物理人教版八年级下册第4节 机械能及其转化.docx
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物理人教版八年级下册第4节机械能及其转化
第十一章机械能
第4节机械能及其转化
【教学目标】
知识与能力:
1.知道什么是机械能;
2.理解动能和势能的转化,机械能守恒;
3.能的利用。
过程与方法:
通过体验和观察,了解机械能的转化,及机械能与其他形式能的转化。
情感态度与价值观:
通过探究,培养合作意识。
渗透合理利用能源、保护环境意识的教育。
【教学重点】
理解动能和势能的转化。
【教学难点】
理解动能和势能的转化。
【教学准备】
多媒体课件、滚摆、单摆、教科书第74页的“罐子”。
【教学过程】
主要教学过程
教学环节及内容
教师活动
学生活动
1、游戏引入
【小游戏】 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?
(1)开始铁罐在斜面上具有什么能?
(2)向下滚动时具有什么能?
(3)铁罐滚动时橡皮筋有什么变化?
具有什么能?
(4)去掉皮筋看看运动情况有什么不同?
【过度】这个铁盒为什么会爬坡?
学习了本节内容,大家就会明白其中的奥妙?
本节课我们来学习:
第4节机械能及其转化。
(板书)
观察:
铁罐的运动情况
思考:
是什么使它逆行而上?
剖析:
铁罐内部结构
讨论老师问题:
(1)开始具有动能
(2)下滑具有动能
(3)皮筋缠绕,具有势能
(4)实验对比:
去掉皮筋,铁罐运动快了,没有逆行。
(设计意图:
通过小制作魔术罐实验,激发学生积极学习新知识的欲望。
)
二、合作探究,建构知识
机械能
机械能守恒
滚摆
单摆
机械能守恒
根据所学内容解释现象。
过山车
水能和风能的利用
【知识回顾】
一、机械能
物理学中把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
这句话有两层意思,一是说机械能由动能和势能组成,二是说机械能的大小等于动能和势能的总和。
板书:
一、机械能
1.动能、势能统称为机械能;
动能
机械能重力势能
势能
弹性势能
2.物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
二、机械能守恒
【演示实验】
请学生观察滚摆和单摆的运动,思考滚摆和单摆在运动过程中动能和势能是如何变化的?
1、观察“滚摆”运动过程(见教材图11.4-2甲)。
分析它的能量变化。
运动阶段
质量
速度
高度
动能
重力势能
在最高点
某值
下降时
最低点时
上升时
结论:
2、观察“单摆”运动过程(见教材图11.4-2乙)。
分析它的能量变化。
运动阶段
质量
速度
高度
动能
重力势能
在最高点A
某值
从A到B
最低点B
从B到C
在最高点C
从C到B
最低点B
从B到A
结论:
3、分析“张弓射箭”过程。
分析它的能量变化。
运动阶段
箭的质量
箭的速度
弓的形变
箭的动能
弓的弹性势能
松手前
50g
小
大
小
大
松手后
50g
大
小
大
小
结论:
【总结】如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和不变,或者说,机械能是守恒的。
板书:
1.动能和势能能够相互转化
2.机械能守恒
【联系生活、实例分析】
1、试分析过山车运动过程中动能和势能的转化情况。
2、试分析拍球过程中动能和势能的转化情况。
3、生活中还有哪些动能和势能转化的实例吗?
能分析这些实例中能量转化情况吗?
三、水能和风能的利用。
展示图片或视频:
利用
请学生观看图片或者视频,认识自然界存在的机械能。
水能和风能是水或者空气因为运动或者位置高而具有的机械能。
展示:
危害
展示图片或者视频,表现自然界的机械能有利也有弊。
四、人造地球卫星的机械能转化
播放人造地球卫星的动画,问:
人造地球卫星离地面有时远有时近,势能如何变化的?
动能呢?
真空如果不受阻力则:
近地点:
动能最大,势能最小;
远地点:
动能最小,势能最大。
【亲身体验】
用绳子把一个铁锁悬挂起来。
把铁锁拿近自己的鼻子,稳定后松手,头不要动。
铁锁向前摆去又摆回来。
(1)铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗?
(2)你看到了什么现象?
(3)这表明铁锁的机械能总量变__,为什么?
(4)这其中是否有其他能量的转化?
(5)假设没有阻力,会怎么样呢?
(6)如果用力将铁锁推出去,鼻子不动,会怎样?
为什么?
学生看课本了解机械能。
只有势能或动能时也具有机械能。
(设计意图:
从生活中的现象切入新课。
有些物体会同时具有动能和势能,且动能与势能可以相互转化,将动能和势能统称为机械能有必要,便于研究能量问题。
)
老师引导学生:
1、滚摆下降时:
高度逐渐降低,速度越来越大,重力势能逐渐减小,动能越来越大,重力势能转化为动能。
滚摆上升时:
高度逐渐增大,速度越来越小,重力势能逐渐大,动能越来越小,动能转化为重力势能。
让学生说说单摆的能量转化。
2、单摆
让学生学习分析动能和势能的转化问题。
学生“张弓射箭”
能量变化
(设计意图:
突出本节课的重点。
说明势能可以转化为动能,学生通过实验,体会动能和势能能够在一定条件下相互转化且守恒。
)
交流讨论、实例分析
1、过山车向上爬行时:
动能转化为重力势能;
向下运动时:
重力势能转化为动能。
2、球下落时:
重力势能转化为动能。
与地接触时:
动能转化为弹性势能。
反弹时:
弹性势能转化为动能。
上升时:
动能转化为重力势能。
3、举例:
如拉弓射箭、撑杆跳、打夯、蹦极、蹦床等。
了解机械能与其他形式能的转化。
还有别的利用自然界中机械能的例子吗?
潮汐
了解事物有两面性
机械能守恒。
动能和势能相互转化。
不能。
因为有空气阻力
(1)不会;
(2)比出发位置低
(3)小可能转化成别的能量
(4)用力推
(5)会回到原高度
(6)用力推的话,最初的机械能会大于原位置的重力势能,所以会上升到比原来高的位置,打到鼻子。
(设计说明:
通过学生亲自试验和观察,单摆的运动和能量特点,意识到由于摩擦的存在,机械能是不守恒的)
三、课堂小结
这节课你学到了什么?
如何利用压强与流速关系解释现象?
学生回顾本节知识要点
四、课堂检测
老师巡视、讲评,注意辅导接受慢,的学生。
完成检测题
见附件1
五、布置作业
自主评价题见附件2
课后完成
【板书设计】
第4节机械能及其转化
一、机械能
1.动能、势能统称为机械能;
动能
机械能重力势能
势能
弹性势能
2.物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
二、机械能转化与守恒
1、动能和势能能够相互转化
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。
三、水能和风能和利用
1、利用
2、危害
课后反思:
一、案例的“亮点”
1.利用“蹦极”或是“过山车”的视频引入,极大激发了学生的好奇心。
2.采用列表的方式使学生更加理解了机械能的转化问题。
二、教学中易出现的问题
1.教学过程中做了“滚摆”(可以类比“悠悠球”)和“罐子从斜面上滚下”的实验,课下要准备好,并试用一下,保证课上好用。
2.由于本节主要是概念的理解,注意多举例解释。
3.防止一些学生只看热闹不参与思考、讨论和理论解释。
附件1:
课堂检测
1.在载人飞船返回舱减速降落地面时,其动能不断________,重力势能不断________,其机械能的总量_______(选填“增加”、“减少”或“不变”)。
2.如图所示,是北京奥运会射箭项目的图标。
运动员射箭时,要用力将弓拉开,然后弓将箭射出,在此过程中是弓的 能转化为箭的 能。
3.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上.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”)。
4.世界上最著名的苹果树生长在哪里?
答案是——在伟大的英国科学家艾萨克·牛顿家花院里。
牛顿被一个从树上掉落的苹果砸中脑袋,受到启发发现万
有引力定律。
如图所示,熟透的苹果从树上自由下落时
A.动能减小,重力势能减小
B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,重力势能减小
D.动能增大,重力势能增大
5.如图所示,轨道ABC光滑,弹簧固定在水平轨道末端,小球从A处由静止滚下,撞击弹簧后又将沿水平轨道返回,接着滚上斜面。
在整个过程中,机械能转化的情况是
A.重力势能→动能→重力势能
B.动能→弹性势能→动能
C.动能→势能→动能→势能→动能
D.重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
7.如图所示,将悬线密绕在滚摆的轴上,让滚摆上升到顶端,然后松开手。
关于滚摆下降过程中正确的说法是:
( )
A.动能减少,重力势能增加
B.动能减少,重力势能减少
C.动能增加,重力势能减少
D.动能减少,重力势能减少
附件2:
自主评价题
1.如右图所示是卫星的轨道示意图,人造卫星沿椭圆轨 道绕地球运行。
离地球最近的一点叫近地点,最远的 一点叫远地点。
卫星在运行过程中机械能守恒。
当卫星从远地点向近地点运动时,它的势能______,动能_______,速度_________。
2.跳高运动员从地面向上跳起的过程中, 转化为 ,苹果从树上落下过程中, 增大。
(均选填“动能”或“重力势能”)
3.下列过程中,重力势能转化为动能的是
A.跳伞运动员匀速下落
B.“神舟9号”飞船由远地点飞向近地点
C.钟表里的发条带动指针转动
D.将小球向上抛出,小球在上升阶段
4.下面四幅图描述的情景中属于动能转化为重力势能的是
5.如图所示,一根不可伸长的细绳一端固定在O点,另一端系一小球,O点的正下方固定有一根钉子P。
位置1在O点的正下方,位置3与A点等高,位置5是A与l之间的某点,位置2是l与3之间的某点,位置4是高于3的某点。
不
考虑空气阻力,小球从A点静止释放( )
A.第一次过位置l后最高能到达位置2
B.第一次过位置l后最高能到达位置4
C.第二次过位置1后最高能到达位置5
D.第二次过位置l后最高能到达位置A
6.骑自行车下坡.不踩脚踏板也会越来越快.在这个过程中
A.动能增加,势能减少 B.动能增加,势能增加
C.动能不变,势能减少 D.动能减少.势能增加
7.一个小朋友从滑梯上匀速下滑的过程中,下列说法正确的是
A.动能减小,重力势能减小 B.动能不变,重力势能减小
C.动能增加,重力势能减小 D.动能不变,重力势能不变
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- 物理人教版八年级下册第4节 机械能及其转化 物理 人教版八 年级 下册 机械能 及其 转化