1、第一节 机械能 仪器材料】 铅球,乒乓球 , 橡皮筋 , 纸弹 , 弹簧 , 小钢球 【 教学目标 】 1知识与技能: () 理解动能、重力势能的初步概念,知道什么是弹性势能; () 知道动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关;知道弹性 势能的大小与弹性形变有关; () 知道机械能的概念。 2过程与方法: 结合定义,寻找日常生活的各种形式能量的例子,初步具备从能量角度分析物理问题 的方法。 3情感、态度与价值观 : 在现实生活中树立起科学的能量的观念 【 教学过程 】 一、新课引入 引入能量 我们在日常生活中经常提到能量,也简称为能,诸如热能、电能、能源开发 等等。 “能量”
2、是物理学中的一个重要概念,能量的概念跟功的概念有密切联系。 我们说 一个物体能够做功,这个物体就具有能量。 并且,物体能够做的功 越大,这个物体具有 的能量就越大。能量的单位和功是一样的,也是焦耳。 自然界中,能量的形式很多,今天我们学习最常见的能量的形式 动能和势能。 二、动能 列举日常生活中常见的具有动能的物体。 有条件时可以幻灯片演示 : 失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌;呼啸的海 浪有时会冲坏海堤,推倒房子;弹出去 的玻璃球能把静止的球弹得远远的 , 跑动的人能 撞倒别人 这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的 物体做功,可见它们都有能量。
3、提问 : 是什么原因使它们都能够做功的?它们有什么 共同特点? 它们的能量是因为它们运动才具有的。 我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。 提问 : 举例哪些物体具有动能。 提问:物体能够做的功越多,表示这个物体具有的能量越大。那么物体的动能的大小 决定于哪些因素呢? 汽车速度越快出事故就越严重,对别的物体做的功越多,这说明物体动能的大小和它 的速度有关。相同质量的物体,速度越大动能越大。一辆汽车以同一速度运动,重载时比 空载时出事故会更严重,这说明物体的动能还和质量有关。具有相同速度的物体,质量越 大动能越大。 总之,物体的质量越大,速度越大,动能就越大 。 三、重力势能 重力势能概念 物
4、体由于运动而具有动能, 物体还可能由于其他的原因而具有能量。 提问 : 举高的物体具有能量吗?也就是说具有做功的能力吗? 例如:举高的铅球,能够在落地时将地面砸个坑;举高的铁锤,能够在落下时把木桩 打入地里。高处的流水能够冲击水轮碾米,磨面。它们都具有做功的能力,也就是说它们 都有能量。 分析一下它们的共同特点,它们的位置,都是相对于另一物体位置较高的方向。我们 把 物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。 重力势能的大小和质量及高度有关 让学生列举具有重力势能物体的例子。 试问树上的苹果有重力势能吗? 反问:苹果没有做功啊,为什么有能量呢? 说明: 注意“ 能够 ”二字,我们说一个物体 能够
5、 做功,这个物体就具有能量,不 是说物体做了功才有能量。即物体具有做功的本领就有能量,不一定显露出来。树上的苹 果虽然没有做功 , 但“能够”落到地面把地上砸一个坑,就是具有重力势能。 重力势 能的大小和什么因素有关? 举例:举起同样高度的铅球和乒乓球, 铅球能够在落下时做的功多(可 看地上砸的 坑) ,具有的重力势能大。可见 : 物体的质量越大 , 具有的重力势能就越大。 同一个铅球举的高度越高,能够做的功也越大,具有的重力势能就越大。可见 : 物体 的位置越高 , 具有的重力势能就越大。 总之:物体的质量越大,位 置越高,它具有的重力势能就越大。四、弹性势能 得出弹性势能的概念 弹性势能的
6、大小与弹性形变有关 演示并说明 : 橡皮筋弹射纸弹 , 拉长的橡皮筋能给纸弹一个力,并推动纸弹移动一段距离,从而对 纸弹做了功。 压缩的弹簧使小钢球在桌面上滚动 , 也能够做功。 拉长的橡皮筋和压缩的弹簧都具 有能量。 它们有什么共同特点 ? 有弹性的物体, 在被外 力改变形状时会产生一个弹力来 对抗这种形变。 这种形状的改变叫做弹性形变。发生弹性形变后的物体产生弹力可以做功, 因此物体具有能量。我们把物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。 提问 : 请列举具有弹性势能的物体。 很明显, 同一物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。 如弹簧被压缩不同 长度使放在上面的小球弹起的高度不
7、同。 提问 : 如果外力撤消,物体恢复原状,这时物体有没有弹性势能了 ? 五、势能 通常,把重力势能和弹性势能统称为势能。 六、机械能 动能和势能统称为机械能。 一个物体既有动能,又有势能,那么动能和势能的和就是 它的总机械能。机械能的单位和功的单位一样,是焦耳。 提问: 推出去的铅球,动能是 300 焦耳,重力势能是 200 焦耳,弹性势能为 0 ,那么 铅球的机械能是多少 ? 七、课堂小结 今天我们学习 了自然界中最常见的能量的形式 机械能。 它包括动能,重力势能 和弹性势能。并且明白动能、重力势能和弹性势能各与什么因素有关。 八、作业 从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?在它下滚的过
8、程中重力势能的大小有没 有变化?为什么?在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么? 【 实践活动 】 观察现实生活中哪些物体具有机械能。 【 板书 】 什么是机械能 一 能量 : 我们说一个物体 能够 做功,这个物体就具有能量。 二 机械能 动能 : 我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。 物体的质量越 大,速度越大,动能就越大。 重力势能 : 物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。 物 体的质量越大,位置越高,具有的重力势能就越大。 弹性势能 : 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能 . 同一物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。 势能 : 重力势能和弹性势能统称为势能。 机械能 动能和势能统称为机械能。