1、第2课时 机械能及其转化【教学目标】知识与技能能通过实例解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象。过程与方法通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。情感态度与价值观通过小组合作讨论,认识交流与合作的重要性,学会与他人交流的方法,在解决问题的过程中,体验战胜困难解决物理问题时的喜悦。【教学重难点】教学重点:准确辨析机械能的转化教学难点:机械能不守恒时,机械能的转化【导学过程】【创设情景,引入新课】游乐场中惊险刺激的过山车,能让你尖叫,但你是否想过在你尖叫的背后,它是怎样运行起来的呢。【自主预习案】1、 、 、和 统称为机械能。2、动能和势能是可以相互 的。3、滚摆下降时,高度逐
2、渐_,速度越来越_,重力势能逐渐_,动能逐渐_,_能转化为_能.4、单摆在摆动的过程中,小球从A点运动到B点时,_能转化为_能;从B点运动到C点时,_能转化为_能;从C点运动到B点时,_能转化为_能;从B点运动到D点时,_能转化为_能.5、大量研究结果表明,如果只有 和 相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的 不变,或者说,机械能是 的。【课堂探究案】实验探究一:滚摆实验。开始释放摆轮时,摆轮在最高点静止,此时摆轮只有 能,没有 能。摆轮下降时其高度降低,重力势能 ;摆轮旋转着下降;而且越转越快,其动能越来越 。摆轮到最低点时,转动最快,动能最 ;其高度最低,重力势能最 。在摆轮下降
3、的过程中,其 能逐渐转化为 能。仿照摆轮下降过程的分析,得出摆轮上升过程中,摆轮的 能逐渐转化为 能探究点2:学生自制单摆,完成探究如图所示,绳的一端拴一小球,另一端悬于固定点,用手把小球拉到A点后松开,小球便摆动起来,在摆动过程中。小球的重力势能在_点最大,在_点最小;小球的动能在_点最大,在_点最小,从A到B是 能转化为 能,从B 到C 是 能转化为 能探究点3:机械能守恒动能与势能之和称为_。动能是物体_时具有的能量,势能是_着的能量。如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和_,即机械能是 的。演示皮球反跳高度一次比一次低,再演示滚摆高度也是一次比一次低最后都要停下来,问:这是什么原因呢
4、?(引导学生回答:物体运动要克服摩擦和空气阻力做功,要消耗物体的机械能。最后机械能完全被用来克服摩擦和空气阻力做功消耗掉了,所以物体最后要停下来)请学生分析现象产生的原因分析这其中是否有其他能量的转化?假设没有阻力会怎么样呢?引出机械能守恒规律探究点4:卫星在近地点的动能最_,重力势能最_。 在远地点的动能最_,重力势能最_。 有近地点到远地点,_能转化为_能。有远地点到近地点,_能转化为_能。【当堂训练案】1、骑自行车上坡前,往往要加紧蹬几下,加大速度,增加自行车上坡时的 ,上坡时,这些 转化为 ,车就容易上到高处。2、“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”的诗句表达了诗人苏轼企望为国御敌立功的
5、壮志,拉弯的弓箭射出去,这一过程中能量的转化情况是 转化为 。3、2003年3月20日,美英联军调用大量空降部队对伊拉克实施军事打击。在空降兵离开机舱,尚未打开降落伞的一段时间里,他们在空中加速下降。若不计空气阻力,那么在这段时间里,空降兵的重力势能 ,动能 ,机械能。4、下列现象属于重力势能转化为动能的是( )A爆竹腾空而起B水从高处落下C从地面上弹起的皮球D在水平地面上匀速行驶的汽车5、下列过程中,属于动能转化为势能的是( )A拉开的弓,放手后把箭射出去 B小铁球在空中下落C运动的小球滚上光滑的斜面 D在水平地面上滚动的足球6、在下列情况下,机械能发生了变化的是( )A物体从光滑的斜面上自
6、由滑下的过程 B跳伞运动员从空中匀速下落C汽车在水平公路上匀速前进 D高空中沿水平轨道匀速飞行的飞机7、自行车匀速上坡的过程中,它的 ( )A重力势能增加,动能和机械能不变 B重力势能和动能增加,机械能不变C动能不变,重力势能和机械能增加 D动能、重力势能和机械能都增加8、关于机械能的转化,下列说法正确的是( )A静止的雪撬从山坡上滑下,势能转化为动能 B.静止的雪撬从山坡上滑下,动能转化为势能 C滚摆下降时,动能转化为势能D卫星从近地点向远地点运动时,势能转化为动能9、下列哪种情况机械能没有变化( )A利用滑轮组匀速提升重物B沿斜面匀速下滑的木块C正在匀速上升电梯重的人D地球同步通信卫星随地球运动10、站在高台上把一个质量为2kg的物体以400J的动能抛出,一球运动过程中机械能不变,经过了3s,它的动能变为100J,且势能为900J,问:(1)当其势能为600J时,物体运动的位置是在抛出点的上方还是下方,这时的动能为多少?(2)当其动能为800J时,物体的重力势能是多大?(3)当物体撞击地面前一瞬间,动能多大?