动能和势能

编辑: 逍遥路 关键词: 九年级 来源: 高中学习网


一、动能 势能 机械能

二时

新授

目标

1.通过实例分析,认识到运动的物体能做功,具有动能。

2.通过探究,知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关,并能解释简单的现象。

3.通过探究,知道弹性势能和重力势能的概念和决定因素,并能解释简单的现象。

4.通过观察和实验,认识并理解动能和势能的转化过程,能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。

5.能够运用“控制变量法”进行实验设计,逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯。

重点难点

动能、弹性势能、重力势能的概念和决定其大小的因素,分析解释有关能量及能量转化的实例。

教材分析

教材从“公路限速”和“滑板下滑”两个实例出发提出问题,激发了学生的学习兴趣,同时引出本节研究的内容动能、势能及其相互转化。 教材通过三个活动探究决定动能、弹性势能、重力势能大小的因素,并通过“观察摆球摆动”的活动,分析动能和势能的转化过程,探讨日常生活中动能和势能相互转化的实例。

方法

通过对生活中实例的分析,引出本节的题。通过三个活动进一步分析探究决定动能、势能大小的因素。运用动能、弹性势能、重力势能的概念及能量转化的观念分析讨论日常生活中的相关事例。

教具

斜面、小车、木块、砝码、卡片、橡皮筋、木桩、细纱、大小不同的木块、单摆(摆球、细线)、滚摆。

教 学 程 序 设 计

学生活动

①为什么在高速公路上要限制汽车的最大行驶速度?

②人脚踩滑板从高处滑下,为什么会越越快?

③什么是能量?

一、能量:一个物体如果能够对另一个物体做功,这个物体就具有能量。

①物理学中做功的含义?

1.做功的两个必要条:

(1)作用在物体上的力

(2)物体在力的方向上移动一定的距离

②如何理解能够做功的意义?

物体有做功的本领,但不一定就做功。

2.物体能够做的功越多,具有的能量就越大。

③那些物体具有能量?

二、动能:物体由于运动而具有的能量

观察本P30图12-1

①由图可得到哪些信息?

公路上对车辆行驶的速度有限制,且对不同的车辆行驶速度的限制不同。

②根据图提供的信息提出问题

提出问题:动能的大小可能与哪些因素有关?

进行猜想:动能的大小可能与物体的质量和速度有关

设计实验:

③实验应采用的方法?

控制变量法

④选用那些实验器材?

⑤通过观察什么现象而知道物体的动能大小?

观察木块被推动距离的远近

木块被推动得越远,说明小车对木块做功越多,即小车具有的动能越大。

(活动1)探究动能大小与哪些因素有关

1.动能大小与速度大小的关系

条:同一小车从同一斜面的不同高度滑下

①小车运动到水平面上时的速度大小是否相同?

②木块被撞后移动的距离是否相同?

现象:速度大的小车使木块移动距离远,对木块做功多,

小车具有的动能大。

结论:运动物体的动能大小与物体的速度有关,质量相同时,速度越大,物体的动能越大。

2.动能大小与质量的关系

条:改变小车的质量,让它们从同一高度、同一斜面由静止下滑。

现象:质量大的小车使木块移动距离远,对木块做功多,小车具有的能量大。

结论:运动物体的动能大小与物体的质量有关,速度相同时,质量越大,物体的动能越大。

动能大小与物体的速度和质量有关,物体的速度越大,

质量越大,它具的动能就越大。

三、弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量

提出问题:弹性势能的大小可能与哪些因素有关?

进行猜想:弹性势能的大小可能与弹性形变的大小有关

设计实验:

①选用实验器材

②通过观察什么现象知道物体具有的弹性势能大小

观察橡皮筋拉伸后弹出去的距离(卡片弹起情况)

(活动2)探究弹性势能与弹性形变大小的关系

现象:橡皮筋拉伸得越长,弹出去的距离越远。

说明:被拉伸的橡皮筋具有的弹性势能越大。

在一定的范围内,形变越大,发生形变的物体具有的弹性势能就越大。

四、重力势能:物体由于被举高而具有的能量

提出问题:重力势能的大小可能与哪些因素有关?

进行猜想:重力势能的大小可能与物体的质量和被举高的高度有关

设计实验:

①实验方法:控制变量法

②选用器材

③通过观察什么现象知道物体具有的重力势能大小

观察木桩在沙中下陷的深度

木桩下陷的越深,说明重锤对木桩做功越多,重锤举

高时具有的重力势能就越大。

(活动3)探究重力势能的大小与那些因素有关

1.重力势能大小与质量的关系

条:质量不同的重锤从同一高度自由下落

现象:质量大的重锤下落后将桩打得越深

结论:物体具有的重力势能大小与物体的质量有关,在举高的高度相同时,质量越大,物体具有的重力势能越大。

2.重力势能大小与被举高的高度的关系

条:同一重锤从不同高度自由下落

现象:重锤举得越高,下落后将桩打得越深。

结论:物体具有的重力势能大小与物体被举高的高度有关,质量相同时,举得越高,物体具有的重力势能越大。

重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关,

质量越大,被举高度越大,物体具有的重力势能就越大。

五、势能:弹性势能和重力势能的总称

观察本P30图12-2

①小明从高处滑下越越快说明了什么?

②生活中有哪些类似的例子?

③小明的动能为什么会越越大?增大的动能从何而?

(活动4)观察摆球的动能和势能的转化

④摆球在摆动过程中具有何种形式的机械能?

⑤摆球从A到O摆动的过程中,速度_____,动能______;

高度______,重力势能_______。

⑥物体增大的动能从何而?重力势能减小到哪里去了?

结论:物体的重力势能转化为动能

⑦摆球从O到B摆动的过程中,速度_____,动能______;

高度______,重力势能_______。

结论:物体的动能转化为重力势能

观察本P35图12-12(a)、(b)、(c)三幅图中物体的动能和势能的变化及相互转化情况。

(练习)

(1)滚摆(过车):

上升过程:动能减小,重力势能增大

动能转化为重力势能

下降过程:动能增大,重力势能减小

重力势能转化为动能

(2)皮球下落:

下降过程:动能增大,重力势能减小

接触地面到形变最大:动能减小,弹性势能增大

形变最大到复原:弹性势能减小,动能增大

上升过程:动能减小,重力势能增大

六、物体的动能和势能可以相互转化

①生活中还有那些事例表明动能和势能可以相互转化?

②上述事例中,如果没有摩擦和空气阻力,结果又会如何?

③实际事例中损失的能量到哪里去了?

学生讨论

引出题:能量

分析日常生活中具有能量的实例,讨论什么是物理学中所说的能量。

分析讨论日常生活中做功的实例,总结做功的两个必要条。

运动的物体、发生弹性形变的物体、被举高的物体

举例:

具有动能的物体

学生讨论

讨论:

设计实验之前须解决哪些问题?

观察本P31图12-5

讨论

不同

不一样

使小车到达水平面时的速度相同

讨论:

能够说明物体具有的动能大小与速度和质量有关的实例

举例:

具有弹性势能的物体

观察本P33图12-8

什么是弹性形变

橡皮筋

观察本P32图12-7

讨论:

能够说明物体具有的弹性势能大小与弹性形变大小有关的实例

举例:

具有重力势能的物体

观察本P33图12-10

讨论:

能够说明物体具有的重力势能大小与质量和举高的高度有关的实例

动能越越大

动能和势能

学生分析讨论

动能转化为重力势能

动能转化为弹性势能

弹性势能转化为动能

动能转化为重力势能

学生讨论

机械能守恒

转化为其它形式的能量

三、思考与作业




本文来自:逍遥右脑记忆 https://www.jiyifa.com/chusan/38755.html

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