教科版 八年级物理 第十二章 机械能 全章教案4节
文档属性
| 名称 | 教科版 八年级物理 第十二章 机械能 全章教案4节 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2011-06-14 10:22:08 | ||
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文档简介
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课题 第十二章 机械能
12.1 机械能
教学目标:
1.知识与技能
（1）能用实例说明什么是动能、重力势能和弹性势能。
（2）知道机械能包括动能和势能。
2.过程与方法
通过观察，认识动能和势能。
3.情感态度与价值观
训练学生用能量观点观察和分析物理问题，促使学生树立辩证唯物主义观点。
教学重点：
从功的角度认识动能和势能。
教学难点：
从功的角度认识动能和势能。
仪器材料：教学图片、弹簧、斜面、铁球、木块、沙子、铁钉。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
微风轻拂，小鸟鸣唱，日落月升，云来运往，因为有能量的运动才有了这变化万千的世界……
二、新课讲授，师生互动
（一）能量：物体能够对别的物体做功，
这个物体具有能量，简称能。
物体做功的过程就是能的转化过程。
能的单位：焦(J)
（二）动能：物体由于运动而具有的能量。
动能的大小跟哪些因素有关？
猜想：
1、动能的大小跟物体运动的速度有关？
2、动能的大小跟物体的质量有关？
设计实验方案：
实验：探索动能与速度的关系
加油站：质量相同的物体，高度相等，
到达斜面底端的速度相等，高度大的物体
到达斜面底端的速度速度大。
归纳结论：
比较（1）（2）（3）（4）
质量相等时，速度大的物体动能大。
比较（1）（2）（5）（6）
速度相等时，质量大的物体动能大。
归纳以上两组结论得出：
运动的物体＿＿越大，＿＿越大，它具有的动能就越多。
动能与社会：
操场上飞来的足球可以用脚踢，而飞来的铅球却避之不及；
高速行驶的汽车在车祸中造成的损害要更大一些；
雨点落到脸上，会打得生疼；而浴室中房顶上的水滴落到脸上时却不会感到疼痛……
下列哪些物体具有动能
水中游动的鱼；
地上飞奔的猎豹；
天上飞的老鹰；
高速路上行驶的空载火车
高速路上行驶的满载火车
快跑的小明
慢跑的小明
同步达标：
1、判断动能变化情况
①一辆汽车加速运动，它的动能 。
②火车进站时做减速运动，它的动能 ；停止后，它的动能等于 。
③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能 。
2、比较动能大小
①汽车空载和满载时以相同速度前进： 动能大。
②某同学慢跑和快跑时： 动能大。
参考答案：
1、①增大②减小，零。③减小。2、①满载时②快跑时。
（三）势能：
1、重力势能：物体由于位置较高而具有的能量。
重力势能的大小可能跟哪些因素有关？
猜想：1、重力势能的大小跟物体位置高度有关
2、重力势能的大小跟物体的质量有关
设计实验方案：
实验：
归纳结论：
1.质量相同时,物体位置高度越 ，
重力势能越大。
2.位置高度相同时,物体的质量越 ，
重力势能越大。
同步达标：
1、一架匀速上升的直升飞机，它的（ ）
A、动能增加，重力势能不变 B、动能不变，重力势能增加
C、动能和重力势能都增加 D、动能和重力势能都不变
2、弹性势能：物体由于发生 弹性形变 而具有的能量。
主要决定因素:弹性形变的大小。
重力势能和弹性势能统称为势能。
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、动能的大小由物体的_____和_____决定，重力势能的大小由物体的____________和_________决定。
2、关于能的概念，下列说法中正确的是( )
A、举得高的物体重力势能一定大
B、悬挂着的物体因为没有做功，所以没有能
C、在空中飞行的子弹，具有做功的本领，所以具有能
D、一个物体具有机械能，则这个物体一定既具有动能，又具有势能
3、一个沿竖直方向匀速上升的气球，它的------------------( )
A、动能不变，势能不变
B、动能不变，势能增加
C、动能增加，势能增加
D、动能增加，势能不变
4、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”)
5、唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映了这条大河蕴藏了大量的 能。
参考答案：
1、质量、速度。2、位置高度、质量。3、C。4、变小、变小。5、动。
五、作业：P108T3。
教学反思：
动能、重力势能、弹性势能概念，用实验探究决定动能、重力势能的因素和用能量观点解释现象是本节课的重点。教学过程中用实验和图片结合分析结论效果较好。
12.2 机械能的转化
教学目标:
1.知识与技能
（1）能用实例说明什么是动能和势能之间可以相互转化。
（2）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。
2.过程与方法
（1）通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程。
（2）动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理。
3.情感态度与价值观
（1）关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识。
（2）乐于参加观察、实验、制造等科学实践。
教学重点：
动能和势能之间相互转化规律。
教学难点：
动能和势能之间相互转化规律。
教学器材：单摆、麦克斯韦滚摆、皮球
教学过程：
一、创设情景，导入新课
过山车呼啸着，左转右爬，忽上忽下……
所有人在尖叫！多么惊险刺激的场景啊！其中包含了
机械能的相互转化。
二、新课讲授，师生互动
（一）动能和势能的转化
1、汤秋千中动能和重力势能的转化
我们小时候都荡过秋千，那种高高低低的感觉如同在飞……你知道其中能量的转化过程吗？
在最高点A时，位置最高，重力势能最大，速度为零，动能为零。
从A点荡到最低点B，高度下降h，重力做功W=Gh。一部分重力势能转化为动能。
在最低点B速度最大，动能最大，重力势能最小。
上升，动能转化为重力势能。
如果没有能量的损失，将一直荡下去。
2、弹性势能和动能、重力势能的互相转化
粘水的皮球从高处下落到地面被弹起，地面留下湿的痕迹……你知道其中的能量转化吗？
高处的篮球具有重力势能；下落到地面，重力势能转化为动能；接触地面，篮球发生弹性形变，动能转化为弹性势能；篮球恢复原状，弹性势能转化为动能；篮球上升，动能转化为重力势能。
物体的动能、弹性势能、重力势能在一定条件下可以互相转化。
讨论交流：跳蹦床过程的能量转化
最高点：重力势能最大，动能为零。
下落：重力势能转化为动能。
发生形变：动能转化为弹性势能。
恢复原状：弹性势能转化为动能。
上升：动能转化为重力势能。
（二）机械能同其他形式的能量之间的转化
机械能：物体做机械运动具有的能量。动能和势能之间可以相互转化。
在一定条件下机械能还可以与内能、电能、光能、化学能、核能等进行转化。
奔驰的汽车烧汽油，是汽油的化学能转化为动能。
运动员奋力蹬车，是人体内的化学能转化为动能。
太阳能汽车，先将光能转化为电能，电能再转化为动能。
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、动能和势能可以相互 ，如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和 ，
或者说，机械能是 的。
2、机械能同其他形式的能量之间可以相互 。
3、动能和势能统称为机械能，高处的物体在下落的过程中，其动能 ，势能
，如果不计空气阻力，机械能 。（填“变大”、“不变”“变小”）
4、—物体沿斜面匀速下滑，物体的 ( )
A．动能增加，势能减小 B．动能、势能都减小
C．动能不变，势能减小 D．动能、势能都增加
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
6、人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行,如图所示,近地点为离地球中心最近的点,远地点为离地球中心最远的点。下列说法正确的是( )
A.在近地点时,卫星势能最大
B.在远地点时,卫星动能最大
C.卫星从近地点向远地点运动的过程中,势能转化为动能
D.卫星从远地点向近地点运动的过程中,势能转化为动能
参考答案：
1、1、转化，不变，守恒。2、转化。3、增大，减小，不变。4、C。5、B。6、D。
五、作业：说出荡秋千过程中动能和重力势能的转化
教学反思：
做好实验，提高学生积极性，做好单摆、滚摆实验和钢球沿倾斜轨道滚动实验，学生用身边器材篮球沾水水落在地面的湿痕，分析动能、重力势能、弹性势能的相互转化。指出，无外力作用时机械能保持不变。
12.3 水能和风能
教学目标:
1.知识与技能
了解天然的机械能——水能、风能以及人类对它们的开发利用。
2.过程与方法
通过观察，分析人们对机械能的实际应用。
3.情感态度与价值观
通过了解机械能的天然存在方式，感受自然与物理之美，初步形成能然意识。
教学重点：
水能和风能的常见利用方式。
教学器材：图片
教学过程：
一、创设情景，导入新课
在地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔流。
有时微风拂面，有时狂风劲吹。从能量的角度
来看，自然界中流动的水和风都是具有大量机
械能的天然资源。
二、学生自学，合作交流
“水能和风能”可以安排学生课下阅读。
本节教科书是动能、势能知识的实际应用，又是重要的能源教育素材。
主要介绍了天然的机械能——水能、风能以及人类对它们的开发利用，是对机械能认识视野的开拓。
（一）水能
自然界中的瀑布、湍流、急速的河水和海浪都具有能量。
我国水资源蕴藏量约为6.8×108kW居世界第一位，大部分集中在西部。利用水轮机发电，将水的机械能转化为电能。
（二）风能
风是流动的空气。风把风筝吹到天空，
也就是对风筝做功；风能使小风车转，即
对小风车做功。风具有机械能。
风能利用比较简单，而且不会污染环境。
但是风能不稳定，也不便于储存。我国沿海
岛屿和草原牧区有丰富的风能，在这个地方
可利用发动机做一些允许间断的工作。
在风力资源丰富的地区，可同时安装几十台到几百台风力发电机，联合一起供电。
（三）讨论交流 自动打蛋机
我国丰富的水能、风能、潮汐能源，悠久的水能、风能、潮汐能利用历史，应成为激发学生爱国主义情感的生动素材。节约能源、开发能源是人类面临的重大课题。应结合能源开发利用方面存在的问题和诱人前景，焕发学生的节约、开发能源意识，关注人类文明进步，增强社会责任感。
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量 能的天然资源。
2、水能和风能也可以转化为 能，再用输电线送到所需要的地方。
3、唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句，从物理学的角度来看，前一句生动形象地表述黄河存储着大量的 能，后一句表明长江具有大量的 能。
4、李白曾用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”的诗句描述庐山瀑布的壮观，从物理的角度来看，飞流直下的瀑布蕴藏着巨大的 能。
5、我国规模较大的达坂城风力发电站，充分利用天然资源，避免环境污染，造福人类，它是将 能转化为 能。
6、现代大型水电站是利用水的 能转化为水的 能，再利用流动的水带动水轮机转动，水轮机再带动发电机发电，拦河坝修得很高是利用提高上游水位，水位越
，水的 能越大，水下落时转化成水的 能越大，水轮机带动发电机发的电越多。
参考答案：
1、机械。2、电。3、重力势能，动能。4、机械能。
5、风，电。6、重力势，动，高，重力势，动。
五、发展空间P114
物理在线 三峡水电站
教学反思：
这节教科书的内容紧密联系实际，既是前两节内容的自然延伸，使学生形成对机械能比较具体全面的认识，又包含了大量爱国主义教育和国情教育元素，在教学中应充分发挥其教育功能。在这节教学中，可以结合介绍我国和本地水能、风能开发的成就，或者放映教学录像“水能和风能的利用”，对学生进行爱国主义教育。
关于自然界中机械能的利用，这部分教学内容建议采用阅读和讨论相结合的教学方式进行，要求学生从动能与势能及其相互转化的知识入手：
(1)了解自然界中常被人们利用的机械能的种类；
(2)了解人们是怎样利用这些机械能的，利用的价值和前景如何；
(3)分析水轮机的工作原理和水电站高坝的作用，讨论中应引导学生把重点放在能的转化上而不必去研究水轮机和水电站等的结构细节。
课题：第十二章 机械能
教学目标：（课程标准）
1、能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。
2、能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。
（1）认识动能、重力势能；
（2）了解弹性势能；了解动能、势能可以相互转化；了解水能和风能。
教学重点：
动能、势能（重力势能、弹性势能）、机械能的初步概念，动能和势能的相互转化；了解水能和风能。
教学难点：
用能量观点观察和分析物理问题。
教学过程：
一、知识梳理----知识图解
二、例题分析
例题1、（2010年重庆）2010年4月14日，青海玉树发生强烈地震。地震后运送救灾物资的飞机对灾区投放物品，物品在空中匀速下落的过程中，其动能和重力势能的变化是（ ）
A.动能增加，重力势能增加 B.动能减少，重力势能减少
C.动能不变，重力势能减小 D.动能不变，重力势能增加
解析：决定动能大小的因素是质量、速度；决定重力势能大小的因素是质量、位置高度。
抓住关键字词“物品匀速下落”，其含义是“质量不变，速度不变，高度减小”，所以物品的动能不变，重力势能减小。应选答案“C”。
例题2、（2001年浙江）2010年5月，全国蹦床锦标赛在温州举行。比赛中，当运动员从蹦床上起跳后，在空中上升的过程中
A．动能变大，重力势能变小 B．动能变小，重力势能变小
C．动能变大，重力势能变大 D．动能变小，重力势能变大
解析：决定动能大小的因素是质量、速度；决定重力势能大小的因素是质量、位置高度。
抓住关键字词“运动员在空中上升”，其含义是“质量不变，高度增大”，所以运动员的重力势能变大，动能变小。应选答案“D”。
例题3、（2010年宁波）如图1甲所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是
解析：决定动能大小的因素是质量、速度；决定重力势能大小的因素是质量、位置高度。
抓住关键字词“铅球在空中飞行过程动能随时间变化曲线”和图像，其图像含义是“铅球先上升再下落，质量不变，高度先增大后减小”，所以铅球的重力势能先增大，后减小，所以动能先减小后增大。图像A符合题意。
例题4、（2010年潍坊）如图2所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦（ ）
A．小球在A处的动能等于在D处的动能
B．小球在A处的动能大于在D处的动能
C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D．小球在B处的机械能等于在C处的机械能
解析：决定动能大小的因素是质量、速度；决定重力势能大小的因素是质量、位置高度。
抓住关键字词“小球沿轨道由静止从A处运动到D处地过程中忽略空气阻力和摩擦”和图像，其图像含义是“铅球先下落再上升又下落上升，质量不变，高度速度变化”， 依据忽略空气阻力和摩擦力时，机械能保持不变。应选答案“D”。
四、达标练习
1、（2010年山东烟台）过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动．过山车时而从轨道的最低端上升到最高端，时而从最高端飞驰而下(图3)．不计能量损失，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，b点势能最大，c点机械能最大
C．由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变
D．由b到c的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大
2、（2010年甘肃兰州） 如图4所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）
A．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用
B．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用
C．他的重力势能转化成了动能和内能
D．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变
3、（2010年山东临沂）如图所示的单摆，小球在ab间往复摆动的过程中，下列说正确的是
A.小球在a点时的动能最大 B.小球在b点时的动能最大21世纪教
C.小球在c点时的动能最大 D.小球由c到a的运动过程中，重力势能不断转化为动能
4、（2010年广西桂林）如图6所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图。小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断正确的是（ ）
A．从a到b，小球的势能不变，动能增大
B．从b到c，小球的势能增大，动能增大
C．到达c处，小球的势能最小，动能最大
D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大
5、（2010·河北省）如图7所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力）
A．铅球由a →b时，动能逐渐增大
B．铅球在b点的机械能大于a点的机械能
C．铅球由b →c时，机械能逐渐减小
D．铅球在c点时动能最大
6、（2010·四川省成都）图7所示，是上海世博会中国馆一“东方之冠”。在一次参观中，李先生乘电梯上楼，在电梯匀速上升的过程中，李先生的
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
7、（2010年山东莱芜）一位司机驾驶大货车在某路段行驶，由于超速被警察拦住，警察对司机说：“先生，刚才你的车速为70km／h，超速了。”这位司机不满地说：“为什么小车的限速为80km／h，而大车的限速却为60km／h，不合理!”如果让你从物理学角度向司机解释，你会告诉他，这是由于
A．物体的惯性跟速度和质量有关 B．摩擦力的大小跟速度和质量有关
C．物体的动能跟速度和质量有关 D．压强的大小跟速度和质量有关
8、 (2010湖北宜昌)如图8所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来。下列说法正确的是
A．铁锁摆回后能碰到鼻子
B．铁锁下降过程中，重力势能转化为动能
C．铁锁的机械能始终不变
D．铁锁摆动到最低点时，动能最小
9、（2010年山东德州）荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目。小娟同学荡秋千时，在从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中，小娟的
A．重力势能一直减小 B．动能一直增大
C．动能先减小后增大 D．重力势能先减小后增大
10、（2010福建泉州）神州号飞船在发射时，高度增大，速度增加，在这个过程中
A、动能增加，势能减小，机械能不变21世纪教育网 ( http: / / www.21cnjy.com / )
B、动能不变，势能增加，机械能增加
C、动能增加，势能增加，机械能增加
D、动能增加，势能增加，机械能不变
11、（2010年上海）如图9所示，杂技表演者在离板后的上升过程中，她的 （ ）
A、重力势能增大，动能减小 B、重力势能增大，动能增大
C、重力势能减小，动能减小 D、重力势能减小，动能增大
12、2010江苏徐州）如图10所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中 是动能—高度关系图线，小石块上升的最大高度为
m，小石块在最高点时的机械能为 J。
13、(2010江苏镇江)在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图11所示．球从较高处下落形成的圆斑是图中 （选填“A”或“B”），由此可知重力势能大小与 有关。
14、（2010年广东湛江）高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死。由此可知，鸡蛋的重力势能与_________有关，下落过程是将重力势能转化为_____________。
15、（2010湖北荆州）在学习势能的知识时，小明同学猜想物体重力势能的大小可能与以下两个因素有关：A.物体的高度；B.物体的质量。为了证明自己的猜想，他把橡皮泥平铺在水平面上，让同一小球从不同高度自由下落，记录结果如右表。
（1）由记录结果可以得到的实验结论是： ；
（2）若想对另一个因素进行验证，你认为小明应该怎么做？
。
实验次数 球离橡皮泥的高度/m 球在橡皮泥中的凹陷程度
1 1.0 较浅
2 2.0 较深
3 3.0 很深
参考答案：1、C。2、B。3、C。4、C。5、D。6、B。7、C。8、B。9、D。10、C。11、A。12、a，4，2。13、B，高度。14、高度，动能。15、（1）质量一定时，物体高度越高，重力势能越大。（2）让几个质量不同的小球从同一高度自由下落，观察球在橡皮泥中凹陷程度。
教学反思：
本章内容属于课程标准中科学内容的第三个主题“能量”，是该主题下的一个二级主题。
能量是物理学中重要的基本概念。能量的转化和守恒定律是自然界中一条最基本的规律，是物理中最重要的基础知识之一。学生应用能量知识解决实际问题是物理教学目标之一。
势能
弹性势能
物体由于弹性形变具有的能。
弹性形变越大，弹性势能越大。
重力势能
物体由于位置较高具有的能。
质量越大，位置越高，重力势能越大。
动能
物体由于运动具有的能。
质量越大，速度越大，动能越大。
机
械
能
机
械
能
动能和势能可以相互转化。无外力作用，机械能不变。
在一定的条件下其他形式的能可以转为为机械能。
风能：利用简单，无污染。安装几十到几百台风力发电机联合供电。
水能：拦河坝，增加水的重力势能。我国水能资源居世界第一。
水力发电，水的机械能转化为电能。三峡水电站。
水能和风能
天然机械能
机械能可以与内能、电能、光能、化学能、核能等进行转化
机械能与其他形式能之间的转化
最高点：重力势能最大，动能=0.
下落：重力势能转化为动能。
发生形变：动能转化为弹性势能。
恢复原状：弹性势能转化为动能。
上升：动能转化为重力势能
弹性势能和动能、重力势能转化
荡秋千中能量转化
最高点：重力势能最大，动能=0。
下落：重力势能转化为动能。
最低点：速度最大，动能最大。
上升：动能转化为势能
动能和势
能的转化
机
械
能
的
转
化
图12-2-2荡秋千中能量转化
势
能
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。弹性形变大弹性势能大。
重力势能：物体由于位置高而具有的能量。质量大，高度大重力势能大。
动能：物体由于运动而具有的能量。质量大，速度大动能大。
机械能
(6)
(5)
(3)
(4)
(2)
(1)
（6）
（5）
（4）
（3）
（1）
（2）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 14 页 （共 15 页） 版权所有@21世纪教育网
课题 第十二章 机械能
12.1 机械能
教学目标:
1.知识与技能
（1）能用实例说明什么是动能、重力势能和弹性势能。
（2）知道机械能包括动能和势能。
2.过程与方法
通过观察，认识动能和势能。
3.情感态度与价值观
训练学生用能量观点观察和分析物理问题，促使学生树立辩证唯物主义观点。
教学重点：
从功的角度认识动能和势能。
教学难点：
从功的角度认识动能和势能。
仪器材料：教学图片、弹簧、斜面、铁球、木块、沙子、铁钉。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
微风轻拂，小鸟鸣唱，日落月升，云来运往，因为有能量的运动才有了这变化万千的世界……
二、新课讲授，师生互动
（一）能量：物体能够对别的物体做功，
这个物体具有能量，简称能。
物体做功的过程就是能的转化过程。
能的单位：焦(J)
（二）动能：物体由于运动而具有的能量。
动能的大小跟哪些因素有关？
猜想：
1、动能的大小跟物体运动的速度有关？
2、动能的大小跟物体的质量有关？
设计实验方案：
实验：探索动能与速度的关系
加油站：质量相同的物体，高度相等，
到达斜面底端的速度相等，高度大的物体
到达斜面底端的速度速度大。
归纳结论：
比较（1）（2）（3）（4）
质量相等时，速度大的物体动能大。
比较（1）（2）（5）（6）
速度相等时，质量大的物体动能大。
归纳以上两组结论得出：
运动的物体＿＿越大，＿＿越大，它具有的动能就越多。
动能与社会：
操场上飞来的足球可以用脚踢，而飞来的铅球却避之不及；
高速行驶的汽车在车祸中造成的损害要更大一些；
雨点落到脸上，会打得生疼；而浴室中房顶上的水滴落到脸上时却不会感到疼痛……
下列哪些物体具有动能
水中游动的鱼；
地上飞奔的猎豹；
天上飞的老鹰；
高速路上行驶的空载火车
高速路上行驶的满载火车
快跑的小明
慢跑的小明
同步达标：
1、判断动能变化情况
①一辆汽车加速运动，它的动能 。
②火车进站时做减速运动，它的动能 ；停止后，它的动能等于 。
③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能 。
2、比较动能大小
①汽车空载和满载时以相同速度前进： 动能大。
②某同学慢跑和快跑时： 动能大。
参考答案：
1、①增大②减小，零。③减小。2、①满载时②快跑时。
（三）势能：
1、重力势能：物体由于位置较高而具有的能量。
重力势能的大小可能跟哪些因素有关？
猜想：1、重力势能的大小跟物体位置高度有关
2、重力势能的大小跟物体的质量有关
设计实验方案：
实验：
归纳结论：
1.质量相同时,物体位置高度越 ，
重力势能越大。
2.位置高度相同时,物体的质量越 ，
重力势能越大。
同步达标：
1、一架匀速上升的直升飞机，它的（ ）
A、动能增加，重力势能不变 B、动能不变，重力势能增加
C、动能和重力势能都增加 D、动能和重力势能都不变
2、弹性势能：物体由于发生 弹性形变 而具有的能量。
主要决定因素:弹性形变的大小。
重力势能和弹性势能统称为势能。
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、动能的大小由物体的_____和_____决定，重力势能的大小由物体的____________和_________决定。
2、关于能的概念，下列说法中正确的是( )
A、举得高的物体重力势能一定大
B、悬挂着的物体因为没有做功，所以没有能
C、在空中飞行的子弹，具有做功的本领，所以具有能
D、一个物体具有机械能，则这个物体一定既具有动能，又具有势能
3、一个沿竖直方向匀速上升的气球，它的------------------( )
A、动能不变，势能不变
B、动能不变，势能增加
C、动能增加，势能增加
D、动能增加，势能不变
4、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”)
5、唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映了这条大河蕴藏了大量的 能。
参考答案：
1、质量、速度。2、位置高度、质量。3、C。4、变小、变小。5、动。
五、作业：P108T3。
教学反思：
动能、重力势能、弹性势能概念，用实验探究决定动能、重力势能的因素和用能量观点解释现象是本节课的重点。教学过程中用实验和图片结合分析结论效果较好。
12.2 机械能的转化
教学目标:
1.知识与技能
（1）能用实例说明什么是动能和势能之间可以相互转化。
（2）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。
2.过程与方法
（1）通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程。
（2）动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理。
3.情感态度与价值观
（1）关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识。
（2）乐于参加观察、实验、制造等科学实践。
教学重点：
动能和势能之间相互转化规律。
教学难点：
动能和势能之间相互转化规律。
教学器材：单摆、麦克斯韦滚摆、皮球
教学过程：
一、创设情景，导入新课
过山车呼啸着，左转右爬，忽上忽下……
所有人在尖叫！多么惊险刺激的场景啊！其中包含了
机械能的相互转化。
二、新课讲授，师生互动
（一）动能和势能的转化
1、汤秋千中动能和重力势能的转化
我们小时候都荡过秋千，那种高高低低的感觉如同在飞……你知道其中能量的转化过程吗？
在最高点A时，位置最高，重力势能最大，速度为零，动能为零。
从A点荡到最低点B，高度下降h，重力做功W=Gh。一部分重力势能转化为动能。
在最低点B速度最大，动能最大，重力势能最小。
上升，动能转化为重力势能。
如果没有能量的损失，将一直荡下去。
2、弹性势能和动能、重力势能的互相转化
粘水的皮球从高处下落到地面被弹起，地面留下湿的痕迹……你知道其中的能量转化吗？
高处的篮球具有重力势能；下落到地面，重力势能转化为动能；接触地面，篮球发生弹性形变，动能转化为弹性势能；篮球恢复原状，弹性势能转化为动能；篮球上升，动能转化为重力势能。
物体的动能、弹性势能、重力势能在一定条件下可以互相转化。
讨论交流：跳蹦床过程的能量转化
最高点：重力势能最大，动能为零。
下落：重力势能转化为动能。
发生形变：动能转化为弹性势能。
恢复原状：弹性势能转化为动能。
上升：动能转化为重力势能。
（二）机械能同其他形式的能量之间的转化
机械能：物体做机械运动具有的能量。动能和势能之间可以相互转化。
在一定条件下机械能还可以与内能、电能、光能、化学能、核能等进行转化。
奔驰的汽车烧汽油，是汽油的化学能转化为动能。
运动员奋力蹬车，是人体内的化学能转化为动能。
太阳能汽车，先将光能转化为电能，电能再转化为动能。
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、动能和势能可以相互 ，如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和 ，
或者说，机械能是 的。
2、机械能同其他形式的能量之间可以相互 。
3、动能和势能统称为机械能，高处的物体在下落的过程中，其动能 ，势能
，如果不计空气阻力，机械能 。（填“变大”、“不变”“变小”）
4、—物体沿斜面匀速下滑，物体的 ( )
A．动能增加，势能减小 B．动能、势能都减小
C．动能不变，势能减小 D．动能、势能都增加
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
6、人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行,如图所示,近地点为离地球中心最近的点,远地点为离地球中心最远的点。下列说法正确的是( )
A.在近地点时,卫星势能最大
B.在远地点时,卫星动能最大
C.卫星从近地点向远地点运动的过程中,势能转化为动能
D.卫星从远地点向近地点运动的过程中,势能转化为动能
参考答案：
1、1、转化，不变，守恒。2、转化。3、增大，减小，不变。4、C。5、B。6、D。
五、作业：说出荡秋千过程中动能和重力势能的转化
教学反思：
做好实验，提高学生积极性，做好单摆、滚摆实验和钢球沿倾斜轨道滚动实验，学生用身边器材篮球沾水水落在地面的湿痕，分析动能、重力势能、弹性势能的相互转化。指出，无外力作用时机械能保持不变。
12.3 水能和风能
教学目标:
1.知识与技能
了解天然的机械能——水能、风能以及人类对它们的开发利用。
2.过程与方法
通过观察，分析人们对机械能的实际应用。
3.情感态度与价值观
通过了解机械能的天然存在方式，感受自然与物理之美，初步形成能然意识。
教学重点：
水能和风能的常见利用方式。
教学器材：图片
教学过程：
一、创设情景，导入新课
在地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔流。
有时微风拂面，有时狂风劲吹。从能量的角度
来看，自然界中流动的水和风都是具有大量机
械能的天然资源。
二、学生自学，合作交流
“水能和风能”可以安排学生课下阅读。
本节教科书是动能、势能知识的实际应用，又是重要的能源教育素材。
主要介绍了天然的机械能——水能、风能以及人类对它们的开发利用，是对机械能认识视野的开拓。
（一）水能
自然界中的瀑布、湍流、急速的河水和海浪都具有能量。
我国水资源蕴藏量约为6.8×108kW居世界第一位，大部分集中在西部。利用水轮机发电，将水的机械能转化为电能。
（二）风能
风是流动的空气。风把风筝吹到天空，
也就是对风筝做功；风能使小风车转，即
对小风车做功。风具有机械能。
风能利用比较简单，而且不会污染环境。
但是风能不稳定，也不便于储存。我国沿海
岛屿和草原牧区有丰富的风能，在这个地方
可利用发动机做一些允许间断的工作。
在风力资源丰富的地区，可同时安装几十台到几百台风力发电机，联合一起供电。
（三）讨论交流 自动打蛋机
我国丰富的水能、风能、潮汐能源，悠久的水能、风能、潮汐能利用历史，应成为激发学生爱国主义情感的生动素材。节约能源、开发能源是人类面临的重大课题。应结合能源开发利用方面存在的问题和诱人前景，焕发学生的节约、开发能源意识，关注人类文明进步，增强社会责任感。
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量 能的天然资源。
2、水能和风能也可以转化为 能，再用输电线送到所需要的地方。
3、唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句，从物理学的角度来看，前一句生动形象地表述黄河存储着大量的 能，后一句表明长江具有大量的 能。
4、李白曾用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”的诗句描述庐山瀑布的壮观，从物理的角度来看，飞流直下的瀑布蕴藏着巨大的 能。
5、我国规模较大的达坂城风力发电站，充分利用天然资源，避免环境污染，造福人类，它是将 能转化为 能。
6、现代大型水电站是利用水的 能转化为水的 能，再利用流动的水带动水轮机转动，水轮机再带动发电机发电，拦河坝修得很高是利用提高上游水位，水位越
，水的 能越大，水下落时转化成水的 能越大，水轮机带动发电机发的电越多。
参考答案：
1、机械。2、电。3、重力势能，动能。4、机械能。
5、风，电。6、重力势，动，高，重力势，动。
五、发展空间P114
物理在线 三峡水电站
教学反思：
这节教科书的内容紧密联系实际，既是前两节内容的自然延伸，使学生形成对机械能比较具体全面的认识，又包含了大量爱国主义教育和国情教育元素，在教学中应充分发挥其教育功能。在这节教学中，可以结合介绍我国和本地水能、风能开发的成就，或者放映教学录像“水能和风能的利用”，对学生进行爱国主义教育。
关于自然界中机械能的利用，这部分教学内容建议采用阅读和讨论相结合的教学方式进行，要求学生从动能与势能及其相互转化的知识入手：
(1)了解自然界中常被人们利用的机械能的种类；
(2)了解人们是怎样利用这些机械能的，利用的价值和前景如何；
(3)分析水轮机的工作原理和水电站高坝的作用，讨论中应引导学生把重点放在能的转化上而不必去研究水轮机和水电站等的结构细节。
课题：第十二章 机械能
教学目标：（课程标准）
1、能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。
2、能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。
（1）认识动能、重力势能；
（2）了解弹性势能；了解动能、势能可以相互转化；了解水能和风能。
教学重点：
动能、势能（重力势能、弹性势能）、机械能的初步概念，动能和势能的相互转化；了解水能和风能。
教学难点：
用能量观点观察和分析物理问题。
教学过程：
一、知识梳理----知识图解
二、例题分析
例题1、（2010年重庆）2010年4月14日，青海玉树发生强烈地震。地震后运送救灾物资的飞机对灾区投放物品，物品在空中匀速下落的过程中，其动能和重力势能的变化是（ ）
A.动能增加，重力势能增加 B.动能减少，重力势能减少
C.动能不变，重力势能减小 D.动能不变，重力势能增加
解析：决定动能大小的因素是质量、速度；决定重力势能大小的因素是质量、位置高度。
抓住关键字词“物品匀速下落”，其含义是“质量不变，速度不变，高度减小”，所以物品的动能不变，重力势能减小。应选答案“C”。
例题2、（2001年浙江）2010年5月，全国蹦床锦标赛在温州举行。比赛中，当运动员从蹦床上起跳后，在空中上升的过程中
A．动能变大，重力势能变小 B．动能变小，重力势能变小
C．动能变大，重力势能变大 D．动能变小，重力势能变大
解析：决定动能大小的因素是质量、速度；决定重力势能大小的因素是质量、位置高度。
抓住关键字词“运动员在空中上升”，其含义是“质量不变，高度增大”，所以运动员的重力势能变大，动能变小。应选答案“D”。
例题3、（2010年宁波）如图1甲所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是
解析：决定动能大小的因素是质量、速度；决定重力势能大小的因素是质量、位置高度。
抓住关键字词“铅球在空中飞行过程动能随时间变化曲线”和图像，其图像含义是“铅球先上升再下落，质量不变，高度先增大后减小”，所以铅球的重力势能先增大，后减小，所以动能先减小后增大。图像A符合题意。
例题4、（2010年潍坊）如图2所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦（ ）
A．小球在A处的动能等于在D处的动能
B．小球在A处的动能大于在D处的动能
C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D．小球在B处的机械能等于在C处的机械能
解析：决定动能大小的因素是质量、速度；决定重力势能大小的因素是质量、位置高度。
抓住关键字词“小球沿轨道由静止从A处运动到D处地过程中忽略空气阻力和摩擦”和图像，其图像含义是“铅球先下落再上升又下落上升，质量不变，高度速度变化”， 依据忽略空气阻力和摩擦力时，机械能保持不变。应选答案“D”。
四、达标练习
1、（2010年山东烟台）过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动．过山车时而从轨道的最低端上升到最高端，时而从最高端飞驰而下(图3)．不计能量损失，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，b点势能最大，c点机械能最大
C．由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变
D．由b到c的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大
2、（2010年甘肃兰州） 如图4所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）
A．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用
B．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用
C．他的重力势能转化成了动能和内能
D．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变
3、（2010年山东临沂）如图所示的单摆，小球在ab间往复摆动的过程中，下列说正确的是
A.小球在a点时的动能最大 B.小球在b点时的动能最大21世纪教
C.小球在c点时的动能最大 D.小球由c到a的运动过程中，重力势能不断转化为动能
4、（2010年广西桂林）如图6所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图。小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断正确的是（ ）
A．从a到b，小球的势能不变，动能增大
B．从b到c，小球的势能增大，动能增大
C．到达c处，小球的势能最小，动能最大
D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大
5、（2010·河北省）如图7所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力）
A．铅球由a →b时，动能逐渐增大
B．铅球在b点的机械能大于a点的机械能
C．铅球由b →c时，机械能逐渐减小
D．铅球在c点时动能最大
6、（2010·四川省成都）图7所示，是上海世博会中国馆一“东方之冠”。在一次参观中，李先生乘电梯上楼，在电梯匀速上升的过程中，李先生的
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
7、（2010年山东莱芜）一位司机驾驶大货车在某路段行驶，由于超速被警察拦住，警察对司机说：“先生，刚才你的车速为70km／h，超速了。”这位司机不满地说：“为什么小车的限速为80km／h，而大车的限速却为60km／h，不合理!”如果让你从物理学角度向司机解释，你会告诉他，这是由于
A．物体的惯性跟速度和质量有关 B．摩擦力的大小跟速度和质量有关
C．物体的动能跟速度和质量有关 D．压强的大小跟速度和质量有关
8、 (2010湖北宜昌)如图8所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来。下列说法正确的是
A．铁锁摆回后能碰到鼻子
B．铁锁下降过程中，重力势能转化为动能
C．铁锁的机械能始终不变
D．铁锁摆动到最低点时，动能最小
9、（2010年山东德州）荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目。小娟同学荡秋千时，在从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中，小娟的
A．重力势能一直减小 B．动能一直增大
C．动能先减小后增大 D．重力势能先减小后增大
10、（2010福建泉州）神州号飞船在发射时，高度增大，速度增加，在这个过程中
A、动能增加，势能减小，机械能不变21世纪教育网 ( http: / / www.21cnjy.com / )
B、动能不变，势能增加，机械能增加
C、动能增加，势能增加，机械能增加
D、动能增加，势能增加，机械能不变
11、（2010年上海）如图9所示，杂技表演者在离板后的上升过程中，她的 （ ）
A、重力势能增大，动能减小 B、重力势能增大，动能增大
C、重力势能减小，动能减小 D、重力势能减小，动能增大
12、2010江苏徐州）如图10所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中 是动能—高度关系图线，小石块上升的最大高度为
m，小石块在最高点时的机械能为 J。
13、(2010江苏镇江)在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图11所示．球从较高处下落形成的圆斑是图中 （选填“A”或“B”），由此可知重力势能大小与 有关。
14、（2010年广东湛江）高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死。由此可知，鸡蛋的重力势能与_________有关，下落过程是将重力势能转化为_____________。
15、（2010湖北荆州）在学习势能的知识时，小明同学猜想物体重力势能的大小可能与以下两个因素有关：A.物体的高度；B.物体的质量。为了证明自己的猜想，他把橡皮泥平铺在水平面上，让同一小球从不同高度自由下落，记录结果如右表。
（1）由记录结果可以得到的实验结论是： ；
（2）若想对另一个因素进行验证，你认为小明应该怎么做？
。
实验次数 球离橡皮泥的高度/m 球在橡皮泥中的凹陷程度
1 1.0 较浅
2 2.0 较深
3 3.0 很深
参考答案：1、C。2、B。3、C。4、C。5、D。6、B。7、C。8、B。9、D。10、C。11、A。12、a，4，2。13、B，高度。14、高度，动能。15、（1）质量一定时，物体高度越高，重力势能越大。（2）让几个质量不同的小球从同一高度自由下落，观察球在橡皮泥中凹陷程度。
教学反思：
本章内容属于课程标准中科学内容的第三个主题“能量”，是该主题下的一个二级主题。
能量是物理学中重要的基本概念。能量的转化和守恒定律是自然界中一条最基本的规律，是物理中最重要的基础知识之一。学生应用能量知识解决实际问题是物理教学目标之一。
势能
弹性势能
物体由于弹性形变具有的能。
弹性形变越大，弹性势能越大。
重力势能
物体由于位置较高具有的能。
质量越大，位置越高，重力势能越大。
动能
物体由于运动具有的能。
质量越大，速度越大，动能越大。
机
械
能
机
械
能
动能和势能可以相互转化。无外力作用，机械能不变。
在一定的条件下其他形式的能可以转为为机械能。
风能：利用简单，无污染。安装几十到几百台风力发电机联合供电。
水能：拦河坝，增加水的重力势能。我国水能资源居世界第一。
水力发电，水的机械能转化为电能。三峡水电站。
水能和风能
天然机械能
机械能可以与内能、电能、光能、化学能、核能等进行转化
机械能与其他形式能之间的转化
最高点：重力势能最大，动能=0.
下落：重力势能转化为动能。
发生形变：动能转化为弹性势能。
恢复原状：弹性势能转化为动能。
上升：动能转化为重力势能
弹性势能和动能、重力势能转化
荡秋千中能量转化
最高点：重力势能最大，动能=0。
下落：重力势能转化为动能。
最低点：速度最大，动能最大。
上升：动能转化为势能
动能和势
能的转化
机
械
能
的
转
化
图12-2-2荡秋千中能量转化
势
能
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。弹性形变大弹性势能大。
重力势能：物体由于位置高而具有的能量。质量大，高度大重力势能大。
动能：物体由于运动而具有的能量。质量大，速度大动能大。
机械能
(6)
(5)
(3)
(4)
(2)
(1)
（6）
（5）
（4）
（3）
（1）
（2）
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