内容正文:
第十一章 第4节
机械能及其转化
设计制作:陈代富
演示
你有问题想提出吗?
将一只铁罐沿不太陡的斜面滚下。会有什么出人意料的现象发生吗?
观察 思考
看看内部有什么?
开始铁罐在斜面上具有什么能?
向下滚动时具有什么能?
铁罐滚动时橡皮筋有什么变化?具有什么能?
想想议议
飞行中的飞机具有动能和重力势能
飞行中的飞机
跳水运动员具有动能和重力势能
1.动能、势能统称为机械能。
一、机械能
2.物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
弓的弹性势能哪里去了?
想想议议
举高的球释放后,重力势能减小,是不是能量消失了?
二、机械能的转化及守恒
1.动能和势能能够相互转化
弯弓射箭时,弓的弹性势能转化成箭的动能;
自由下落的球,重力势能转化成动能。
滚摆
观察滚摆的运动,想想滚摆在运动过程中动能
和势能是如何变化的?
初始态
最低点
最高点
想想做做
铁锁会打到鼻子吗?
分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。
单摆
A
B
C
2.机械能守恒
当只有动能和势能互相转化时,机械能总量不变。
机械能 = 动能 + 势能
二、机械能的转化及守恒
1.动能和势能能够相互转化。
保持不变
势能
动能
+
图中的过山车具有什么能?
过山车为什么能够不断地翻滚?
三、水能和风能的利用
1.水能和风能是机械能
水能的破坏性释放造成灾害
2.在水(风)力发电站,水(风)的机械能转化为电能。
风力发电
讨论
试从能量角度分析“不尽江河滚滚流,流的都是煤和油”中的道理。
讨 论
例1 上紧发条的玩具车在水平桌面上开始跑动时( )。
A.弹性势能减小,动能增大
B.弹性势能增大,动能减小
C.弹性势能不变,动能减小
D.弹性势能减小,动能不变
A
练一练
例2 在下列过程中,物体的动能转化为重力势能的有( )。
A.从水坝上流下来的水
B.汽车沿斜坡匀速向上行驶
C.乒乓球触地后向上弹起时
D.斜向上抛出的垒球,当它在上升阶段时
D
例3、 “神舟五号”载人飞船成功返航,实现了中国人几千年的“飞天梦”,返回舱减速着陆过程中,航天英雄杨利伟的( )。
A.动能增加,重力势能减少,机械能不变
B.动能不变,重力势能减少,机械能减少
C.动能减少,重力势
能不变,机械能减少
D.动能减少,重力势
能减少,机械能减少
D
一、动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。
二、动能和势能可以相互转化。
三、如果只有动能和势能相互转化,机械能是守恒的。
课堂小结
$$
第四节 机械能及其转化
(一)教学目标
1、知识与技能
(1) 通过对滚摆实验的分析,理解动能和重力势能的相互转化。
(2) 通过引导学生举例并解释一些有关动能和重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象,理解动能和势能可以相互转化。
2、过程与方法
(1) 培养学生运用能的转化知识分析有关物理现象的转化。
(2) 培养学生从能量观点分析问题的意识。
3、情感与价值观
通过阅读“科学世界”人造地球卫星,结合我国航天事业的发展,对学生进行爱国主义教育。
(二)教学重难点
1、重点:正确引导学生进行实验,得出动能和势能可以相互转化的结论。
2、难点:组织、指导学生认真观察滚摆实验并进行分析、归纳,领会机械能守恒的条件。
(三)教学准备
滚摆,棉线,铁锁,人造卫星挂图。
(四)教学过程
1.复习
手持粉笔头高高举起。以此事例提问:被举高的粉笔具不具有能量?为什么?
2.引入新课
学生回答提问后,再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出,当粉笔头下落路过某一点时,粉笔头具有什么能量?(此时既有重力势能,又有动能)继而让学生比较在该位置和起始位置,粉笔头的重力势能和动能各有什么变化?(重力势能减少,动能增加)
3.进行新课
在粉笔头下落的过程,重力势能和动能都有变化,自然界中动能和势能变化的事例很多,下面我们共同观察滚摆的运动,并思考动能和势能的变化。
实验1:滚摆实验。
图14.5-1,出示滚摆,并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志,告诉学生观察颜色标志,可以判断摆轮转动的快慢。
引导学生复述并分