2022年中考物理一輪復習 12.1 機械能 勢能教案 (I)

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1、2022年中考物理一輪復習 12.1 機械能 勢能教案 (I) 教學目標: 1.知識與技能: (1)了解能量的初步概念。 (2)知道什么是動能及影響動能大小的因素。 (3)知道什么是勢能及影響勢能大小的因素。 (4)知道機械能和機械能是可以相互轉(zhuǎn)換的。 2.方法與過程: (1)通過觀察和分析,知道機械能和勢能的相互轉(zhuǎn)換 (3)體驗用類比方法,加深對物理概念理解的過程,學會遷移學習。 3.情感、態(tài)度、價值觀: (1)有應用科學原理解決實際問題的意識和積極性。 (2)通過探究,體驗探究的過程,激發(fā)主動學習的興趣。 (3)學會自己查找資料,培養(yǎng)自學的能力。 教學用具:

2、   斜面,力學小車,砝碼,斜槽,鋼球,木塊,橡皮筋,壓縮彈簧等。 教學過程:   1.復習引新   鑒于能量和功的概念有密切的聯(lián)系,所以通過“怎樣才算做了功”的提問,引導學生進一步理解力的作用成效、功的兩要素。   當一個力作用在物體上,物體在這個力的作用下,沿力的方向上通過了一段距離,這個力的作用有了成效,就說這個力做了功。   出示一木塊,并將其置于水平桌面上。說明木塊受重力的作用,但木塊沒有在重力方向上運動,所以重力對木塊沒有做功。繼而用手推動木塊,使木塊運動一段距離。在此過程中,重力仍然沒有做功,手的推力做了功。進而強調(diào)力和在力的方向上通過的距離是功的兩要素,且功的大

3、小就等于兩者的乘積。   2.引入新課   出示斜槽,并演示鋼球從斜槽上滾下,在水平桌面上撞擊木塊,使木塊移動了一段距離。讓學生分析碰撞過程中,做沒做功?   利用學生分析的結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K做了功”引入能量的概念:一個物體能夠做功,我們就說它具有能量??梢娢锢韺W中,能量和功有著密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領(lǐng)。   不同的物體做功的本領(lǐng)也不同。一個物體能夠做的功越多,表示這個物體的能量越大。   3.進行新課   物體具有能量的形式是多種多樣的,以后我們將逐步認識各種形式的能量。剛才的實驗中鋼球撞擊木塊能夠做功,但若將鋼球??吭谀緣K一側(cè)(邊講邊演示),這時的鋼球并不能推動木塊做

4、功。只有運動的鋼球才能推動木塊做功。   (1)動能:物體由于運動而能夠做功,它們具有的能量叫做動能。   引導學生廣泛地列舉事例,說明運動的空氣、水和各種物體都能夠做功,而具有動能。概括出“一切運動的物體都具有動能。”   列舉事例說明:運動的物體具有的動能多少不盡相同。如狂風能吹倒大樹,而微風只能使樹枝搖動。進而通過演示實驗,概括出決定物體動能大小的因素。   演示課本圖1-1實驗,實驗可分三步:  ?、賹⑼粋€鋼球,從斜面不同高度滾下,讓學生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離。木塊被推動的距離不同,說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動得越遠,表明鋼球的動能越大。實驗說明:從不同高度滾下的

5、鋼球,具有不同的動能。  ?、谏厦娴膶嶒灡砻麂撉驈妮^高處滾下時具有的動能大。那么鋼球從不同的高度滾下時有什么不同呢?我們可通過觀察實驗來得到結(jié)論。將質(zhì)量相同的兩個鋼球,同時從斜槽的最高點和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實驗表明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論:物體的動能與速度有關(guān),速度越大,物體的動能越大。   ③換用不同質(zhì)量的鋼球,從同一高度讓其滾下,讓學生觀察鋼球推動木塊的距離。從而得出結(jié)論:運動物體的質(zhì)量越大,動能就越大。   演示實驗之后,總結(jié)實驗結(jié)果:運動物體的速度越大,質(zhì)量越大,動能就越大。   (2)勢能:物體由于運動

6、的原因而具有動能,物體還可能由于其他的原因而具有能量。例如,同學們都玩過用橡皮筋彈射紙彈的游戲,拉長的橡皮筋能給紙彈一個力,并推動紙彈移動一段距離,從而對紙彈做了功。同樣拉彎的弓,壓縮的彈簧也能夠做功,它們都具有能量,這種能量叫做彈性勢能,它是由于物體發(fā)生彈性形變而具有的能量。   解釋彈性形變:物體受到外力作用而發(fā)生的形狀變化,叫做形變。如果外力撤消,物體能夠恢復原狀,這種形變叫做彈性形變。列舉事例說明物體的彈性形變。如:拉長的彈簧,壓扁的皮球,彎曲的鋼鋸條,上緊的鐘表發(fā)條等。   利用課本圖1-4的實驗,闡明物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。為節(jié)省課堂時間,課前將兩個性質(zhì)相同

7、彈簧,按照課本圖1-4壓縮到不同的長度。先后將拉緊彈簧的繩燒斷,兩次砝碼被彈起的高度不同。彈簧壓得越緊,放松時它做的功越多,表示它的彈性勢能越大。   被舉高的重物,也能夠做功。例如:舉高的鉛球,落地時能將地面砸個坑;舉高的夯落下時能把木樁打入地里。舉高的物體具有的能量叫重力勢能。   列舉事例說明:物體的質(zhì)量越大,舉得越高,它具有的重力勢能越大。如:舉起同樣高度的鉛球和乒乓球,鉛球落下時做的功多,具有的重力勢能大。鉛球舉得越高,具有的重力勢能就越大。   引導學生討論樹上結(jié)的蘋果是否具有重力勢能?通過討論使學生理解“一個物體能夠做功”的含義。能夠做功只是說物體具有了做功的“本領(lǐng)”,但不

8、一定做了功。樹上結(jié)的蘋果雖然沒有做功,但只要它從樹上掉下來就能做功,所以我們說它具有重力勢能。   (3)機械能:讓學生分析靜止在桌面上的鋼球是否具有能量?(具有重力勢能)繼而讓學生分析在桌面上滾動的鋼球具有什么能?通過分析得知滾動的鋼球既有動能,又有勢能。   動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。一個物體既有動能,又有勢能,那么動能和勢能的和就是它的總機械能。   (4)能量的單位:從前面的討論,我們可以認識到能量是跟做功有密切聯(lián)系的概念,能量反映了物體具有做功的本領(lǐng),能量的大小可以用能夠做功的多少來衡量。因此,動能、勢能和機械能的單位跟功的單位相同,也是焦耳。   4.小結(jié)   通過以下問題

9、的討論,進一步幫助學生理解能量、動能、勢能、機械能等概念及機械能的單位。   (1)高山上有一塊大石頭,穩(wěn)穩(wěn)地待在那里,它有沒有能量?有什么能量?   (2)列舉幾個物體具有動能、重力勢能、彈性勢能的事例。   (3)在空中飛行的球,它具有的重力勢能是5焦,具有的動能是4焦,這只球具有的總機械能是多少?   (4)在同一高度鉛球和棒球具有的重力勢能不相等,若使它們的重力勢能相等,可采取哪些方法?   (5)從斜槽上端滾下的小球,它有沒有重力勢能?在它下滾的過程中重力勢能的大小有沒有變化?為什么?在滾下的過程中有沒有動能?它的動能有沒有變化?為什么? (四)教材說明   1.能是物

10、理學的重要概念之一,但它比較抽象。對于初中學生來說,認識它比較困難。應緊扣教材,從理解“一個物體能夠做功”的含義來認識能量。這實際上是說“能是物體做功的本領(lǐng)”。盡管這種說法不甚嚴謹,但比較通俗、易懂。 2.關(guān)于動能,應講明運動的物體能夠?qū)ζ渌矬w施力,并推動物體做功,所以它具有能量。因為容易講清彈性形變的物體對別的物體施力并做功,便于學生理解,所以將彈性勢。 3.勢能應是物體系統(tǒng)(有保守力作用的)所共有。舉高的重錘能夠做功,應當是重錘和地球組成的系統(tǒng)具有勢能。而重力勢能表現(xiàn)它做功本領(lǐng)時,通常有一個重力勢能先轉(zhuǎn)化為動能的過程。但在本節(jié)課中都不宜引入這些內(nèi)容。只能讓學生粗略地知道,舉起的物體能夠做功。   4.勢能的大小是相對的。對初中學生來說也不能引入勢能的相對性。只能統(tǒng)一地用地面做為零勢能面來分析問題。   5.小結(jié)中的問題(5),暗含著勢能和動能的轉(zhuǎn)化,目的為下一節(jié)課作準備。 能提到重力勢能之前講。

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