入细沙的深度，发现
根据此实验现象的出结论：当物体的高度相同时，物体的 越大，重力势能能越大；
（4）影响重力势能大小的因素有：
物体重力势能大小与 和 有关
五、弹性势能的概念和决定因素；
1．演示玩具弹弓射出纸团的实验。你的发现是
2．弹性势能的概念是什么？
具有弹性的物体由于发生形变而具有的能叫 ；
3．学生自己举例，从列举的例子中总结弹性势能大小的决定因素有哪些？
同一物体的 越大，弹性势能就越大。
4．举几个既有动能又有势能的例子。
六、机械能及其转化：
1．什么叫机械能？机械能的单位是什么？
2．演示单摆实验。单摆在上升和下降时速度和高度如何变化？单摆的动能和势能如何变化？
3．动能和势能的相互转化有什么规律？
4．列举动能和势能的相互转化的例子。
随堂练习
1．物体能对外做功，是指物体具有做功的本领，但 （填“一定”或“不一定”）正在做功。
2．在探究动能的大小与物体的质量和速度的关系时，用到控制变量法，即控制质量不变，研究动能与 的关系时，要控制速度相同；或者控制速度相同，研究动能与 的关系。
3．一个物体只有动能，或者只有势能，或者既有动能又有势能，此时都可以说物体具有机械能，因为机械能是 的统称。
4．一个小球由静止从光滑曲面的顶端滑下，若它在顶端的重力势能为55J，则滑到底端时的动能是 。
5．机械能包括 和 ；在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持 ；机械能的单位是 ，用符号 表示。
6．说明下列物体具有哪种形式的机械能：
（1）爬山的中学生 ； （2）拦河坝中的水 ；
（3）空中飞行的鸟 ； （4）转动的车轮 ；
（5）被风吹弯的小树 ； （6）弯曲的钢尺 ；
达标检测
1．高速飞行的子弹把钢板射穿，是由于子弹具有很大的 ，能克服钢板的 而做功。
2．质量为2kg的物体从10m的高处落到地面，重力对物体做了 J的功，此时物体的 能减小， 能增大。若不计空气阻力，物体增加的动能为 J。
3．下列物体各具有什么样的机械能？
A．钟表上卷紧的发条 B．正在爬坡的汽车
C．在平直轨道上匀速行驶的列车 D．空中下落的皮球
E．山坡上静止的石头 F．静止在水平地面上处于自由状态下的弹簧
4．体积相同的实心铜球和铁球，在水平地面上以相同的速度做匀速直线运动，下列说法中正确的是（ ）
A．铜球动能大 B．铁球动能大 C．动能相同 D．无法确定
5．青蛙从跳起到落地的过程中，它的重力势能（ ）
A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
6．河里流动的水具有 能，被拦河坝拦住后提高了水位的水具有 ，从闸门放出的水在运动过程中 转化成 能。
7．如图14-3所示，是用来探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验装置图。
（1）分析比较实验甲与实验乙，可得出结论： 。
实验中被控制的物理量是________。
（2）分析比较实验乙与实验丙，可得出结论： 。
实验中被控制的物理量是________。高度相同是为了使 相同。
（3）实验结果表明，物体动能与物体的 和 有关，____________越大，____________越大，动能就越大。
（4）试验中同观察 来判断小球动能的大小。
8．当滚摆在最高点时，它的 最大；当它下降时， 越来越小， 越来越大；当它上升时， 越来越小， 越来越大。由此可见， 和 是可以相互转化的。