滬科版物理八年級(jí)第九章第6節(jié)合理利用機(jī)械能導(dǎo)學(xué)案

合理利用機(jī)械能學(xué)習(xí)目標(biāo)、重點(diǎn)、難點(diǎn)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解能量的初步概念。2．知道什么是動(dòng)能及影響動(dòng)能大小的因素。3．知道什么是勢(shì)能及影響勢(shì)能大小的因素。4．知道什么是機(jī)械能及機(jī)械能的單位。5．知道動(dòng)能和勢(shì)能、彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。6．能解釋有關(guān)動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的例子。【本節(jié)重點(diǎn)】1．決定動(dòng)能、勢(shì)能大小的因素。2．動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化【本節(jié)難點(diǎn)】1．判斷物體所具有的機(jī)械能。2．能解釋有關(guān)動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的簡(jiǎn)單物理現(xiàn)象。本節(jié)知識(shí)概覽圖能量：如果一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量，簡(jiǎn)稱能機(jī)械能機(jī)械能定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能大小的決定因素：質(zhì)量、速度動(dòng)能定義：物體由于被舉高而具有的能大小的決定因素：質(zhì)量、高度重力勢(shì)能定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能大小的決定因素：彈性形變的程度彈性勢(shì)能勢(shì)能動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化新課導(dǎo)引如圖所示，小朋友在玩蕩秋千，當(dāng)被推動(dòng)幾下后，秋千越往高蕩，速度就越慢，往低處蕩時(shí)速度就加快．秋千速度為何發(fā)生上述的變化?教材精華知識(shí)點(diǎn)1能量能量：如果一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f(shuō)這個(gè)物體具有能量，簡(jiǎn)稱能．物體做功的過(guò)程就是能的轉(zhuǎn)化過(guò)程，物體做的功越多，說(shuō)明某種能轉(zhuǎn)化為別的形式的能越多．能的單位：在國(guó)際單位制中，功的單位是焦(J)，能的單位也是焦(J)．知識(shí)點(diǎn)2動(dòng)能重點(diǎn)；掌握概念：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，叫做動(dòng)能．與動(dòng)能大小有關(guān)的因素：物體的質(zhì)量和速度．物體的質(zhì)量越大，速度越大，物體具有的動(dòng)能就越大．探究實(shí)驗(yàn)[提出問(wèn)題]動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)?[猜想與假設(shè)]能是物體具有做功的本領(lǐng)，動(dòng)能大，表示物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量大，所以動(dòng)能可能與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，還可能與物體的質(zhì)量有關(guān)．[實(shí)驗(yàn)原理](1)小球從光滑斜面上由靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)斜面底端的速度只與起點(diǎn)高度有關(guān)，起點(diǎn)越高，到達(dá)底端的速度越大．(2)不同質(zhì)量的小球分別從光滑斜面上由靜止下滑，并撞擊平面上的木塊，被撞擊的木塊運(yùn)動(dòng)距離越長(zhǎng)，小球具有的動(dòng)能越大．[制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)](1)將木塊放在水平面上，讓小球由靜止開(kāi)始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，撞擊木塊，通過(guò)比較木塊運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)度，比較小球動(dòng)能的大小（如圖9—142甲所示)．(2)比較木塊分別被從不同高度處滾下的同一鋼球撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，如圖9—142乙所示．(3)比較木塊分別被從同一高度處滾下的木球、鋼球撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，如圖9—142丙所示。[實(shí)驗(yàn)器材]平木板、光滑斜面、鋼球、木球、木塊、刻度尺．[實(shí)驗(yàn)過(guò)程]（1)將平木板放在水平面上，將木塊放在平木板上，分別讓同一鋼球從斜面上不同高度由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，撞擊木塊，比較木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，發(fā)現(xiàn)從較高的位置釋放的鋼球撞擊木塊，木塊運(yùn)動(dòng)的距離較長(zhǎng)．(2)分別讓木球和鋼球從斜面同一高度由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，撞擊木塊，比較木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，發(fā)現(xiàn)從同一高度釋放的鋼球撞擊木塊，木塊運(yùn)動(dòng)的距離長(zhǎng)．[交流論證](1)當(dāng)同一鋼球從不同高度釋放時(shí)，起點(diǎn)高的鋼球，到達(dá)底端的速度大，并且撞擊木塊后使木塊運(yùn)動(dòng)的距離長(zhǎng)，表明它的動(dòng)能大．(2)木球和鋼球的質(zhì)量不同，鋼球的質(zhì)量大，當(dāng)它們從同一高度釋放時(shí)，到達(dá)斜面底端的速度相同，但鋼球撞擊木塊運(yùn)動(dòng)的距離長(zhǎng)，表明它的動(dòng)能大。+[得出結(jié)論](1)質(zhì)量相同時(shí)，速度大的物體具有的動(dòng)能大．(2)速度相同時(shí)，質(zhì)量大的物體具有的動(dòng)能大．(3)物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大，速度越大，物體具有的動(dòng)能就越大．[實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)解析](1)質(zhì)量相同的小球從同一斜面的不同高度由靜止開(kāi)始滑下，到達(dá)水平面時(shí)的速度不同，位置越高，速度越大．(2)質(zhì)量不同的小球從同一斜面的同一高度從靜止開(kāi)始滑下，到達(dá)水平面時(shí)的速度相同．(3)注意控制變量法的運(yùn)用．知識(shí)點(diǎn)3勢(shì)能勢(shì)能：物體由于被舉高或發(fā)生彈性形變具有的能叫做勢(shì)能．重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢(shì)能．與重力勢(shì)能大小有關(guān)的因素：物體的質(zhì)量和物體所處的高度．物體的質(zhì)量越大，所處的高度越高，重力勢(shì)能就越大．[提出問(wèn)題]重力勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)?探究實(shí)驗(yàn)[猜想與假設(shè)]重力勢(shì)能是物體由于被舉高而具有的能量，所以它可能與物體的高度有關(guān)，還可能跟物體的質(zhì)量有關(guān)．[制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)](1)同一重物從不同高度自由下落沖擊小方桌(小方桌的桌腿是四根釘，并放置在沙箱的沙面上)，如圖9—143甲、乙所示，比較小方桌下陷的深度，進(jìn)而推斷出重物具有的勢(shì)能與高度的關(guān)系．(2)從同一高度自由下落的兩個(gè)不同質(zhì)量的重物沖擊小方桌，比較小方桌下陷的深度，進(jìn)而推斷出重物具有的勢(shì)能與重物質(zhì)量的關(guān)系，如圖9—143丙、丁所示．[實(shí)驗(yàn)器材]裝有沙子的沙箱、重物、木塊、小方桌．[實(shí)驗(yàn)過(guò)程](1)讓同一重物從不同高度自由下落沖擊小方桌，發(fā)現(xiàn)當(dāng)重物被舉得越高時(shí)，小方桌下陷得越深．(2)讓兩個(gè)質(zhì)量不同的重物從同一高度自由下落沖擊小方桌，發(fā)現(xiàn)當(dāng)重物的質(zhì)量越大時(shí)，小方桌下陷得越深．[得出結(jié)論](1)質(zhì)量相同時(shí)，物體被舉得越高，它具有的重力勢(shì)能就越大．(2)物體被舉高的高度相同時(shí)，質(zhì)量越大，它具有的重力勢(shì)能就越大．(3)物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)，物體被舉得越高，質(zhì)量越大，它具有的重力勢(shì)能就越大．彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢(shì)能．物體的彈性形變?cè)酱螅哂械膹椥詣?shì)能就越大．例如：弓張得越滿，放手后，箭就射得越遠(yuǎn)．知識(shí)點(diǎn)4機(jī)械能物體有時(shí)既具有動(dòng)能，又具有勢(shì)能．例如：正在升空的飛機(jī)具有動(dòng)能，又因?yàn)樗诟咛?，還具有重力勢(shì)能．動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能．知識(shí)點(diǎn)5動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化．例如：豎直上拋的小球，在上升過(guò)程中，高度增大，速度減小，所以重力勢(shì)能在增大，而動(dòng)能在減?。恍∏蛳侣溥^(guò)程中，它的重力勢(shì)能在減小，而動(dòng)能在增大．動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化．當(dāng)物體的彈性形變程度增大時(shí)，彈性勢(shì)能增大，當(dāng)物體的彈性形變程度減小時(shí)，彈性勢(shì)能減?。畡?dòng)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的例子有很多，例如：弓箭發(fā)射前有彈性勢(shì)能，發(fā)射后，彈性勢(shì)能消失，但箭射出時(shí)具有動(dòng)能．新課導(dǎo)引解讀：秋千在向上蕩的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，動(dòng)能減小，速度減小．當(dāng)秋千向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能增加，運(yùn)動(dòng)速度加快了．知識(shí)點(diǎn)6水能和風(fēng)能的利用風(fēng)能：空氣在流動(dòng)過(guò)程中所具有的機(jī)械能叫做風(fēng)能．水能：流動(dòng)的水具有動(dòng)能，高處的水具有勢(shì)能，水所具有的機(jī)械能統(tǒng)稱為水能．風(fēng)能和水能的利用：我國(guó)是利用風(fēng)能最早的國(guó)家之一，遠(yuǎn)在3000年前我國(guó)東南沿海的居民已使用風(fēng)車車水灌溉或排澇．現(xiàn)在人們?cè)陲L(fēng)力大的地方建造風(fēng)力發(fā)電站，風(fēng)能是一種永不枯竭的請(qǐng)潔能源，水能發(fā)電是水庫(kù)上游的水沖擊水輪機(jī)葉片時(shí)，把大部分動(dòng)能傳遞給水輪機(jī)，使水輪機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)，由此帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電．課堂檢測(cè)1.下列關(guān)于功和能的說(shuō)法中，正確的是()A．具有能的物體一定在做功B．物體具有的能越大，它做的功越多C．物體做的功越多，它具有的能越大D．物體能夠做的功越多，它具有的能越大2下列關(guān)于動(dòng)能和勢(shì)能大小的說(shuō)法中正確的是()A．質(zhì)量大的物體比質(zhì)量小的物體動(dòng)能大B．重力勢(shì)能大的物體一定比重力勢(shì)能小的物體所處的位置高C．高度相同的物體，重力勢(shì)能大小可能相等D．發(fā)生了形變的物體，一定具有彈性勢(shì)能3下列說(shuō)法中正確的是()A．氣球勻速上升時(shí)，它的動(dòng)能和勢(shì)能都保持不變B．人造衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，勢(shì)能最大，動(dòng)能為零C.兩輛汽車，運(yùn)動(dòng)速度相同時(shí)，具有的動(dòng)能一定相等D．勻速前進(jìn)的灑水車，在灑水過(guò)程中，它的動(dòng)能逐漸減小4自行車沿斜坡勻速下滑的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A.自行車的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，其機(jī)械能不變B自行車的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，其機(jī)械能減小C.自行車的動(dòng)能不變，機(jī)械能減小D．自行車的重力勢(shì)能減小，機(jī)械能不變5飛行的子彈擊中靶后，能將靶擊穿，這是因?yàn)樽訌椌哂心?；將鐘表發(fā)條擰緊后，能讓鐘表的指針走相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，這是因?yàn)閿Q緊的發(fā)條發(fā)生而具有彈性勢(shì)能．6人造衛(wèi)星繞地球沿橢圓形軌道運(yùn)行，如圖9—144所示．近地點(diǎn)為離地球中心最近的點(diǎn)，遠(yuǎn)地點(diǎn)為離地球中心最遠(yuǎn)的點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是()A．在近地點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星勢(shì)能最大B．在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星勢(shì)能最大C.衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D.衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能7如圖9—145所示，小球由靜止從軌道最高處的A點(diǎn)滾到最低處的B點(diǎn)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()A．小球在A點(diǎn)時(shí)只有動(dòng)能，沒(méi)有重力勢(shì)能B．小球在A點(diǎn)時(shí)只有重力勢(shì)能，沒(méi)有動(dòng)能C，小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能D．小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能增加8物體在平衡力的作用下，下列況法正確的是()A．物體的動(dòng)能一定不變B．物體的重力勢(shì)能一定不變C．物體的機(jī)械能一定不變D．物體的機(jī)械能可能減少體驗(yàn)中考1（09·上海）如圖9—149所示，青蛙從跳起到落地的過(guò)程中，它的重力勢(shì)能()A．一直增大B.一直減小C.先增大后減小D．先減小后增大2(09·重慶)許多同學(xué)都很喜歡設(shè)計(jì)和參加“多米諾骨牌效應(yīng)”活動(dòng)(按一定距離排列的骨牌，碰倒一塊骨牌后，其他所有骨牌會(huì)依次倒下)，其中的物理原理是：骨牌倒下時(shí)，轉(zhuǎn)化為，這部分能量就轉(zhuǎn)移給下一張骨牌，下一張骨牌倒下時(shí)具有的能量更大，骨牌被推倒的速度越來(lái)越快．(選填“動(dòng)能”或“重力勢(shì)能”)3(09·廣東)跳高運(yùn)動(dòng)員從地面向上跳起的過(guò)程中，轉(zhuǎn)化為；蘋(píng)果從樹(shù)上落下過(guò)程中，增大．（均選填“動(dòng)能”或“重力勢(shì)能”)4(09·安徽)一物體沿固定的粗糙斜面勻速下滑，物體在下滑的過(guò)程中()A．動(dòng)能不變，