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合理利用机械能
学习目标、重点、难点
【学习目标】
1.了解能量的初步概念。
2.知道什么是动能及影响动能大小的因素。
3.知道什么是势能及影响势能大小的因素。
4.知道什么是机械能及机械能的单位。
5.知道动能和势能、弹性势能可以相互转化。
6.能解释有关动能和势能相互转化的例子。
【本节重点】
1.决定动能、势能大小的因素。
2.动能和势能相互转化
【本节难点】
1.判断物体所具有的机械能。
2.能解释有关动能和势能相互转化的简单物理现象。
本节知识概览图
能量:如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能
机械能
机械能
定义:物体由于运动而具有的能
大小的决定因素:质量、速度
动能
定义:物体由于被举高而具有的能
大小的决定因素:质量、高度
重力势能
定义:物体由于发生弹性形变而具有的能
大小的决定因素:弹性形变的程度
弹性势能
势能
动能和势能可以相互转化
新课导引
如图所示,小朋友在玩荡秋千,当被推动几下后,秋千越往高荡,速度就越慢,往低处荡时速度就加快.
秋千速度为何发生上述的变化?
教材精华
知识点1能量
能量:如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能.物体做功的过程就是能的转化过程,物体做的功越多,说明某种能转化为别的形式的能越多.
能的单位:在国际单位制中,功的单位是焦(J),能的单位也是焦(J).
知识点2动能重点;掌握
概念:物体由于运动而具有的能量,叫做动能.
与动能大小有关的因素:物体的质量和速度.物体的质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大.
探究实验
[提出问题]动能的大小与哪些因素有关?
[猜想与假设]能是物体具有做功的本领,动能大,表示物体由于运动而具有的能量大,所以动能可能与物体的运动速度有关,还可能与物体的质量有关.
[实验原理](1)小球从光滑斜面上由静止开始下滑,到达斜面底端的速度只与起点高度有关,起点越高,到达底端的速度越大.
(2)不同质量的小球分别从光滑斜面上由静止下滑,并撞击平面上的木块,被撞击的木块运动距离越长,小球具有的动能越大.
[制订计划与设计实验](1)将木块放在水平面上,让小球由静止开始沿斜面向下运动,撞击木块,通过比较木块运动距离的长度,比较小球动能的大小(如图9—142甲所示).
(2)比较木块分别被从不同高度处滚下的同一钢球撞击后运动的距离,如图9—142乙所示.
(3)比较木块分别被从同一高度处滚下的木球、钢球撞击后运动的距离,如图9—142丙所示。
[实验器材]平木板、光滑斜面、钢球、木球、木块、刻度尺.
[实验过程](1)将平木板放在水平面上,将木块放在平木板上,分别让同一钢球从斜面上不同高度由静止开始向下运动,撞击木块,比较木块被撞击后运动的距离,发现从较高的位置释放的钢球撞击木块,木块运动的距离较长.
(2)分别让木球和钢球从斜面同一高度由静止开始向下运动,撞击木块,比较木块被撞击后运动的距离,发现从同一高度释放的钢球撞击木块,木块运动的距离长.
[交流论证](1)当同一钢球从不同高度释放时,起点高的钢球,到达底端的速度大,并且撞击木块后使木块运动的距离长,表明它的动能大.
(2)木球和钢球的质量不同,钢球的质量大,当它们从同一高度释放时,到达斜面底端的速度相同,但钢球撞击木块运动的距离长,表明它的动能大。+
[得出结论](1)质量相同时,速度大的物体具有的动能大.
(2)速度相同时,质量大的物体具有的动能大.
(3)物体的动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大.
[实验要点解析](1)质量相同的小球从同一斜面的不同高度由静止开始滑下,到达水平面时的速度不同,位置越高,速度越大.(2)质量不同的小球从同一斜面的同一高度从静止开始滑下,到达水平面时的速度相同.(3)注意控制变量法的运用.
知识点3势能
势能:物体由于被举高或发生弹性形变具有的能叫做势能.
重力势能:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能.
与重力势能大小有关的因素:物体的质量和物体所处的高度.物体的质量越大,所处的高度越高,重力势能就越大.
[提出问题]重力势能的大小跟哪些因素有关?
探究实验
[猜想与假设]重力势能是物体由于被举高而具有的能量,所以它可能与物体
的高度有关,还可能跟物体的质量有关.
[制订计划与设计实验](1)同一重物从不同高度自由下落冲击小方桌(小方桌的桌腿是四根钉,并放置在沙箱的沙面
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