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1、授课时间:三年一班授课时间:三年一班 2012年年05月月23日第日第3节节 三年二班三年二班 2012年年05月月23日第日第4节节一一. .知识与技能知识与技能: : 1.建立能量的初步概念;理解动能、重力势能的概念建立能量的初步概念;理解动能、重力势能的概念及影响它们大小的因素;能用实例说明物体的动能和及影响它们大小的因素;能用实例说明物体的动能和势能;知道弹性势能;知道机械能及其单位。势能;知道弹性势能;知道机械能及其单位。 2.了解动能、势能可以相互转化,能用实例说明物体动了解动能、势能可以相互转化,能用实例说明物体动能和势能的转化。能和势能的转化。二二. .过程与方法过程与方法:
2、: 通过实验培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。通过实验培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。培养学生用能量观点分析问题的能力和意识培养学生用能量观点分析问题的能力和意识。三三. .情感态度与价值观情感态度与价值观: : 结合我国航天事业的发展,对学生进行爱国主义教育。结合我国航天事业的发展,对学生进行爱国主义教育。1 1、实验探究动能大小跟哪些因素有关。、实验探究动能大小跟哪些因素有关。2 2、实验探究重力势能大小跟哪些因素有关。、实验探究重力势能大小跟哪些因素有关。3 3、通过实例说明物体动能和势能可以相互转化。、通过实例说明物体动能和势能可以相互转化。 1 1、能的概念、能的概念2
3、 2、会解释有关动能和势能之间相互转化的现象。、会解释有关动能和势能之间相互转化的现象。斜面、光滑长木板、钢球、沙箱、四条腿上铁钉斜面、光滑长木板、钢球、沙箱、四条腿上铁钉的小方桌、砝码、滚摆、单摆。的小方桌、砝码、滚摆、单摆。1 1、什么是有用功、什么是有用功2 2、什么是额外功、什么是额外功3 3、什么是总功、什么是总功我们想做的,对我们有用的功。我们想做的,对我们有用的功。我们不想做,但又不得不做的功。我们不想做,但又不得不做的功。拉力(或者动力)做的功,又叫做动力功。拉力(或者动力)做的功,又叫做动力功。是有用功和额外功的总和。是有用功和额外功的总和。有用功:有用功: 重物上升所做的功
4、。重物上升所做的功。计算公式:计算公式: W W有有=Gh=Gh总功:总功:拉力所做的功,又叫动力功。拉力所做的功,又叫动力功。计算公式:计算公式: W W总总=FS=FS额外功:额外功: 克服动滑轮的重力以及绳子的摩擦力所做的功。克服动滑轮的重力以及绳子的摩擦力所做的功。计算公式:计算公式: W W额额=W=W总总-W-W有有=FS-Gh =FS-Gh 或或 W W额额=G=G0 0h h机械效率:机械效率: 有用功和总功的比值。有用功和总功的比值。计算公式:计算公式:=W=W有有/W/W总总100100% % FG注意注意:同一个机械,机械效率:同一个机械,机械效率不是不是恒定不变的。恒定
5、不变的。 而且机械效率始终而且机械效率始终小于小于100%100%。对于滑轮组对于滑轮组如何提高滑轮组的工作效率如何提高滑轮组的工作效率 1.1.使用轻质坚硬的材料制造的动滑使用轻质坚硬的材料制造的动滑轮。轮。 2.2.减少动滑轮的个数。减少动滑轮的个数。 3.3.增加被提升重物的重力。增加被提升重物的重力。 使用滑轮组提升重物,是重物自己在上升,使用滑轮组提升重物,是重物自己在上升,还是有别的力在提升重物上升。也就是说,使用还是有别的力在提升重物上升。也就是说,使用机械的时候,是物体自己在做功,还是一个物体机械的时候,是物体自己在做功,还是一个物体对另一个物体做功?对另一个物体做功?FG水冲
6、击水轮机转动而做功水冲击水轮机转动而做功风可以使风车转动,使帆船前进而做功风可以使风车转动,使帆船前进而做功小球撞击实验小球撞击实验弹簧振子弹簧振子实验现象:实验现象:运动运动的小球能够推动静止放置在水平木板上的木块的小球能够推动静止放置在水平木板上的木块前进。被前进。被压缩压缩的弹簧能够使静止的弹珠运动。的弹簧能够使静止的弹珠运动。解释:解释:1.1.运动的小球,能够对木块产生一个水平向右的推运动的小球,能够对木块产生一个水平向右的推力,在这个推力的作用下,木块向右运动。也就是说,运动力,在这个推力的作用下,木块向右运动。也就是说,运动的小球能够对静止的木块做功。的小球能够对静止的木块做功。
7、 2.2.被压缩的弹簧,能对静止的弹珠产生一个水平向被压缩的弹簧,能对静止的弹珠产生一个水平向右的弹力,在这个弹力的作用下,弹珠向右运动。也就是说,右的弹力,在这个弹力的作用下,弹珠向右运动。也就是说,压缩的弹簧能够对静止的弹珠做功。压缩的弹簧能够对静止的弹珠做功。看看这两个实验看看这两个实验能量:能量:(像运动的小球、被压缩的弹簧这样)(像运动的小球、被压缩的弹簧这样)一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量。物体具有能量。注:注:1.1.只要一个能对别的物体做功,那么这个物体就具有只要一个能对别的物体做功,那么这个物体就具有能量;如果一个
8、物体不能对别的物体做功,那么这个物体能量;如果一个物体不能对别的物体做功,那么这个物体就不具有能量。就不具有能量。 2.2.能量是不可能凭空产生或者凭空消失的,只是由一能量是不可能凭空产生或者凭空消失的,只是由一种形式的能量转化成了另一种形式或从一个物体转移到另种形式的能量转化成了另一种形式或从一个物体转移到另一个物体。一个物体。能量的单位能量的单位焦耳焦耳物体做功的过程就是能量转换的过程,物体做功越多,说明物体做功的过程就是能量转换的过程,物体做功越多,说明一种能量转换成另一种能量就越多,所以能的单位和功的单一种能量转换成另一种能量就越多,所以能的单位和功的单位是一样的位是一样的能量的分类能
9、量的分类能能量量机械能机械能风能风能水能水能电能电能内能(热能)内能(热能)其他能量其他能量动能动能势能势能重重力力势势能能弹弹性性势势能能核能核能化学能化学能物体由于运动所具有的能叫做动能物体由于运动所具有的能叫做动能 像像运动运动的小球那样,能对木块做功,它所具有的的小球那样,能对木块做功,它所具有的能量,就是能量,就是动能动能。换言之,。换言之,物体由于运动而具有的能物体由于运动而具有的能量叫做动能。量叫做动能。总结:只有总结:只有运动运动的物体具有动能,而且一切运的物体具有动能,而且一切运动的物体都能对其他的物体做功。也就是说,动的物体都能对其他的物体做功。也就是说,一切运动的物体都具
10、有动能。一切运动的物体都具有动能。动能动能影响动能大小的因素影响动能大小的因素运动物体的质量越大,速度越大,动能也越大。运动物体的质量越大,速度越大,动能也越大。物体由于被举高而具有的能叫重力似势能物体由于被举高而具有的能叫重力似势能物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能势能:物体被势能:物体被举高举高或者发生或者发生弹性形变弹性形变时所具有的能量时所具有的能量 铅球放到海绵上,柔软的海绵会被压变形,这说铅球放到海绵上,柔软的海绵会被压变形,这说明铅球具有能量。像铅球这样明铅球具有能量。像铅球这样由于物体被举高而具有由于物体被举高而具有的能量的能量叫做
11、叫做重力势能重力势能。 展开的弓,能够把弓上的箭展开的弓,能够把弓上的箭射出去,这说明展开的弓具有能射出去,这说明展开的弓具有能量,像展开的弓这样量,像展开的弓这样由于物体产由于物体产生形变而具有的能量生形变而具有的能量叫做叫做弹性势弹性势能能。势能势能看看下面这些物体分别具有什么势能看看下面这些物体分别具有什么势能被举高的重锤被举高的重锤站在站在3 3楼的同学楼的同学在空中飞行的足球在空中飞行的足球静止在空中飞艇静止在空中飞艇在空中在空中静止静止的树枝的树枝被压缩的弹簧被压缩的弹簧拉伸的橡皮筋拉伸的橡皮筋用力搬弯的塑料棍用力搬弯的塑料棍重力势能重力势能弹性势能弹性势能只要物体处于高处就具有重
12、力势能只要物体处于高处就具有重力势能只要物体发生形变就具有弹性势能只要物体发生形变就具有弹性势能影响重力势能大小的因素影响重力势能大小的因素物体的质量越大,被举得越高,重力势能也越大。物体的质量越大,被举得越高,重力势能也越大。影响弹性势能大小的因素影响弹性势能大小的因素物体的弹性形变越大,弹性势能也越大。物体的弹性形变越大,弹性势能也越大。 通过实验我们知道:通过实验我们知道: 质量相同的物体高度质量相同的物体高度_,重力势能,重力势能_。 高度相同的物体质量高度相同的物体质量_,重力势能,重力势能_。 重力势能与重力势能与_和和_有关,物体被举得越有关,物体被举得越_,质量,质量_,它具有
13、的重力势能越大。,它具有的重力势能越大。越高越高越大越大越大越大越大越大质量质量高度高度越高越高越大越大物体的弹性形变越物体的弹性形变越_,物体具有的弹性,物体具有的弹性 势势能就能就_。大大越大越大势能与哪些因素有关势能与哪些因素有关能量是不可能凭空产生或者凭空消失的,只是能量是不可能凭空产生或者凭空消失的,只是由一种形式的能量转换成了另一种形式的能量。由一种形式的能量转换成了另一种形式的能量。观察粉笔的下落情况观察粉笔的下落情况粉笔下落时,速度越来越大,高度却越来越低。粉笔下落时,速度越来越大,高度却越来越低。这说明了粉笔下落时它的动能越来越大,重力势这说明了粉笔下落时它的动能越来越大,重
14、力势能却越来越小。也就是说,动能在增大,重力势能却越来越小。也就是说,动能在增大,重力势能在减小,减小的重力势能就转换成为了动能。能在减小,减小的重力势能就转换成为了动能。重力势能和弹性势能合称为势能。重力势能和弹性势能合称为势能。动能和势能统称为机械能动能和势能统称为机械能机械能的转换机械能的转换滚摆滚摆蹦蹦杆(跳跳棒)蹦蹦杆(跳跳棒) 开始释放摆轮时,摆轮在最高点静止,此开始释放摆轮时,摆轮在最高点静止,此时摆轮只有重力势能,没有动能。摆轮下降时,时摆轮只有重力势能,没有动能。摆轮下降时,它的高度降低,重力势能减少;摆轮旋转着下它的高度降低,重力势能减少;摆轮旋转着下降;而且越转越快,它的
15、动能越来越大。摆到降;而且越转越快,它的动能越来越大。摆到最低点时,转动最快,动能最大;它的高度最最低点时,转动最快,动能最大;它的高度最低,重力势能最小。也就是说,摆轮下降的时低,重力势能最小。也就是说,摆轮下降的时候重力势能转换为了动能;反之,上升时,动候重力势能转换为了动能;反之,上升时,动能转换为了重力势能。能转换为了重力势能。蹦蹦杆在使用的时候也涉及到了能量的转蹦蹦杆在使用的时候也涉及到了能量的转换例如,人在蹦蹦杆上,往下运动时,高度换例如,人在蹦蹦杆上,往下运动时,高度下降,速度减慢,弹簧的形变增大,这说明了下降,速度减慢,弹簧的形变增大,这说明了整个过程中,重力势能减少,动能减少
16、,弹性整个过程中,重力势能减少,动能减少,弹性势能增大,也就是动能和重力势能转换为了弹势能增大,也就是动能和重力势能转换为了弹性势能反之,蹦蹦杆向上运动的时候,就是性势能反之,蹦蹦杆向上运动的时候,就是弹性势能转换为了动能和重力势能弹性势能转换为了动能和重力势能1.1.乒乓球竖直上抛,下落过程。乒乓球竖直上抛,下落过程。2.2.蓝球竖直下落,弹地,反弹上升过程。蓝球竖直下落,弹地,反弹上升过程。3.3.人造地球卫星人造地球卫星近地点,距离地球最近,速度最大。近地点,距离地球最近,速度最大。远地点,距离地球最远,速度最小远地点,距离地球最远,速度最小从近地点到远地点,动能转换为重力势能。从近地点
17、到远地点,动能转换为重力势能。从远地点到近地点,重力势能转换为动能。从远地点到近地点,重力势能转换为动能。 注意注意:在能量的转换过程中,如果只有:在能量的转换过程中,如果只有动能动能和和势能势能的转换,的转换,机械能的总量机械能的总量是是不会改不会改变变的。的。下列情况机械能转换过程下列情况机械能转换过程能量能量:一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量。有能量。能量的单位能量的单位焦耳焦耳动能动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能。物体由于运动而具有的能量叫做动能。运动物体的质量越大,速度越大,动能越大。运动物体的质量越大,速度越大
18、,动能越大。物体的质量越大,被举得越高,重力势能越大。物体的质量越大,被举得越高,重力势能越大。物体的弹性形变越大,弹性势能越大。物体的弹性形变越大,弹性势能越大。势能:物体被举高或者发生弹性形变时所具有的能量势能:物体被举高或者发生弹性形变时所具有的能量重力势能重力势能:由于物体被举高而具有的能量由于物体被举高而具有的能量叫做叫做重力势能重力势能。弹性势能弹性势能:由于物体产生形变而具有的能量由于物体产生形变而具有的能量叫做叫做弹性势弹性势能能。机械能机械能:动能和势能统称为机械能动能和势能统称为机械能能量是不可能凭空产生或者凭空消失的,只是由一种形式的能量是不可能凭空产生或者凭空消失的,只
19、是由一种形式的能量转化成了另一种形式或从一个物体转移到另一个物体。能量转化成了另一种形式或从一个物体转移到另一个物体。1、唐诗中、唐诗中“黄河远上白云间黄河远上白云间”,“不尽长江滚滚来不尽长江滚滚来”的诗句,这动人的诗句生动形象地反映出这两条大的诗句,这动人的诗句生动形象地反映出这两条大河分别蕴藏着大量的河分别蕴藏着大量的 能和能和 能,三峡大能,三峡大坝关闸蓄水的首要目的是为了提高是的坝关闸蓄水的首要目的是为了提高是的 能。能。2、下列物体各具有那种形式的机械能、下列物体各具有那种形式的机械能 (1)正在空中飞行的飞机)正在空中飞行的飞机 。(2)竖直上抛的小球到达最高点是(速度为)竖直上
20、抛的小球到达最高点是(速度为零)零) 。(。(3)受压的)受压的“席梦思席梦思”床垫床垫 。 (4)百米赛跑中正)百米赛跑中正在冲刺的运动员在冲刺的运动员 。 (5)加速升空的)加速升空的火箭火箭 。 (6)正在涨潮的海水)正在涨潮的海水 。动动重力势重力势重力势重力势动能和重力势能动能和重力势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能动能动能动能和重力势能动能和重力势能动能和重力势能动能和重力势能3、洒水车沿街道匀速行使,将水洒向地面,在此过、洒水车沿街道匀速行使,将水洒向地面,在此过程中洒水车动能将程中洒水车动能将 ,(填,(填“增大增大”“”“减小减小”或或”不变不变“)这是因)这是因为为 。4
21、、中国跳水运动员被世人称为、中国跳水运动员被世人称为”跳水梦之队跳水梦之队“,跳,跳水运动员起跳时的情景,忽略空气阻力,运动员在离水运动员起跳时的情景,忽略空气阻力,运动员在离开跳板落入水中之前的过程中,则开跳板落入水中之前的过程中,则 ( )A、运动员的动能一直增大、运动员的动能一直增大 B、运动员的重力势能一直减小、运动员的重力势能一直减小 C、运动的动能先减小后增大、运动的动能先减小后增大 D、运动员的重力势能先减小后增大、运动员的重力势能先减小后增大减小减小随着水不断洒向地面,洒水车的质量在不断的减小随着水不断洒向地面,洒水车的质量在不断的减小C5、如图,小球分别从光滑斜面、如图,小球
22、分别从光滑斜面AB、AC、AD的顶端的顶端下滑到斜面底端时的动能是下滑到斜面底端时的动能是 ( )A、从、从AB滑下时最大滑下时最大 B、从、从AC滑下时最大滑下时最大 C、从、从AD滑下时最大滑下时最大 D、从三个斜面滑下时一样大、从三个斜面滑下时一样大ABCD6、骑自行车上坡前,往往要加紧蹬几下,试说明这、骑自行车上坡前,往往要加紧蹬几下,试说明这样做的道理。样做的道理。D答:答:自行车上坡前加紧蹬几下,可以增大车速,从而自行车上坡前加紧蹬几下,可以增大车速,从而使车上坡具有足够大的动能,在上坡的过程中,这些使车上坡具有足够大的动能,在上坡的过程中,这些动能会转化为车的重力势能,车更容易爬
23、上坡顶。动能会转化为车的重力势能,车更容易爬上坡顶。1 1动;重力势动;重力势2 2减小;增大减小;增大3 3重力势;动;动;空气动能(风)重力势;动;动;空气动能(风)4 4减少;增加减少;增加5 5C 6C 6D 7D 7C 8C 8B 9B 9C 10C 10C 11C 11C 12C 12B B 1313C C1414静止;增大;增大;静止;增大;增大;1515笔向上跳起弹性势能转化动能,上升过程动能转化重力笔向上跳起弹性势能转化动能,上升过程动能转化重力势能,下落过程重力势能转化为动能势能,下落过程重力势能转化为动能1616C 17C 17B B1818(1)(1)天平、秒表;天平、
24、秒表;(2)3(2)3、6 6、7(7(或或3 3、6 6;3 3、7 7;6 6、7 7均均可可) );(3)mS(3)mS无关;与无关;与l l有关;有关; (4)(4)测出摆动测出摆动n n次的时间次的时间t t,则摆动一次的时间为,则摆动一次的时间为t/nt/n19(1)重力势能和动能可以相互转化;重力势能和动能可以相互转化;(2)因为与空气摩擦,因为与空气摩擦,机械能减小机械能减小20(1)将质量不同的铅球从同一高度释放,落至地面将质量不同的铅球从同一高度释放,落至地面(或沙或沙坑坑);将同一铅球从不同高度释放,落至地面;将同一铅球从不同高度释放,落至地面(或沙坑或沙坑);(2)根根
25、据铅球对地面的作用效果据铅球对地面的作用效果(或引起地面形变大或引起地面形变大 小、砸出坑的深浅小、砸出坑的深浅),作用效果越明显,作用效果越明显(或引起地面形变越大,或引起地面形变越大,砸的坑越深砸的坑越深)物体重力势能越大;反之,重力势能越小物体重力势能越大;反之,重力势能越小聚沙成塔聚沙成塔(1)动能、重力势能;动能、重力势能; (2)安赫尔瀑布中的一定质安赫尔瀑布中的一定质量的水具有的能量大;量的水具有的能量大; (3)生态旅游,发电生态旅游,发电第九章测试题答案第九章测试题答案1.180;360;90%;1002.6;换一个质量更大的秤砣;换一个质量更大的秤砣;53.定;不能定;不能
26、4.乙;甲乙;甲5.1.8104;30%;减小;减小6.1200;70%7.(1)平衡螺母;平衡()平衡螺母;平衡(2)b(c或或e)8.改变力的方向;【改变力的方向;【(m1+m2)-3F】/s;不变;不变9.2.4;83.3%10.做功相同时,起重机用的时间少,起重机做功快;丁做功相同时,起重机用的时间少,起重机做功快;丁11.C 12.B 13.C 14.D 15.B 16.B 17.D 18.B 19.D 20.D 21.B 22.C 23.D 24.B 25.B26.(1)左)左(2)不能;只做一次实验得出结论,具有偶然性,不能得)不能;只做一次实验得出结论,具有偶然性,不能得出普遍
27、规律出普遍规律(3)水平位置好,便于直接读取力臂)水平位置好,便于直接读取力臂(4)右)右27.(1)弹簧测力计移动的距离)弹簧测力计移动的距离s=17cm(2)80%(3)两种情况下,有用功相同,并且动滑轮的重力相同,)两种情况下,有用功相同,并且动滑轮的重力相同,所以所做的额外功相同,总共就相同,机械效率也相同。所以所做的额外功相同,总共就相同,机械效率也相同。28.(1)使用动滑轮省力,但不能改变力的方向)使用动滑轮省力,但不能改变力的方向(2)在提升相同重物时,所用动滑轮重力越大,所用的拉)在提升相同重物时,所用动滑轮重力越大,所用的拉力也越大力也越大29.(1)90.9;83.3(2)提升的物重;匀速提升速度大小)提升的物重;匀速提升速度大小30.图略;图略;F1=6N31.(1)略)略(2)二;根据杠杆的平衡条件,两种方法中的阻力与阻力)二;根据杠杆的平衡条件,两种方法中的阻力与阻力臂的乘积不变,第二种方法动力臂较长,所以更省力臂的乘积不变,第二种方法动力臂较长,所以更省力32.略略33.略略34.(1)1.5104J(2)400N(3)200W35.(1)3(2)900J36.(1)150s(2)108W(3)2700J(4)减小;过程略)减小;过程略