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10.6(1)合理利用机械能导学案

课题:合理利用机械能(一)课型:新授 姓名

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【学习目标和重难点】 学习目标 1、知道机械能由动能、弹性势能和重力势能组成; 2、能设计实验探究动能和重力势能大小的影响因素; 3、知道动能势能之间是可以互相转化的以及如何转化。 教学重点:能设计实验探究动能和重力势能大小的影响因素 教学难点:知道动能势能之间是可以互相转化的以及如何转化 【教学方法和手段】探究法、对比法。 【学法指导】讨论法、举例法。 【学习过程】 1、课前准备 1、功的原理:有的机械可以省 ,有的机械可以省 ,但使用任何机械,人们所做 的功都 不用机械所做的功,即使用任何机械都 。 2、比较做功快慢的方法: (1) ; (2) ; (3) 。 3、 功率是表示 的物理量; 物理学中把物体 叫功率。 4、 功率的公式为 , 国际单位 , 用符号 ; 1W= 。 常用单位: 1kW= W。 5、功率的公式推导: = = 。 2、课堂研讨 (一)机械能的概念 1.能:一个物体能够对别的物体做功,我们就说它具有能量,简称能。 [理解]做功的过程,就是能的转化过程。 2.功是能量变化的量度。一个物体能够做的功越多,我们就说它具有的能量越大。 3.能的单位:焦耳,简称焦,符号为 J。 例 1:下列关于能量的说法中,正确的是( ) A.物体只有在做功时才具有能量 B.物体具有能量一定在做功 C.没有做功的物体一定不具有能量 D.能够做功的物体一定具有能量 例 2:下列物体具有能吗?试分为三类,说出分类依据。 1、在水平轨道上滚动的钢球 2、被压弯的跳板 3、天花板上的吊灯 4、拉弯的弓 5、上紧的发条 6、被举高的重锤 7、在地上滚动的足球 8、放在课桌上的书本 9、在水平公路上行驶的小汽车 4.认识三种能: (1)动能:物体由于运动而具有的能叫动能。 (2)重力势能:物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 (3) 弹性势能: 物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。 动能和势能统称为机械能。 例 3: 空中飞行的小鸟具有什么能?被压缩的弹簧具有什么能?

(二)实验探究: 1.探究影响动能大小的因素 (1)猜想一:动能的大小跟物体运动的速度有关; 猜想二:动能的大小跟物体的质量有关。 (2)思考:如何设计实验?实验方法是 。 本实验研究对象是 。如何改变(控制)速度? 。 如何判断动能大小? 。 (3) 归纳结论: 质量相同时, 速度 的物体, 具有的动能 ; 速度相同时, 质量 的 物体,具有的动能 。所以说物体 越大, 越大,它具有的动能就越大。 例 4:判断动能变化情况: ①一辆汽车加速运动,它的动能 。 ②火车进站时做减速运动,它的动能 ;停止后,它的动能等于 。 ③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水,它的动能 。 例 5:比较动能大小 ①汽车空载和满载时以相同速度前进: 动能大。 ②某同学慢跑和快跑时: 动能大。 2.探究影响重力势能大小的因素 (1)猜想一:重力势能的大小跟物体的质量有关; 猜想二:重力势能的大小跟被举的高度有关 (2)思考:如何设计实验?实验方法 。 本实验研究对象是 。如何判断重力势能大 小? 。 (3)归纳结论:质量相同时,物体被举得越 ,具有的重力势 能越大。被举高度相同时,物体的质量越 ,具有的重力势能越大。 例 6:一架匀速上升的直升飞机,它的( ) A、动能增加,重力势能不变 B、动能不变,重力势能增加 C、动能和重力势能都增加 D、动能和重力势能都不变 3.探究影响弹性势能大小的因素 (1)主要影响因素:弹性形变的大小。 (弹性势能与物体的质量有关吗?) (2)实例:①弓被拉得越弯,弹性势能就越大,箭就射得越远。 ②钟表里发条上得越紧,弹性势能越大,钟表走得时间越长。 3.课堂训练 (1)夯实基础 1.下列物体各具有什么形式的机械能? (1)在地上滚动的足球 (2)山顶上的一块石头 (3)地面上被拉弯的弓 (4)天空中向前飞行的飞机 2.关于能的概念,下列说法中正确的是( ) A.举得高的物体重力势能一定大 B.悬挂着的物体因为没有做功,所以没有能 C.在空中飞行的子弹,具有做功的本领,所以具有能 D.一个物体具有机械能,则这个物体一定既具有动能,又具有势能

3.体积相同的实心铁球和实心木球在同一水平桌面上,铁球静止不动,木球以速度 v 做匀速直线运 动,下列说法正确的是( ) A.铁球与木球的势能相等 B.木球的动能一定大于铁球 C.木球的机械能一定大于铁球的机械能 D.木球的机械能一定小于铁球的机械能 4.一架飞机在灾区上方水平匀速飞行,并不断向灾区空投救灾物资,则飞机在这个过程中,动 能 ,势能 ,机械能 (填“变大”或“变小”) 5.一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水, 它的动能 , 势能 。 (填 “变大” 或 “变小” ) 6.一物体沿斜面匀速下滑,物体的 ( ) A.动能增加,势能减小 B.动能、势能都减小 C.动能不变,势能减小 D.动能、势能都增加 (2)挑战自我 7.一个沿竖直方向匀速上升的气球,它的动能 ,重力势能 。 8. 当物体受到一对平衡力的作用,它的( ) A.动能不变 B.动能可能增大,也可能减小 C.重力势能一定减小 D.重力势能一定增大 9.如图所示,是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。 (1)实验中通过观察 的大小,来判断小 球动能的大小。 (2)实验中为了研究动能大小与质量的关系.需要控制小球 撞击时的速度不变,具体的控制方法是 。 (3)质量和速度谁对动能的影响 较大呢?小文所在的物理兴趣小 组借助速度传感器和其他仪器 得出了两组数据如表一和表二 所示: 表一(钢球撞击时的速度为 v=8cm/s) 表二(钢球质量为 m:100g) 分析这两组数据可以得出: 对物体的动能影响较大.依据 是 。 10. 在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中, 三个完全相同的木桩 被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图 10 所示: (1)实验中,我们是通过观察 来比较重力势能的大小; (2)若 A、B 两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是 hA hB; 若 A、C 两铁块下落的高度相同时,则两铁块质量关系 mA mB。 (3)实验得出的结论是:物体重力势能大小与 和 有关。 4、作业布置 1.下列说法正确的是( ) A.在空中飞行的飞机只具有动能 B.质量大的物体具有的势能一定大 C.炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大 D.质量和速度相同的物体具有的动能一样大 2.下列关于机械能说法正确的是( )

A.在空中飞行的子弹能做功,所以一定具有能 B.悬在空中的重锤,因为没有做功,所以不具有能 C.两辆汽车速度相同,它们的动能一定相等 D.从斜面上匀速下滑的物体,其机械能保持不变 3.李先生乘电梯上楼, 在电梯匀速上升的过程中,李先生的( ) A.动能不断增大 B.重力势能不断增大 C.动能转化为重力势能 D.重力势能转化为动能 4.如图是教材中的几幅图,对图中所示的情景,下列说法正确的是( ) A.踢出去的足球虽然会 “飞行” ,但它总会停下来,说明物体的运动必须有力维持 B.助跑可以提高跳远成绩,是利用了身体的惯性 C.水平推车没推动,因为推力小于车受的阻力 D.蹦蹦杆跃到最高点时,动能最大,速度最大 5.“跳高”是一项常见的体育运动,跳高运动员 在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,运动员助跑是为了( ) A.增大运动员的惯性 B.增强运动员表演的观赏性 C.增大运动员的动能 D.避免运动员受伤 6.飞机对灾区投放物品,物品在空中匀速下落的过程中,其动能和重力势能的变化是( ) A.动能增加,重力势能增加 B.动能减少,重力势能减少 C.动能不变,重力势能减小 D.动能不变,重力势能增加 7.当飞机在某一高度水平匀速飞行,喷洒农药的过程中,飞机的 ( ) A. 动能减小,重力势能减小 B. 动能不变,重力势能不变 C. 动能减小,重力势能增大 D. 动能增大,重力势能减小 8.跳水运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中,若不计空气阻力,则在整个过程中( ) A、运动员的动能一直增大,机械能不变 B、运动员的重力势能一直减小,机械能减小 C、运动员的动能先减小后增大,机械能不变 D、运动员的重力势能先减小后增大,机械能增大 9.两个相同的篮球,表面潮湿,从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如图所示.关于初始时篮 球的重力势能,下列说法正确的是 ( ) A. 落在 a 处的大 B. 落在 b 处的大? C. 一样大 D. 无法比较 10.下列现象中,机械能不发生变化的是( ) A、火箭加速升空 B、小朋友从滑梯匀速滑下 C、不计空气阻力,小球在空中下落 D、足球在草地上向前滚动 11. 如图所示,青蛙从跳起到落地的过程中,它的重力势能( ) A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 12.甲站在 0.5m/s 匀速上行的自动扶梯上, 乙站在 0.7m/s 匀速下行的自动扶 梯.甲、乙两人质量相等,甲上行中动能 (选填 “增加” 、 “不变” 、 “减少” ) .某时刻他们的位置如图所示,该时刻甲的重力势能 乙的 重力势能, 甲的机械能 乙的机械能. (选填 “大于” 、 “等于” 、 “小于” ) . 若 此时上行的扶梯突然停止运动,甲会向前倾,原因是 。 13.在空中飞行的子弹对人有杀伤力,而同样静止的子弹却没有,其原因是 ;以相同 的速度飞行的炮弹比子弹杀伤力大,其原因是 。

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