2023学年春八年级物理全册10.6合理利用机械能教案新版沪科版.doc

第六节　合理利用机械能 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.让学生初步理解动能、势能、机械能的概念. 2.用实验探究的方法让学生知道决定动能、势能大小的因素. 【重点难点】 重点:能和机械能的概念;影响动能和势能大小的因素. 难点:影响动能和势能大小的因素. 【新课导入】 导入1:情境导入 2017年7月23日下午4点半左右,暴雨袭击陕西榆林城区,榆林市红山路遭洪水袭击,从动图画面中可以看到一辆小轿车被洪水直接冲走.多条道路被冲毁,目前尚未收到有关人员伤亡情况.从新闻中可以看出洪水对汽车、对桥梁、对公路等等都造成了破坏,这就是物理学中的对物体做了功. 导入2:复习导入 复习提问: (1)做功的两个必要因素是什么? 　作用在物体上的力;物体在力的方向上移动的距离　.  (2)演示:将一木块放在水平桌面上,用手推动水平桌面上的木块在水平面上运动一段距离,分析推力和重力的做功情况. 结论:　推力做了功,重力没有做功　.  【课堂探究】 一、动能和势能 物理学中,一个物体能够对别的物体做功,即它具有做功的本领,我们就说它具有能量.因此,流动的水、风、张开的弓都具有能量.能量这个概念与前面学过的功的概念有着密切的联系,物体做功的过程就是能量转化的过程,一个物体能够做的功越多,表示这个物体具有的能量就越大. (1)能量的概念:如果一个物体对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量,简称能. (2)能量的大小:物体做功的过程就是能量的转化过程,物体能够做的功越多,说明此物体具有的能量越大;反之,则越小.即功可以衡量能量的大小. (3)能量的单位:同功的单位一样:　焦耳(J)　.  说明:根据能量的概念,物体具有能量说明物体具有做功的本领.一个正在做功的物体,它一定具有能量;而一个具有能量的物体,它一定能做功;但是它未必正在做功.例如静止在高山上的石块没有做功,由于石块下落时能够做功,故石块具有能量,而正在下落的石块,石块的重力对石块做功,该石块一定具有能量. 我们周围的能量形式多种多样,最常见的是动能与势能;我们先来认识几个具有动能和势能的物体做功的实例: 风吹帆船航行;急流的河水把石块冲走;运动的钢球把木块推开.这些都是运动的物体对外做功的实例,表明运动的物体具有能量. 人在打桩时,先把重锤高高举起,重锤落下就能把木桩打入地里;铅球从高处落下时能把地面砸个坑.重锤和铅球由于被举高而能够对外做功,表明被举高的物体具有能量. 弓被拉弯后能把箭射出去,弹簧被压缩后能把压在它上面的物体弹起,弓和弹簧由于发生弹性形变能够对外做功,表明发生弹性形变的物体具有能量. 我们把　物体由于运动具有的能叫做动能;势能分为重力势能和弹性势能;物体由于被举高而具有的能叫做重力势能;物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能;动能和势能统称为机械能　.  说明:一个物体可以单独具有动能、势能;也可以同时具有动能和势能.如在空中飞行的飞机因为它在运动而具有动能,又因为它在高处而具有重力势能. 二、影响动能和势能大小的因素 1.探究影响动能大小的因素 问题:物体动能的大小与什么因素有关呢? 猜想:物体动能的大小与物体的速度和质量有关. 探究: 步骤1:将木板放在光滑斜面下的水平桌面上,将木块放在木板上,分别让同一钢球从不同的高度(h1和h2)由静止开始向下运动,撞击木块,记下木块被撞击后运动的距离. 步骤2:分别让体积相同的实心木球和钢球从同一高度(h)由静止开始向下运动,撞击木块,记下木块被撞击后运动的距离. 把数据记入下表,并比较各组数据 序号 下滑 物体 下滑高度 (高/低) 木块运动的距离 (远/近) 1 大钢球 低 近 2 大钢球 高 远 3 木球 高 近 探究说明:小球在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的高度有关,起点越高,到达底端时的速度就越大.所以要增加小球滚到水平木板上的速度,只需增加小球的高度即可(如步骤1).同理要使小球在水平面具有相同的速度,必须使小球从斜面的同一高度(实验时用笔做好标记)滚下(步骤2).小球从光滑斜面上静止滚下,到达底端并撞击水平木板上的木块;被撞木块的运动距离越长,小球做的功越多,运动小球所具有的动能越大. 数据分析:对比表中1,2两行数据,同一钢球从不同的高度静止释放,起点高的钢球到达底端的速度大,与木块撞击后使木块运动的距离长,表明钢球的动能大;对比2,3两行数据,质量不同,钢球的质量大,当它们从同一高度被静止释放时,到达斜面底端的速度相同,但钢球撞击木块运动的距离长,表明钢球的动能大. 结论:　质量相同时,速度大的物体具有的动能大;速度相同时,质量大的物体具有的动能大　.  影响动能大小的因素:　物体的质量和速度　.物体的质量越大,速度越大,物体所具有的动能就越大.  2.探究影响势能大小的因素 问题:物体势能的大小与什么因素有关呢? 猜想:物体势能的大小与物体的质量和物体的高度有关. 探究: 将小方桌腿朝下水平放在沙箱的沙子上,使用质量相同的物块从不同高度(h,H)自由下落冲击小方桌,记下下陷的深度. 将体积相同的,质量不同的木块从同一高度h自由下落冲击小方桌,观察小方桌在沙子中下陷的深度.把数据记入下表,比较各组数据 序号 举高 物体 举高高度 (高/低) 小桌下陷深度 (深/浅) 1 相同小球 低 浅 2 相同小球 高 深 3 相同高度 小 浅 4 相同高度 大 深 数据分析:对比1,2实验数据,同一物体被举得越高,能使小方桌下陷的越深,说明质量相同的物体,被举得越高,它的重力势能越大;对比3,4实验数据,物块被举得相同高度,物块的质量大,小方桌下陷的深,说明被举高高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大. 影响重力势能大小的因素:　物体的质量和物体所处在的高度　.物体的质量越大,所处在的高度越高,物体的重力势能就越大.  (另外一种势能——　弹性势能和物体的弹性形变有关,物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大　.举例:拉弓,形变越大,箭射得越远.蹦床形变越大,运动员蹦的越高).  3.探究动能与势能的相互转化 问:荡秋千具有什么特点,动能、势能大小有发生变化吗? 答:有.有的时候位置高了,有的时候位置低了,有的时候快了,有的时候慢了,所以动能和势能都会变化. 分析:(单摆)小球在最高点时,只具有重力势能,没有动能,当放手后小球下降到最低点的过程中,小球的高度降低重力势能减小,运动速度变快,动能增加,重力势能转化为动能.小球从最低点上升到最高点过程中,速度变小,动能变小,高度升高,重力势能增大,动能转化为重力势能. 第六节　合理利用机械能 1.能 可以反映一个物体做功的本领大小(注意:具有能的物体不一定正在做功) 2.机械能 动能:物体由于运动而具有的能叫动能. 重力势能:物体由于被举高而具有的能叫重力势能. 弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能. 3.机械能 4.动能与势能的相互转化 1.小明在超市乘坐扶梯匀速的从一楼到达二楼,在这一过程中(　D　) A.小明的动能不变,势能增加,机械能减少 B.小明的动能转化为重力势能 C.小明的重力势能转化为动能 D.小明的动能不变,势能增加,机械能增加 2.下列关于水的各句诗句中,和机械能没有关系的是(　C　) A.不尽长江滚滚来 B.飞流直下三千尺 C.白毛浮绿水 D.一江春水向东流 3. (多选题)如图所示,小球从左端由静止释放,在左右摆动过程中,不计空气阻力,则(　ABD　) A.从最高点运动到最低点的过程,一部分重力势能转化为动能 B.从最低点运动到最高点的过程,一部分动能转化为重力势能 C.左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度 D.左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度 4.下列现象中,属于动能转化为势能的是　a　,属于势能转化为动能的是　bc　.  a.竖直向上抛出的石块上升时 b.张开的弓把箭射出去 c.飞流而下的瀑布 d.空中某一高度匀速飞行的飞机 e.跳高运动员在跳起的过程中 f.带发条的玩具在平地上由静止到运动 三峡水电站 　　三峡水电站是世界上规模最大的水电站,也是中国有史以来建设最大型的工程项目.而由它所引发的移民搬迁、环境等诸多问题,使它从开始筹建的那一刻起,便始终与巨大的争议相伴.三峡水电站的功能有十多种,航运、发电、种植等等.三峡水电站1992年获得中国全国人民代表大会批准建设,1994年正式动工兴建,于202023年全部完工,2003年六月一日下午开始蓄水发电. 　　三峡水电站大坝高程185米,蓄水高程175米,水库长2 335米,静态投资1 352.66亿元人民币,安装32台单机容量为70万千瓦的水电机组.三峡电站最后一台水电机组,2012年7月4日投产,这意味着,装机容量达到2 240万千瓦的三峡水电站,已成为全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地. 航天飞机 　　航天飞机,是一种有人驾驶、可重复使用的、往返于太空和地面之间的航天器.它既能像运载火箭那样把人造卫星等航天器送入太空,也能像载人飞船那样在轨道上运行,还能像滑翔机那样在大气层中滑翔着陆.航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具,是航天史上的一个重要里程碑,最早由美国研发.它是往返于地面和近地轨道之间运送人和有效载荷的飞行器,兼具载人航天器和运载器功能,并按飞机方式着陆的航天系统. 6