9.6合理利用机械能导学案（第一课时） - 图文

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第六节 《合理利用机械能》 第一课时 导学案 【学习目标】 1、理解动能、势能、机械能的概念 2、知道决定动能，势能大小的相关因素。经历探究动能和重力势能的大小跟哪些因素有关的过程，学习运用控制变量研究问题的方法， 1、理解动能和重力势能 2、能的概念的建立 【重点难点】 【自主学习活动】 （一）阅读课本184页动能与势能，完成下列各题。 1、 我们就说这个物体具有能量，简称 2、功的单位是 ，能的单位是 。 3、动能： 4、势能： 。势能分为 和 5、机械能： （二）阅读下面内容，认真理解所讲内容： 1.认识能量 流动的水可以推动水轮机做功；风可以推动帆船前进而做功；张开的弓可以使箭射出而做功，等等。 物理学中，一个物体能够对别的物体做功，即它具有做功的本领，我们就说它具有能量。因此，流动的水、风，张开的弓都具有能量。能量这个概念与前面学过的功的概念有着密切的联系，物体做功的过程就是能量转化的过程，一个物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量就越大。打个比方，一家企业对外能够支付的钱越多，就表示这家企业的资金越雄厚。 （多举日常生活中的实例；引导学生了解“能”概念） 概念规律： （1） 能量的概念：如果一个物体对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称：能 （2） 能量的大小：物体做功的过程就是能量的转化过程，物体能够做的功越多，说明此物体具有的能量越大；反之，则越小。即功可以衡量能量的大小。 （3） 能量的单位：同功的单位一样：焦耳（J）。 说明：根据能量的概念，物体具有能量说明物体具有做功的本领。一个正在做功的物体，它一定具有能量；而一个具有能量的物体，它一定能做功；但是它未必正在做功。例如：静止在高山上的石块没有做功，由于石块下落时能够做功，故石块具有能量，而正在下落的石块，石块的重力对石块做功，该石块一定具有能量。 2.动能与势能 我们周围的能量形式具有多种多样，最常见的是动能与势能；我们先来认识几个具有动能和势能的物体做功的实例 （1） 风吹帆船航行；急流的河水把石块冲走；运动的钢球把木块推开。这些都是运动的物体对外做功的实例，表明运动的物体具有能量。 （2） 人在打桩时，先把重锤高高举起，重锤落下就能把木桩打入地里；铅球从高处落下时能把地面砸个坑。重锤和铅球由于被举高而能够对外做功，表明被举高的物体具有能量。 （3） 弓被拉弯后能把箭射出去，弹簧被压缩后能把压在它上面的物体弹起，弓和弹簧由于发生弹性形变能够对外做功，表明发生弹性形变的物体具有能量。 概念规律： （1） 物体由于运动具有的能叫做动能 （2） 势能分为重力势能和弹性势能： - 1 -

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物体由于被举高而具有的能叫做重力势能

物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能

（3） 动能和势能统称为机械能。一个物体可以同时具有动能和势能，我们的一个物体所具有的动能和

势的总和叫这个物体的机械能。（机械能=动能+势能） 说明：（1）一切运动的物体都具有动能；以地面为零势能点，一切在高处的物体都具有重力势能。（2）“弹性形变”是指在外力消失后，能够自动回复到原来形状的形变。如：拉长的弹簧，拉力消失后能够自己自动恢复原来的形状。（3）一个物体可以单独具有动能、势能；也可以同时具有动能和势能。如：在空中飞行的飞机因为它在运动而具有动能，又因为它在高处而具有重力势能。 【合作探究活动】 （一）影响动能和势能大小的因素（25分钟） 1.探究影响动能大小的因素 问题：物体动能的大小与什么因素有关呢？ 猜想：物体动能的大小可能与 有关，还可能与 有关、 探究方案设计 1.让不同钢球从斜面上同一高度滚下，是为了控制钢球的 相同，改变运动物体的 。2.让同一钢球从斜面上不同高度滚下，是为了控制 相同，改变物体的 。 探究实验： （1） 将木板放在光滑斜面下的水平桌面上，将木块放在木板上，分别让同一钢球从不同的高度（h1和h2）由静止开始向下运动，撞击木块，记下木块被撞击后运动的距离。 （2） 分别让体积相同的实心木球和钢球从同一高度（h）由静止开始向下运动，撞击木块，记下木块被撞击后运动的距离。 （3） 把数据记入下表，并比较各组数据 序号 下滑物体 下滑高度/cm 1 钢球1 5 2 钢球1 10 3 钢球1 15 4 钢球2 15 结论 木块运动的距离/cm 6.6 探究说明：小球在光滑斜面上由静止开始下滑，到达斜面低端的速度只与起点的高度有关，起点越高，到达低端时的速度就越大。所以要增加小球滚到水平木板上的速度，只需增加小球的高度即可(如步骤1)。同理要使小球在水平面具有相同的速度，必须使小球从斜面的同一高度（实验时用笔做好标记）滚下（步骤2）。小球从光滑斜面上禁止滚下，到达低端并撞击水平木板上的木块；被撞木块的运动距离越长，小球做的功越多，运动小球所具有的动能越大。 数据分析：得出结论： 质量相同时， 的物体具有的动能大；速度相同时， 的物体具有的动能大。 影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体所具有的动能就越大。 - 2 -

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（二）探究影响重力势能大小的因素 问题：物体势能的大小与什么因素有关呢？ 猜想：物体重力势能的大小可能与 有关。还可能与 有关。 探究方案：如下图： 将同一物体从不同高度放下，是为了控制 相同，改变 。 将不同物体从同一高度放下，是为了控制 相同，改变 。 探究实验： （1） 将小方桌腿朝下水平放在沙箱的沙子上，使用同一钩码（小球）从不同高度（h1,h2）自由下落冲击小方桌，记下方桌下陷的深度。 （2）将质量不同的钩码（小球）从同一高度h自由下落冲击小方桌，记下方桌下陷的深度。 （3）把数据记入下表，比较各组数据 序号 举高的物体 举高的高度/cm 小方桌陷入沙中的深度/cm 1 钩码1 20 2 钩码1 40 3 钩码1 30 4 钩码2 30 结论 数据分析，得出结论： 的物体，被举得越高，它的重力势能越大； 的物体，质量越大，它的重力势能越大。 影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处在的高度。物体的质量越大，所处在的高度越高，物体的重力势能就越大。 （另外一种势能---弹性势能和物体的弹性形变有关，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。） 【巩固练习】：（8分钟） 1、下面的物体中，只具有动能的是 ；只具有势能的是 ；既具有动能又具有重力势能的是 。 A、停在地面上的汽车 B、在空中飞行的飞机 C、被起重机吊在空中静止的货物 D、压缩的弹簧 E、在水平铁轨上正飞速行使的火车 2、流动的水具有 能，张开的弓具有 能，举高的铅球具有 能。 3、一亮汽车加速运动，它的动能 ，火车进站时做减速运动，它的动能---------—停止后，它的动能等于 ，一辆洒水车在马路上匀速前进并正在洒水，它的动能 。 - 3 -

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4、同一金属球从不同高度滚下后，原来的位置越高，滚到斜面下端时速度

把木块推得 。质量不同的金属球从同一高度滚下后，质量大的金属球推动木块 。实验结果表明：运动物体的 越大， 越大，动能就越大。

5、“神州”五号飞船返回时，有一段匀速降落的过程，则此过程中飞船的（ ） A、动能减小，势能增大 B、动能不变，势能减小 C、动能增大，势能减小 D、动能减小，势能不变

5、跳高运动员越过横杆后向下落，下落过程中 能增大， 能减小。

6、如果一个物体能够 ,我们就说这个物体具有能。托在手上的乒乓球有 能，当它离开手落向地板时， 能转化为 能。当它

撞击地板时发生弹性形变， 能转化为 能。在它恢复原状过程中， 能转化为 能。它向上弹跳过程中 能转化为 能。

7、如图1所示，用一细线(无弹性)将一金属小球悬挂起来,把小球拉到一定高度释放.小球在_______点重力势能最大,小球在______点动能最大,它可以说明___________________。 8、跳高运动员越过横杆后向下落，在下落过程中________能增大，________能减小。

9、空中飞行的钢球，若客观存在在某一时刻重力势能是30J，动能是20J，则钢球的机械能是________焦。

10、小球从光滑斜面的顶端下滑时，小球能量的变化是（ ）

A、动能转化为重力势能 B、重力势能转化为动能 C、机械能增加 D、机械能减少 11、下列过程中，属于动能转化为势能的是 （ ）

A、风吹弯树枝的过程 B、跳高运动员在跳起的过程中 C、给玩具小汽车的发条上弦的过程中 D、屋檐下正落向地面的雨滴 12、行使的摩托车以不变的速度冲上斜坡，它在上坡的过程中（ ）

Ａ、动能逐渐减小，重力势能保持不变Ｂ、动能逐渐减小，重力势能逐渐增大 Ｃ、动能保持不变，重力势能逐渐增大 Ｄ、机械能保持不变。

13、初三某班《八荣八耻》宣传栏中记述着：“某高楼大厦发生高空抛物不文明行为，一老太太被抛下的西瓜皮砸伤”，被抛下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是（ ） A、重力势能 B、动能 C、重力 D、密度

14、两发飞行中的炮弹，如果具有相同的机械能，那么（ ） A、它们的质量一定相等 B、它们的速度一定相同

C、它们的高度一定相同 D、它们具有的动能与势能之和一定相等。 15、下列关于能的叙述正确的是（ ）

A 一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。 B 挂在树上的苹果，没有做功，所以不具有能。

C 一个物体做功越多，说明这个物体具有的能就越多。 D 运动的物体具有能，静止的物体没有能。

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