15 5機械能及其轉化

2023-01-19 21:03:06 字數 2300 閱讀 6778

課型:新授課 1課時

教學目標

1、知識與能力

知道機械能包括動能和勢能,能用例項說明動能和勢能之間可以相互轉化,能解釋有關動能、重力勢能、彈性勢能之間相互轉化的簡單現象,初步了解機械能守恆的含義。

2、過程與方法

通過觀察和實驗,認識動能和勢能之間的相互轉化的過程。

3、情感態度與價值觀

1、關心機械能與人們生活的聯絡,有將機械能應用於生活的意識。

教學重點與難點:

能量守恆的理解和動能和勢能的轉化

教學器材:教材

教學方法:實驗**法、演示講授法

教學過程

手持粉筆頭高高舉起。提問:被舉高的粉筆具不具有能量?為什麼?

學生回答提問後,再引導學生分析粉筆頭下落的過程。首先提出,當粉筆頭下落路過某一點時,粉筆頭具有什麼能量?(此時既有重力勢能,又有動能)繼而讓學生比較在該位置和起始位置,粉筆頭的重力勢能和動能各有什麼變化?

(重力勢能減少,動能增加)

在粉筆頭下落的過程,重力勢能和動能都有變化,自然界中動能和勢能變化的事例很多,下面我們共同觀察滾擺的運動,並思考動能和勢能的變化。

實驗1:滾擺實驗。

出示滾擺,並簡單介紹滾擺的構造及實驗的做法。事先應在擺輪的側面某處塗上鮮明的顏色標誌,告訴學生觀察顏色標誌,可以判斷擺輪轉動的快慢。

引導學生複述並分析實驗中觀察到的現象。開始釋放擺輪時,擺輪在最高點靜止,此時擺輪只有重力勢能,沒有動能。擺輪下降時其高度降低,重力勢能減少;擺輪旋轉著下降;而且越轉越快,其動能越來越大。

擺輪到最低點時,轉動最快,動能最大;其高度最低,重力勢能最小。在擺輪下降的過程中,其重力勢能逐漸轉化為動能。

仿照擺輪下降過程的分析,得出擺輪上公升過程中,擺輪的動能逐漸轉化為重力勢能。

實驗2:單擺實驗。

此實驗擺繩宜長些,擺球宜重些。最好能掛在天花板上,使單擺在黑板前,平行於黑板振動,以便在黑板上記錄擺球運動路線中左、右最高點和最低點的位置。分析單擺實驗時,擺球高度的變化比較直觀,而判斷擺球速度大小的變化比較困難,可以從擺球在最高點前後運動方向不同,分析擺球運動到最高點時的速度為零,作為這一難點的突破口。

順便指出像單擺這種往復的運動,在物理學中叫做振動。

綜述實驗1、2,說明動能和重力勢能是可以相互轉化的。

實驗3:彈性勢能和動能的相互轉化。ww .co m

演示課本圖1—7動能和彈性勢能的轉化實驗。實驗可分兩步做。首先手持著木球將彈簧片推彎,而後突然釋放木球,木球在彈簧片的作用下在水平槽內運動。

讓學生分析在此過程中,彈性勢能轉化為動能。第二步實驗,讓木球從斜槽上端滾下,讓學生觀察木球碰擊彈簧片的過程。然後,依據課本圖1—7,甲→乙圖和乙→丙圖分析動能轉化為彈性勢能和彈性勢能轉化為動能的過程。

得出:動能和彈性勢能也是可以相互轉化的。

自然界中動能和勢能相互轉化的事例很多。其中有一些比較直觀,例如:物體從高處落下、瀑布流水等這些事例也可以讓學生列舉,說明動能和勢能的相互轉化。

有些事例比較複雜,例如:踢出去的足球在空中沿一條曲線(拋物線)運動過程中,動能和勢能是如何相互轉化的呢?(板畫足球軌跡,依圖分析)首先我們來分析足球離地面的高度的變化,這是判斷足球重力勢能變化的依據。

很明顯,在上公升過程中足球的重力勢能增加;在下降過程中重力勢能減少。接著再分析足球的速度。足球在最高點時不再上公升,說明它向上不能再運動。

所以,足球在上公升過程中,速度逐漸變小;在下降過程中速度又逐漸變大。通過分析,可以看到足球在上公升階段動能轉化為重力勢能;在下降階段重力勢能轉化為動能。

人造地球衛星在執行過程中,也發生動能和重力勢能的相互轉化。人造地球衛星大家並不陌生,然而圍繞人造衛星,同學們還有許多的謎沒有揭開。例如:

人造衛星為什麼能繞地球運轉而不落下來?在人造衛星內失重是怎麼回事?等等,這些問題還有待於同學們進一步學習,今天我們只討論衛星執行過程中,動能和重力勢能的相互轉化。

人造衛星繞地球沿橢圓軌道執行,它的位置離地球有時近、有時遠。(出示我國發射的第一顆人造衛星軌道圖)現以我國發射的第一顆人造衛星為例,它離地球最近時(此處叫近地點)離地面439公里,離地球最遠時(此處叫遠地點)離地面高度是2384公里,它繞地球一周的時間是114分鐘。它在近地點時,速度最大,動能最大;此時離地面最近,重力勢能最小。

衛星由近地點向遠地點執行時動能減小,重力勢能增大,動能向重力勢能轉化。直到遠地點時,動能最小,重力勢能最大。衛星由遠地點向近地點執行時,重力勢能向動能轉化。

在衛星執行過程中,不斷地有動能和勢能的相互轉化。

小結:1、機械能的概念

2、機械能的轉化:動能與勢能的相互轉化

板書設計:

第五節機械能及其轉化

一、機械能:動能和勢能之和

二、機械能的轉化

動能——勢能

勢能——動能

機械能及其轉化

a.1b.2c.3d.都一樣 5.如圖15 5 4,小剛對子彈擊穿木板靶心前後,子彈能量變化的問題進行了思考。有如下四點看法 1 動能減少,是因為有部分機械能轉化成其他形式的能 2 動能減少,是因為子彈的機械能增加了 3 動能減少,是因為子彈克服摩擦做了功 4 子彈的機械能不變 你認為他的看法中,正...

機械能及其轉化教案

教學目標 1 知識與能力 知道機械能包括動能和勢能 能用例項說明動能和勢能之間可以相互轉化,能解釋有關動能 重力勢能 彈性勢能之間相互轉化的簡單現象 初步了解機械能守恆的含義 2 過程與方法 通過觀察和實驗,認識動能和勢能之間的相互轉化的過程 3 情感態度與價值觀 關心機械能與人們生活的聯絡,有將機...

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