第十章：机械能、内能及其转化
课题:
10.1机械能
学习目标
1、了解能量的概念，知道机械能的单位，通过实例认识机械能；
2、知道动能、弹性势能、重力势能的概念和决定因素；
3、认识并理解动能和势能的转化过程，能解释一些动能、势能之间相互转化的物理现象。
教学重点
1、动能、弹性势能、重力势能的概念和决定因素；
教学难点
2、运用“控制变量法”进行实验设计。
学习过程
一、自主学习
1、自学教材内容，思考并回答一下问题：
一、能量的概念
1、一个物体如果
对另一个物体
，这个物体就具有能量。
2、能量的单位是
。
二、动能
1、
叫做动能。一切运动的物体都具有
能。
2、决定动能大小的因素：动能大小与
、
有关。
三、重力势能
1、
叫做重力势能。
2、决定重力势能大小的因素：重力势能大小与
、
有关。
四、弹性势能
1、
叫做弹性势能。
2、决定弹性势能大小的因素：弹性势能大小与
有关。
五、机械能
1、定义：
统称为机械能。
动能
2、机械能
弹性势能
势能
重力势能
3、一个物体可以同时具有动能和势能。
上升过程：动能变
，重力势能变
，
能转化为
能。
4、机械能的转化
下降过程：动能变
，重力势能变
，
能转化为
能。
5、机械能守恒的条件是
。
二、合作探究
1、说明下列物体具有哪种形式的机械能：
(1)挂在屋顶上的电灯具有
；
(2)水平公路上行驶的汽车具有
；
(3)被拉开的弹簧门具有
；
(4)空中飞行的小鸟具有
；
(5)正在上坡的汽车具有
。
2、（四川雅安）嫦娥四号是中国嫦娥工程第二阶段的登月探测器──嫦娥三号的备份星，于2018年12月8日2时23分在西昌卫星发射中心由长征三号乙改二型发射升空，于2019年1月3日10时26分嫦娥四号的着陆器携带“玉兔二号”成功完成世界首次在月球背面软着陆。在嫦娥四号卫星撞向月球的过程中，其动能不断
，势能不断
，其机械能的总量
(选填“增加”、“减少”或“不变”)。
3、小红猜想动能的大小可能与物体的质量m和运动速度v有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与物体的质量m和运动速度v的关系。
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的
。
②选用图甲探究的是动能与
的关系，理由是：两球
相等；得出的结论是：
③选用图乙探究的是动能与
的关系，得出的结论是：
。
④物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是
法；二是转换法，就是用
来表示小球动能的大小。
4、了解到“重力势能”知识的小东同学，想用身边的器材（铅球），来探究影响重力势能大小的因素，其探究程序如下：
(1)
猜想：影响重力势能大小的因素可能有：
a、重力势能大小可能与物体的质量有关；b、重力势能大小可能与物体的高度有关
(2)
实验提供的实心铅球有2kg、2kg、3kg各一个，细沙(足够多)、刻度尺、两个相同大纸盒，请你利用上述器材，帮他设计实验方案、验证猜想、完成实验步骤：
A、将适量的沙子放进大纸盒里拨平；
B、取质量为_______________的铅球各一个，将两球分别对准纸盒位置提高到相同高度然后放手，用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较；
C、取质量为_______________的铅球各一个，将两球分别对准纸盒位置提高到不同高度然后放手，用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较。
(3)
通过对该实验的探究，B步骤得到的结论是：重力势能跟__________________有关；C步骤得出的结论是：重力势能跟___________________有关。
三、当堂检测
1、“嫦娥一号”靠近月球后，点燃发动机，向运动前方喷出火焰，进行太空刹车减速，下列说法正确的是（
）
A、刹车过程中，受到的是平衡力
B、刹车过程中，其动能在增大
C、刹车过程中，说明力可以改变物体的运动状态
D、刹车过程中，机械能转化为化学能
2、下列加点的物体中，具有弹性势能的是（
）
A、弓开如满月
B、箭去似流星
C、云来云又往
D、蜻蜓立杆头
3、“嫦娥一号”返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（
）
A、动能不变，势能减小，机械能不变
B、动能不变，势能减小，机械能减小
C、动能减小，势能减小，机械能减小
D、动能增大，势能减小，机械能不变
4、一物体沿固定的粗糙斜面匀速下滑，物体在下滑的过程中（
）
A、动能不变，势能减小，机械能不变
B、动能不变，势能减小，机械能减小
C、动能增大，势能减小，机械能不变
D、动能增大，势能减小，机械能减小
5、如图，小孩从滑梯上自由滑下的过程中，臀部有灼热的感觉，下列说法正确
的是（
）
A、机械能一定变小
B、机械能一定保持不变
C、重力势能一定变大
D、动能一定变小
6、玻璃杯从一定高处掉到水泥地上会破碎，而掉到沙坑里却不容易破碎。老师要求同学针对这一现象，提出一个问题。下面是四位同学的发言，其中较有价值且可探究的问题是（
）
A、“玻璃杯掉到水泥地上会破碎，是因为地面比较硬。”
B、“玻璃杯从一定高处掉到水泥地上会破碎吗？”
C、“为什么玻璃杯掉到水泥地上会破碎，而掉到沙坑里却不容易破碎呢？”
D、“玻璃杯掉到地上是否破碎与下落高度、地面的软硬程度有什么关系？”
四、作业
课后习题
