机械能 人教实验.doc

机械能一. 本周教学内容：机械能【学习提示】（一）动能风吹帆船航行是流动的空气具有能量推动帆船前进，急流的河水能将石头冲走是流动的河水具有能量将石头冲走了，飞行的子弹具有杀伤力是运动的子弹具有能量产生杀伤力，运动着的钢球打在木块上将木块推走是运动的钢球具有能量将木块推走。流动的空气和水、飞行的子弹、运动的钢球由于都在运动而具有能量，称之为具有动能。物体由于运动而具有的能量，叫做动能。一切运动的物体都具有动能。 物体的动能大小可能与哪些因素有关？让我们来通过实验探究“动能大小可能与哪些因素有关?”一. 探究过程：探究课题一：“物体动能的大小与速度的关系”猜想与假设：物体的速度越大，它的动能越大。设计实验：器材：斜面、钢球、木块步骤：如图，使用同一个小球，可控制小球的质量不变；让小球从不同的高度滑下，到达斜面底端小球获得的速度不同，释放高度越高，小球到达底端获得的速度越大。第一次实验将小球放在斜坡的中间使其自由滑下，观察木块被推进的距离；第二次将小球放在斜面的最顶端使其自由滑下，木块仍放回原处，观察木块被推进的距离。小球的动能无法直接观察，我们转换成观察木块被推的远近，木块被推得越远，说明小球的动能越大。现象：通过实验发现：第一次木块被推得近，说明小球的动能小；第二次木块被推得远，说明小球的动能大。结论：小球质量一定，速度越大，物体动能越大。探究课题二 ：“物体的动能大小与质量的关系”猜想与假设：物体的质量越大，物体的动能越大。设计实验：器材：斜面、木块、质量不同的两个球步骤：如图２：让质量不同的两个小球从斜面同一高度滑下，使小球到达斜面底端获得相同的速度，这样可使小球两次撞击木块前的速度相同。第一次实验将质量较小的球放置斜面的顶端使其自由滑下，观察木块被推进的距离；第二次实验将质量较大的球放置斜面的顶端使其自由滑下，木块仍放回原处，观察木块被推进的距离。实验中木块被推得越远，说明小球的动能越大。图2现象：通过实验发现：第一次木块被推得近，说明小球的动能小；第二次木块被推得远，说明小球的动能大。　　　结论：小球速度一定，质量越大，物体动能越大。综合结论：决定物体动能大小的因素是物体的质量和物体的速度。运动物体的质量越大、运动速度越大，这个物体的动能就越大。二. 探究方法1. 这个探究实验涉及到动能的变化受两个因素(质量和速度)的影响，实验过程中应注意采用控制变量法。 2. 实验中动能的大小无法直接观察，我们是通过转换成观察木块被推的远近来间接地反映物体动能的大小。这种方法在物理学中也经常用到，称之为转换法。例1：如果说“运动的物体所具有的能叫动能”这句话对吗？分析：这句话是不对的。动能是“由于运动”这个原因而产生的那部分能量，一定不要把它理解成“运动的物体所具有的能量叫动能”。例如：空中下落的雨点，由于雨点在运动，它具有动能，下落的雨点不但具有动能而且还具有其他形式的能量，不能说下落的雨点所具有的能量就是雨点的动能。（二）势能让我们来阅读下面的资料人们在打桩时，先把重锤高高举起，重锤落下时就能将水泥桩打入地里，这是因为重锤被举高了具有了能量，像这样物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。例如：阳台上的花盆、课桌上的粉笔盒、吊灯等都具有重力势能。射箭运动员把弓拉弯，放手后被拉弯的弓能把箭射出去，这是由于弓发生了弹性形变具有了能量，这种物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。例如：拉长的橡皮筋，被压缩的弹簧等都具有弹性势能。重力势能和弹性势能统称为势能。物体的势能大小可能与哪些因素有关?一. 让我们来通过实验探究“重力势能大小可能与哪些因素有关?”探究课题一： “重力势能的大小与质量的关系”猜想与假设：质量越大，物体的重力势能就越大。设计实验：器材：沙子、两个同样的铁钉、体积相同的铜块和木块步骤：如图所示，将两个相同的铁钉，竖直插在沙子上，用两个体积相同的铜块和木块（铜块的质量大）从相同的高度自由下落砸钉子，观察钉子下陷的深度。物体的重力势能无法直接观察，我们转化成观察钉子下陷的深度，钉子下陷得越深，物体的重力势能越大。 现象：铜块使钉子下陷得深，木块使钉子下陷得浅。结论：在高度一定时，质量越大，物体的重力势能越大。探究课题二：“重力势能的大小与高度的关系”猜想与假设：高度越高，物体的重力势能越大。设计实验：器材：沙子、两个同样的铁钉、铜块步骤：如图所示，将两个相同的铁钉，竖直插在沙子上，用同一铜块（保证质量相同）从不同的高度自由下落砸钉子，观察钉子下陷的深度。钉子下陷得越深，物体的重力势能越大。现象：位置高的铜块将铁钉砸得深。位置低的铜块将铁钉砸得浅。结论：在质量一定时，高度越高，物体的重力势能越大。综合结论：重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关，物体质量越大，被举得越高，它的重力势能越大。实验探究方法：这个探究实验