第一篇:高三物理三輪基礎知識精品教案5:機械能
高三物理三輪基礎知識精品教案5:機械能
能的概念、功和能的關系以及各種不同形式的能的相互轉化和守恒的規律是自然界中最重要、最普遍、最基本的客觀規律,它貫穿于整個物理學中。本章的功和功率、動能和動能定理、重力的功和重力勢能、彈性勢能、機械能守恒定律是歷年高考的必考內容,考查的知識點覆蓋面全,頻率高,題型全。動能定理、機械能守恒定律是力學中的重點和難點,用能量觀點解題是解決動力學問題的三大途徑之一。考題的內容經常與牛頓運動定律、曲線運動、動量守恒定律、電磁學等方面知識綜合,物理過程復雜,綜合分析的能力要求較高,這部分知識能密切聯系實際、生活實際、聯系現代科學技術,因此,每年高考的壓軸題,高難度的綜合題經常涉及本章知識。例如:2001年的全國卷第22題、2001年上海卷第23題、2002年全國理綜第30題、2003年全國理綜第34題、2004年上海卷第21題、2004年物理廣西卷第17題、2004年理綜福建卷第25題等。同學平時要加強綜合題的練習,學會將復雜的物理過程分解成若干個子過程,分析每一個過程的始末運動狀態量及物理過程中力、加速度、速度、能量和動量的變化,對于生活、生產中的實際問題要建立相關物理模型,靈活運用牛頓定律、動能定理、動量定理及能量轉化的方法提高解決實際問題的能力。
1.深刻理解功的概念
功是力的空間積累效應。它和位移相對應(也和時間相對應)。計算功的方法有兩種:
⑴按照定義求功。即:W=Fscosθ。在高中階段,這種方法只適用于恒力做功。當0????2時F做正功,當???2時F不做功,當
?2????時F做負功。
這種方法也可以說成是:功等于恒力和沿該恒力方向上的位移的乘積。
⑵用動能定理W=ΔEk或功能關系求功。當F為變力時,高中階段往往考慮用這種方法求功。
這種方法的依據是:做功的過程就是能量轉化的過程,功是能的轉化的量度。如果知道某一過程中能量轉化的數值,那么也就知道了該過程中對應的功的數值。
1用力和位移的夾角α判斷;○2用力(3).會判斷正功、負功或不做功。判斷方法有:○
3用動能變化判斷.和速度的夾角θ判斷定;○(4)了解常見力做功的特點:
重力做功和路徑無關,只與物體始末位置的高度差h有關:W=mgh,當末位置低于初位置時,W>0,即重力做正功;反之則重力做負功。
滑動摩擦力做功與路徑有關。當某物體在一固定平面上運動時,滑動摩擦力做功的絕對值等于摩擦力與路程的乘積。
在彈性范圍內,彈簧做功與始末狀態彈簧的形變量有關系。
1一對作用力和反作用力在同一段時間內做的(5)一對作用力和反作用力做功的特點:○
2一對互為作用反作用的摩擦力做的總功可能為零總功可能為正、可能為負、也可能為零;○(靜摩擦力)、可能為負(滑動摩擦力),但不可能為正。
2.深刻理解功率的概念
(1)功率的物理意義:功率是描述做功快慢的物理量。
(2)功率的定義式:P?Wt,所求出的功率是時間t內的平均功率。
(3)功率的計算式:P=Fvcosθ,其中θ是力與速度間的夾角。該公式有兩種用法:①求某一時刻的瞬時功率。這時F是該時刻的作用力大小,v取瞬時值,對應的P為F在該時刻的瞬時功率;②當v為某段位移(時間)內的平均速度時,則要求這段位移(時間)內F必須為恒力,對應的P為F在該段時間內的平均功率。(4)重力的功率可表示為PG=mgVy,即重力的瞬時功率等于重力和物體在該時刻的豎直分速度之積。
3.深刻理解動能的概念,掌握動能定理。
(1)動能Ek?12mV2是物體運動的狀態量,而動能的變化ΔEK是與物理過程有關的過程量。
(2)動能定理的表述
合外力做的功等于物體動能的變化。(這里的合外力指物體受到的所有外力的合力,包括重力)。表達式為W=ΔEK.動能定理也可以表述為:外力對物體做的總功等于物體動能的變化。實際應用時,后一種表述比較好操作。不必求合力,特別是在全過程的各個階段受力有變化的情況下,只要把各個力在各個階段所做的功都按照代數和加起來,就可以得到總功。
動能定理建立起過程量(功)和狀態量(動能)間的聯系。這樣,無論求合外力做的功還是求物體動能的變化,就都有了兩個可供選擇的途徑。功和動能都是標量,動能定理表達式是一個標量式,不能在某一個方向上應用動能定理。
4.深刻理解勢能的概念,掌握機械能守恒定律。
1.機械能守恒定律的兩種表述
⑴在只有重力做功的情形下,物體的動能和重力勢能發生相互轉化,但機械能的總量保持不變。
⑵如果沒有摩擦和介質阻力,物體只發生動能和重力勢能的相互轉化時,機械能的總量保持不變。
對機械能守恒定律的理解:
①機械能守恒定律的研究對象一定是系統,至少包括地球在內。通常我們說“小球的機械能守恒”其實一定也就包括地球在內,因為重力勢能就是小球和地球所共有的。另外小球的動能中所用的v,也是相對于地面的速度。
②當研究對象(除地球以外)只有一個物體時,往往根據是否“只有重力做功”來判定機械能是否守恒;當研究對象(除地球以外)由多個物體組成時,往往根據是否“沒有摩擦和介質阻力”來判定機械能是否守恒。
③“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。在該過程中,物體可以受其它力的作用,只要這些力不做功。
2.機械能守恒定律的各種表達形式 ⑴mgh?12mv2?mgh??12?; ?Ekmv?,即Ep?Ek?E?p2⑵?EP??Ek?0;?E1??E2?0;?E增??E減
用⑴時,需要規定重力勢能的參考平面。用⑵時則不必規定重力勢能的參考平面,因為重力勢能的改變量與參考平面的選取沒有關系。尤其是用ΔE增=ΔE減,只要把增加的機械能和減少的機械能都寫出來,方程自然就列出來了。
5.深刻理解功能關系,掌握能量守恒定律。
(1)做功的過程是能量轉化的過程,功是能的轉化的量度。
能量守恒和轉化定律是自然界最基本的規律之一。而在不同形式的能量發生相互轉化的過程中,功扮演著重要的角色。本章的主要定理、定律都可由這個基本原理出發而得到。
需要強調的是:功是一個過程量,它和一段位移(一段時間)相對應;而能是一個狀態量,它與一個時刻相對應。兩者的單位是相同的(都是J),但不能說功就是能,也不能說“功變成了能”。
(2)復習本章時的一個重要課題是要研究功和能的關系,尤其是功和機械能的關系。突出:“功是能量轉化的量度”這一基本概念。
1物體動能的增量由外力做的總功來量度:W外=ΔEk,這就是動能定理。○2物體重力勢能的增量由重力做的功來量度:WG=-ΔEP,這就是勢能定理。○3物體機械能的增量由重力以外的其他力做的功來量度:○W其=ΔE機,(W其表示除重力以外的其它力做的功),這就是機械能定理。
4當W其=0時,說明只有重力做功,所以系統的機械能守恒。○5一對互為作用力反作用力的摩擦力做的總功,用來量度該過程系統由于摩擦而減小○的機械能,也就是系統增加的內能。Q=fd(d為這兩個物體間相對移動的路程)。
第二篇:高三物理三輪基礎知識精品教案3:牛頓運動定律
高三物理三輪基礎知識精品教案3:牛頓運動定律
牛頓三個運動定律是力學的基礎,對整個物理學也有重大意義。本章考查的重點是牛頓第二定律,而牛頓第一定律和第三定律在牛頓第二定律的應用中得到了完美的體現。從近幾年高考看,要求準確理解牛頓第一定律;加深理解牛頓第二定律,熟練掌握其應用,尤其是物體受力分析的方法;理解牛頓第三定律;理解和掌握運動和力的關系;理解超重和失重。本章內容的高考試題每年都有,對本章內容單獨命題大多以選擇、填空形式出現,趨向于用牛頓運動定律解決生活、科技、生產實際問題。經常與電場、磁場聯系,構成難度較大的綜合性試題,運動學的知識往往和牛頓運動定律連為一體,考查推理能力和綜合分析能力。
1、牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。
對牛頓第一定律的理解要點:(1)運動是物體的一種屬性,物體的運動不需要力來維持;(2)它定性地揭示了運動與力的關系,即力是改變物體運動狀態的原因,是使物體產生加速度的原因;(3)定律說明了任何物體都有一個極其重要的屬性——慣性;(4)不受力的物體是不存在的,牛頓第一定律不能用實驗直接驗證,但是建立在大量實驗現象的基礎之上,通過思維的邏輯推理而發現的。它告訴了人們研究物理問題的另一種方法,即通過大量的實驗現象,利用人的邏輯思維,從大量現象中尋找事物的規律;(5)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎,不能簡單地認為它是牛頓第二定律不受外力時的特例,牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關系,牛頓第二定律定量地給出力與運動的關系。
2、牛頓第二定律:物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma.對牛頓第二定律的理解要點:(1)牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關系,即知道了力,可根據牛頓第二定律研究其效果,分析出物體的運動規律;反過來,知道了運動,可根據牛頓第二定律研究其受力情況,為設計運動,控制運動提供了理論基礎;(2)牛頓第二定律揭示的是力的瞬時效果,即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應關系,力變加速度就變,力撤除加速度就為零,注意力的瞬時效果是加速度而不是速度;(3)牛頓第二定律是矢量關系,加速度的方向總是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,Fx=max, Fy=may,Fz=maz;(4)牛頓第二定律F=ma定義了力的基本單位——牛頓(定義使質量為1kg的物體產生1m/s2的加速度的作用力為1N,即1N=1kg.m/s2.3、牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一直線上。
對牛頓第三定律的理解要點:(1)作用力和反作用力相互依賴性,它們是相互依存,互以對方作為自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同時性,它們是同時產生、同時消失,同時變化,不是先有作用力后有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性質的力;(4)作用力和反作用力是不可疊加的,作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上,各產生其效果,不可求它們的合力,兩個力的作用效果不能相互抵消,這應注意同二力平衡加以區別。
4.物體受力分析的基本程序:(1)確定研究對象;(2)采用隔離法分析其他物體對研究對象的作用力;(3)按照先重力,然后環繞物體一周找出跟研究對象接觸的物體,并逐個分析這些物體對研究對象的彈力和摩擦力,最后分析其他場力;(4)畫物體受力圖,沒有特別要求,則畫示意圖即可。
5.超重和失重:(1)超重:物體有向上的加速度稱物體處于超重。處于失重的物體的物體對支持面的壓力F(或對懸掛物的拉力)大于物體的重力,即F=mg+ma.;(2)失重:物體有向下的加速度稱物體處于失重。處于失重的物體對支持面的壓力FN(或對懸掛物的拉力)小于物體的重力mg,即FN=mg-ma,當a=g時,FN=0,即物體處于完全失重。
6、牛頓定律的適用范圍:(1)只適用于研究慣性系中運動與力的關系,不能用于非慣性系;(2)只適用于解決宏觀物體的低速運動問題,不能用來處理高速運動問題;(3)只適用于宏觀物體,一般不適用微觀粒子。
第三篇:初中物理機械能教案
初中物理機械能教案
機械能教案
一、教學目標:
1、知識與技能:
1.理解動能、重力勢能,知道彈性勢能。
2.能用實例說明物體的動能和勢能,知道機械能包括動能和勢能。
2、過程與方法:
1.學生通過觀察物體具有動能、重力勢能和彈性勢能的一系列物理實驗,學習觀察物理實驗現象的方法,提高觀察能力。
2.通過實驗探究活動,再次加深對控制變量法的認識。
3、情感態度與價值觀: 通過學習有關動能、勢能的知識及其在生活中的廣泛應用,激發學生學習物理的興趣,培養學生理論聯系實際的觀念。
二、教學重難點:
重點:探究動能、重力勢能和彈性勢能的影響因素,讓學生體驗探究的過程。難點:學生設計完成探究試驗,并交流評估各自的實驗方案
三、教學方法:
實驗法,講授法,指導閱讀法,演示法
四、教學實驗儀器:
乒乓球、沙子、小桌子、模型小汽車、銅塊、細線、木塊等
五、教學過程:
1、情景引入:
師:首先請同學們觀看一個現象(老師在桌子上放上一張紙和一個乒乓球,用扇子扇風,紙和乒乓球被風吹走)同學們看到了什么現象?
生:風把紙和乒乓球吹走了。
師:那么風能把火車吹翻嗎?
生:(一般)不能。
師:請同學們觀看一個新聞片段。(風吹翻火車)
師:對此,你們有什么看法?
生:太可怕了,風怎么會有如此大的力量呢?
2、新課教學:
師:那么,我們帶著疑問,走入今天的課堂。首先,請同學觀察下面四幅圖,分析一下這四幅圖中的物體有什么共同的特征?
生:他們都在運動。
師:很好,那么結合前面我們所學功的知識,這些運動的物體能不能對別的物體做功呢?像這樣,一個物體能夠做功,我們就說他具有能。能夠做的功越多,我們就說他具有更多的能。請注意,能夠做功指的是他具有的本領,能不能確定他一定正在對別的物體做功呀?不能!!像剛剛那樣的四個物體,是由于運動而具有對其他物體做功的能力,我們把這種能稱為動能。那同學們能不能從生活實際中找到具有動能的物體呢?
生:……
師:其實,我們判斷一個物體是否具有動能,主要是看這個物體是否在運動。那么,下面,我們一起來看看這輛運動的公交車發生了什么事情?(看視頻)剛剛的視頻中發生了什么事情呢?
生:公交車將小汽車撞飛出去了!
師:我這里也有一輛小汽車,(拿著道具模型)現在它也在運動,如果是這輛小汽車裝上視頻中的小汽車,會把小汽車撞飛出去嗎?
生:不能;
師:那這說明,運動的物體都有動能,但是動能是不是都一樣大呀?(不是)動能有大有小,那么這個動能的大小到底與什么因素有關呢?同學們大膽的猜想一下:
生:猜想:(質量;體積(乒乓球和小鋼珠);速度)
師:這都是我們的猜想,那要驗證我們的猜想,我們應該怎么做呢?(實驗)請同學們自己先運用自己手中的器材設計一下;
(控制變量法;做實驗,得出結論)
師:現在,老師拿出一個銅塊,放在這張桌子上,同學們會擔心,銅塊撞傷你嗎?(不擔心)那我用一根細繩將銅塊吊起來,放在你的頭上,你擔心嗎?為什么呢?
生:可能會回答擔心繩子斷了,砸到頭。
師:這個銅塊是因為動起來讓你覺得擔心嗎?不是!是因為這個銅塊被舉高了而擔心。那也就是說雖然這個銅塊沒有動起來,但是因為被舉高了也具有了做功的能力。那這種因為被舉高而具有的能就叫做重力勢能。同樣的,重力勢能有大有小,我們根據動能的探究過程來探究一下重力勢能的大小與那些因素有關!我這里有一盒沙子,在沙子上面,放上一張桌子,將一個銅塊舉高,松手,銅塊將桌子砸進沙子中,桌子陷入沙子中越深,說明這個銅塊能對桌子做更多的功,具有更多的能;反之,則不然。
(控制變量法;做實驗,得出結論)
師:通過學習,我們得出,物體由于運動或者被舉高都會具有能,由于運動而具有的能叫動能,由于被舉高而具有的能叫重力勢能。動能大小與物體的質量和運動的速度有關,而重力勢能與物體的質量和被舉高的高度有關;那我這里有根橡皮筋,現在既沒有運動也沒有被舉高,是不是就不具有能,不能對物體做功呢?看個小實驗,用橡皮筋將紙彈出去,橡皮筋能將紙彈出去,說明此時此刻的橡皮筋也具有能,但是這種能不是因為運動也不是因為被舉高,而是因為發生了彈性形變而具有的能,這種能,我們就叫做彈性勢能,由于時間關系,我們就不在課堂上討論了,只是給同學看看老師已經做過的一個實驗,同學能夠知道彈性勢能的大小也不是都一樣的,與物體發生彈性形變的程度有關。
重力勢能和彈性勢能總的來說都是勢能,我們把勢能和動能的合起來稱之為機械能。
六、課堂練習:
1、看圖說出圖中的物體各自具有的是什么樣的能。
2、運用今天所學的知識解決情景引入中風吹翻火車,滴水川石。。。
七、課堂小結:(主要小結知識和實驗方法)時間還很多的話,還可以讓同學們討論一下,通過本節課程的學習,對生活有哪些啟示:比如火車被吹翻,公交車撞飛小汽車要注意控制好速度,又比如滴水穿石,不能小覷大自然的威力等等
八、課后作業:
薦初二物理《浮力》教學案例(5000薦
字)初二物理教案
物態變化 薦初中物理教學案例 123 薦初中物理教學設計和反思(3000字)薦初中物理教學案例《密度》(800字)
第四篇:高三物理三輪基礎知識精品教案1:力與物體平衡
高三物理三輪基礎知識精品教案1:力與物體平衡 力學中的三類常見的力:重力、彈力、摩擦力,特別是靜摩擦力,這是高考中常考的內容。由于靜摩擦力隨物體的相對運動趨勢發生變化,在分析中非常容易失誤,同學們一定要下功夫把靜摩擦力弄清楚。共點力作用下物體的平衡,是高中物理中重要的問題,幾乎是年年必考。單純考查本章內容多以選擇、填空為主,難度適中,與其它章節結合的則以綜合題出現,也是今后高考的方向.
(一).力的概念:力是物體對物體的作用。
1.力的基本特征(1)力的物質性:力不能脫離物體而獨立存在。(2)力的相互性:力的作用是相互的。(3)力的矢量性:力是矢量,既有大小,又有方向。(4)力的獨立性:力具有獨立作用性,用牛頓第二定律表示時,則有合力產生的加速度等于幾個分力產生的加速度的矢量和。
2.力的分類:
(1)按力的性質分類:如重力、電場力、磁場力、彈力、摩擦力、分子力、核力等(2)按力的效果分類:如拉力、推力、支持力、壓力、動力、阻力等.
(二)、常見的三類力。
1.重力:重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。
(1)重力的大小:重力大小等于mg,g是常數,通常等于9.8N/kg.(2)重力的方向:豎直向下的.
(3)重力的作用點—重心:重力總是作用在物體的各個點上,但為了研究問題簡單,我們認為一個物體的重力集中作用在物體的一點上,這一點稱為物體的重心.
①質量分布均勻的規則物體的重心在物體的幾何中心. ②不規則物體的重心可用懸線法求出重心位置.
2.彈力:發生彈性形變的物體,由于要恢復原狀,對跟它接觸的物體會產生力的作用,這種力叫做彈力.
(1)彈力產生的條件:①物體直接相互接觸; ②物體發生彈性形變.(2)彈力的方向:跟物體恢復形狀的方向相同.
1一般情況:凡是支持物對物體的支持力,都是支持物因發生形變而對物體產生的彈○力;支持力的方向總是垂直于支持面并指向被支持的物體.
2一般情況:
○凡是一根線(或繩)對物體的拉力,都是這根線(或繩)因為發生形變而對物體產生的彈力;拉力的方向總是沿線(或繩)的方向.
3彈力方向的特點:由于彈力的方向跟接觸面垂直,面面結觸、點面結觸時彈力的方
○向都是垂直于接觸面的.
(3)彈力的大小:①與形變大小有關,彈簧的彈力F=kx②可由力的平衡條件求得.
3.滑動摩擦力:一個物體在另一個物體表面上存在相對滑動的時候,要受到另一個物體阻礙它們相對滑動的力,這種力叫做滑動摩擦力.
(1)產生條件:①接觸面是粗糙;②兩物體接觸面上有壓力;③兩物體間有相對滑動.(2)方向:總是沿著接觸面的切線方向與相對運動方向相反.(3)大小:與正壓力成正比,即Fμ=μFN
4.靜摩擦力:當一個物體在另一個物體表面上有相對運動趨勢時,所受到的另一個物體對它的力,叫做靜摩擦力.
(1)產生條件:①接觸面是粗糙的;②兩物體有相對運動的趨勢;③兩物體接觸面上有壓力.
(2)方向:沿著接觸面的切線方向與相對運動趨勢方向相反.(3)大小:由受力物體所處的運動狀態根據平衡條件或牛頓第二定律來計算.
(三)、力的合成與分解
1.合力和力的合成:一個力產生的效果如果能跟原來幾個力共同作用產生的效果相同,這個力就叫那幾個力的合力,求幾個力的合力叫力的合成.
2.力的平行四邊形定則:求兩個互成角度的共點力的合力,可以用表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形,合力的大小和方向就可以用這個平行四邊形的對角線表示出來。
3.分力與力的分解:如果幾個力的作用效果跟原來一個力的作用效果相同,這幾個力叫原來那個力的分力.求一個力的分力叫做力的分解.
4.分解原則:平行四邊形定則.
力的分解是力的合成的逆運算,同一個力F可以分解為無數對大小,方向不同的分力,一個已知力究竟怎樣分解,要根據實際情況來確定,根據力的作用效果進行分解.
(四)共點力的平衡
1.共點力:物體受到的各力的作用線或作用線的延長線能相交于一點的力.2.平衡狀態:在共點力的作用下,物體處于靜止或勻速直線運動的狀態.3.共點力作用下物體的平衡條件:合力為零,即F合=0.4.力的平衡:作用在物體上幾個力的合力為零,這種情形叫做力的平衡.(1)若處于平衡狀態的物體僅受兩個力作用,這兩個力一定大小相等、方向相反、作用在一條直線上,即二力平衡.(2)若處于平衡狀態的物體受三個力作用,則這三個力中的任意兩個力的合力一定與另一個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上.(3)若處于平衡狀態的物體受到三個或三個以上的力的作用,則宜用正交分解法處理,??Fx?0此時的平衡方程可寫成:?
?F?0?y
第五篇:初中物理機械能教案
機械能教案
一、教學目標:
1、知識與技能:
1.理解動能、重力勢能,知道彈性勢能。
2.能用實例說明物體的動能和勢能,知道機械能包括動能和勢能。
2、過程與方法:
1.學生通過觀察物體具有動能、重力勢能和彈性勢能的一系列物理實驗,學習觀察物理實驗現象的方法,提高觀察能力。
2.通過實驗探究活動,再次加深對控制變量法的認識。
3、情感態度與價值觀:
通過學習有關動能、勢能的知識及其在生活中的廣泛應用,激發學生學習物理的興趣,培養學生理論聯系實際的觀念。
二、教學重難點:
重點:探究動能、重力勢能和彈性勢能的影響因素,讓學生體驗探究的過程。
難點:學生設計完成探究試驗,并交流評估各自的實驗方案
三、教學方法:
實驗法,講授法,指導閱讀法,演示法
四、教學實驗儀器:
乒乓球、沙子、小桌子、模型小汽車、銅塊、細線、木塊等
五、教學過程:
1、情景引入:
師:首先請同學們觀看一個現象(老師在桌子上放上一張紙和一個乒乓球,用扇子扇風,紙和乒乓球被風吹走)同學們看到了什么現象?
生:風把紙和乒乓球吹走了。師:那么風能把火車吹翻嗎? 生:(一般)不能。
師:請同學們觀看一個新聞片段。(風吹翻火車)師:對此,你們有什么看法?
生:太可怕了,風怎么會有如此大的力量呢?
2、新課教學:
師:那么,我們帶著疑問,走入今天的課堂。首先,請同學觀察下面四幅圖,分析一下這四幅圖中的物體有什么共同的特征?
生:他們都在運動。師:很好,那么結合前面我們所學功的知識,這些運動的物體能不能對別的物體做功呢?像這樣,一個物體能夠做功,我們就說他具有能。能夠做的功越多,我們就說他具有更多的能。請注意,能夠做功指的是他具有的本領,能不能確定他一定正在對別的物體做功呀?不能!!像剛剛那樣的四個物體,是由于運動而具有對其他物體做功的能力,我們把這種能稱為動能。那同學們能不能從生活實際中找到具有動能的物體呢? 生:……
師:其實,我們判斷一個物體是否具有動能,主要是看這個物體是否在運動。那么,下面,我們一起來看看這輛運動的公交車發生了什么事情?(看視頻)剛剛的視頻中發生了什么事情呢?
生:公交車將小汽車撞飛出去了!師:我這里也有一輛小汽車,(拿著道具模型)現在它也在運動,如果是這輛小汽車裝上視頻中的小汽車,會把小汽車撞飛出去嗎?
生:不能;
師:那這說明,運動的物體都有動能,但是動能是不是都一樣大呀?(不是)動能有大有小,那么這個動能的大小到底與什么因素有關呢?同學們大膽的猜想一下:
生:猜想:(質量;體積(乒乓球和小鋼珠);速度)
師:這都是我們的猜想,那要驗證我們的猜想,我們應該怎么做呢?(實驗)請同學們自己先運用自己手中的器材設計一下;
(控制變量法;做實驗,得出結論)
師:現在,老師拿出一個銅塊,放在這張桌子上,同學們會擔心,銅塊撞傷你嗎?(不擔心)那我用一根細繩將銅塊吊起來,放在你的頭上,你擔心嗎?為什么呢?
生:可能會回答擔心繩子斷了,砸到頭。
師:這個銅塊是因為動起來讓你覺得擔心嗎?不是!是因為這個銅塊被舉高了而擔心。那也就是說雖然這個銅塊沒有動起來,但是因為被舉高了也具有了做功的能力。那這種因為被舉高而具有的能就叫做重力勢能。同樣的,重力勢能有大有小,我們根據動能的探究過程來探究一下重力勢能的大小與那些因素有關!我這里有一盒沙子,在沙子上面,放上一張桌子,將一個銅塊舉高,松手,銅塊將桌子砸進沙子中,桌子陷入沙子中越深,說明這個銅塊能對桌子做更多的功,具有更多的能;反之,則不然。
(控制變量法;做實驗,得出結論)
師:通過學習,我們得出,物體由于運動或者被舉高都會具有能,由于運動而具有的能叫動能,由于被舉高而具有的能叫重力勢能。動能大小與物體的質量和運動的速度有關,而重力勢能與物體的質量和被舉高的高度有關;那我這里有根橡皮筋,現在既沒有運動也沒有被舉高,是不是就不具有能,不能對物體做功呢?看個小實驗,用橡皮筋將紙彈出去,橡皮筋能將紙彈出去,說明此時此刻的橡皮筋也具有能,但是這種能不是因為運動也不是因為被舉高,而是因為發生了彈性形變而具有的能,這種能,我們就叫做彈性勢能,由于時間關系,我們就不在課堂上討論了,只是給同學看看老師已經做過的一個實驗,同學能夠知道彈性勢能的大小也不是都一樣的,與物體發生彈性形變的程度有關。
重力勢能和彈性勢能總的來說都是勢能,我們把勢能和動能的合起來稱之為機械能。
六、課堂練習:
1、看圖說出圖中的物體各自具有的是什么樣的能。
2、運用今天所學的知識解決情景引入中風吹翻火車,滴水川石。。。
七、課堂小結:(主要小結知識和實驗方法)時間還很多的話,還可以讓同學們討論一下,通過本節課程的學習,對生活有哪些啟示:比如火車被吹翻,公交車撞飛小汽車要注意控制好速度,又比如滴水穿石,不能小覷大自然的威力等等
八、課后作業: