教科版物理八下《第十二章 机械能》导学案.docx
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教科版物理八下《第十二章机械能》导学案
教科版八下物理第十二章机械能主备课人：
胡国民初审人：
________复审人：
胡国民
第____周星期______授课人：
________学生：
________评价：
______
《第一节机械能》导学案
学习目标：
目标明确，行为才有效！
1.知道什么是动能、重力势能、弹性势能，机械能包括动能和势能。
2.理解动能和势能的影响因素。
学习重难点：
动能和势能的影响因素。
课堂探究：
亮出你的观点，秀出你的个性，展示你的风采！
知识点1.动能
1.定义：
物体由于________而具有的能量，叫做________。
一切_______的物体都有动能。
例如：
失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌；呼啸的海浪有时会冲坏海堤，推倒房子；弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的，跑动的人能撞倒别人……这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功，可见它们都有能量。
2.影响因素：
物体的动能是由________和________两个因素决定的。
汽车速度越快出事故时破坏就越严重，对别的物体_______越多，这说明物体动能的大小和它的__________有关。
相同质量的物体，_______越大，动能越大。
一辆汽车以同一速度运动，重载时比空载时出事故会更严重，这说明物体的动能还和_______有关。
具有相同速度的物体，________越大动能越大。
运动物体的_______越大，_______越大，所具有的动能就越大。
3.实验探究：
如图1甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。
（1）选用图甲探究的是动能与_______的关系，理由是：
两球_______相等；得出的结论是：
_________________________________________________
（2）乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是：
两球到达水平面时，具有相同的_______。
（3）选用图乙探究的是动能与________的关系，理由是：
两球_______相等；得出的结论是：
_________________________________________________
（4）物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是____________法；二是转换法，就是用_____________________来表示小球动能的大小。
知识点2.势能——重力势能
1.定义：
物体由于___________而具有的能量叫做重力势能。
例如：
举高的铅球，能够在落地时将地面砸个坑；举高的铁锤，能够在落下时把木桩打入地里。
高处的流水能够冲击水轮碾米、磨面。
它们都具有做功的能力，也就是说它们都有能量。
2.影响因素：
物体的重力势能是由________和________两个因素决定的。
例如：
举起同样高度的铅球和乒乓球，_______球能够在落下时做的功多（可看地上砸的坑），具有的重力势能大。
可见：
物体的_______越大，具有的重力势能就越大。
同一个铅球举的高度越_______，能够做的_______也越大，具有的重力势能就越大。
可见：
物体的位置越_______，具有的重力势能就越大。
物体的_______越大，位置越_______，它具有的重力势能就越大。
3.实验探究：
在探究“重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中，用质量分别为50g、100g、200g的三个小钢球、刻度尺和装满松软细砂子的木箱，按图2情景进行实验；先将木箱中的细砂抹平，再让小钢球从距地面H处由静止释放，小钢球砸进细砂并陷入其中，测出小钢球在细砂中下陷的深度d和释放前小球的高度H，下表是他5次实验的数据。
实验序号
小钢球质量m/g
下落初始高度h/m
下陷深度d/cm
1
50
60
1.6
2
50
100
2.0
3
50
120
2.4
4
100
100
401
5
200
100
8.3
导学点拨
或
学生总结
请回答下列问题：
（1）实验中他根据__________________________判断物体重力势能的大小；
（2）分析表中序号1、2、3的实验数据，得出的结论是______________________________________，实验中，他使小球的________保持不变；
（3）分析表中序号为2、4、5的实验数据，得出的结论是_____________________________________，实验中，他使小球________保持不变。
知识点3.势能——弹性势能
1.定义：
物体由于发生___________而具有的能量叫做弹性势能。
2.影响因素：
弹性势能的大小主要由材料和___________的程度决定。
3.实验探究：
在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：
猜想一：
弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：
弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
猜想三：
弹性势能的大小与弹簧的长度有关；猜想四：
弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。
（1）为验证猜想一，他设计了如图3所示实验，实验时将同一弹簧压缩_______（相同/不同）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较__________________________，从而比较弹性势能的大小；
（2）为验证猜想二，需选用________________________________的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩_______（相同/不同）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若____________________________，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
（3）若水平面绝对光滑，本实验将________（能/不能）达到探究目的；
（4）小明根据实验现象认为：
小球和木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了，你认为小明的观点是________（正确/不正确）的，理由是_______________。
3.物体具有的重力势能和弹性势能统称为_________。
知识点4.机械能：
________能和_______能统称为机械能。
读一读：
一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。
机械能的单位和功的单位一样，是焦耳。
提问：
推出去的铅球，动能是300焦耳，重力势能是200焦耳，弹性势能为0，那么铅球的机械能是________J。
达标测试：
试试你的身手，你最行！
1.下列物体中：
A.挂在屋顶上的电灯；B.被拉开的弹簧门；C.空中飞行的小鸟；D.在滑冰场上滑行的运动员；E.从斜坡上滚下的石头；F.在平直公路上行驶的汽车。
只
具有动能的是________；只具有势能的是________；既具有动能，又具有势能的是________。
2.某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（）
A.动能变大，重力势能变大B.动能变小，重力势能变小
C.动能不变，重力势能不变D.动能变小，重力势能变大
3.三峡水库修建大坝，为了提高水位，增加水的（）
A.内能B.重力势能C.弹性势能D.动能
4.
（1）如下图4所示，让小车分别从不同高度由静止开始滑下，
a.小车运动到水平表面时，_______中的小车速度大。
b.______图中的木块被撞后移动的距离长。
c.______图中的小车对木块做的功多，它具有的动能________。
（2）如图5所示，它是用来研究动能大小与物体＿＿＿＿的关系的。
实验表明：
丁图中的小车到达水平表面时，能使木块运动的距离＿＿＿些（选填“大”或“小”）。
（3）综合第
（1）、
（2）的结论，可以发现：
运动物体的动能大小与物体的________和________都有关系，物体的_______越大，_______越大，它具有的动能就越大。
5.装满水的洒水车，在环岛路的一段平直公路上匀速前进，它在向公路两旁的花木喷水的过程中，洒水车的总动能将逐渐_________。
6.体积相同的铜、铁、铝三各小球，从同一高度的斜面滚下，在水平地面上撞击同一地点上放的同一木块，木块被撞击最远的是（）
A.滚下的铜球B.滚下的铁球C.滚下的铝球D.三球撞击得一样远
导学点拨
或
学生总结
教科版八下物理第十二章机械能主备课人：
胡国民初审人：
________复审人：
胡国民
第____周星期______授课人：
________学生：
________评价：
______
《第二节机械能的转化》导学案
一、学习目标
1.理解动能和势能的相互转化，能举例说明动能和势能的转化。
2.能分析、解释简单的物理过程中能量转换情况，培养学生理论联系实际的能力。
学习重点：
机械能的相互转化。
学习难点：
理解机械能守恒的条件。
二、知识回顾
1.物体由于_______而具有的能量叫做动能。
动能的大小与物体的____________和____________有关。
在“研究影响动能的大小的因素”的实验中，让质量不同的铜球和铁球从斜面上同一高度滚下，目的是研究在_______相同时，动能与_______的关系。
2.物体由于____________而具有的能量叫做重力势能。
重力势能的大小与物体的____________和____________有关。
3.物体由于________________而具有的能量叫做弹性势能。
同一物体，___________越大，弹性势能越大。
4.在研究影响动能、重力势能和弹性势能大小的因素的实验中，都用到的科学方法是_______法和____________法。
5.判断：
运动的物体具有的能量叫做动能。
（）
6.一个苹果熟后从树上落下，动能_______，重力势能________。
（变大/变小/不变）
7.一辆洒水车一边匀速前进，一边洒水，它的动能________。
（变大/变小/不变）
三、自主学习
1.动能和重力势能的相互转化
小球在斜槽最上端时，重力势能最大，动能为零；在从斜槽上端滚下的过程中，重力势能不断减小，动能不断增加，到斜槽最下端时，速度最大，高度最小，也就是说重力势能最小，动能最大。
所以说在从斜槽上端滚下的过程中，小球重力势能逐渐转化为动能。
例如：
秋千、钟摆在摆动的过程中都有动能和重力势能的转化；举高的铅球在下落的过程中，重力势能也在不断转化为动能，等等。
2.动能和弹性势能的相互转化
弹簧水平放置，将一个小球放在弹簧上，用手指压小球，使弹簧被压缩，忽然松开手指，小球在水平桌面上滚动。
在这个过程中________能转化为________能。
3.弹性势能、动能和重力势能的转化
将一个小球放在弹簧上，用手指压小球，使弹簧被压缩，忽然松开手指，小球弹起，上升到最高处后，又落到地面。
提问：
这个过程中、用手指压住小球后，弹簧被压缩，也就是产生了弹性形变，具有了_______能，此时小球的动能为零；松开手后，弹簧慢慢回复到原来的形状，同时对小球做功，将小球弹起，弹簧弹性势能转化为小球的_______能。
小球向上飞起后，高度越来越______，速度越来越______，_______能转化为_______能，到达最高处时动能为零，_______能最大；之后又在重力的作用下往下落，_______能转化为_______能。
4.机械能同其它能之间的转化
物体的动能、重力势能、弹性势能都是机械能的一种。
能量除了可以在机械能内部的动能、重力势能、弹性势能之间转化外，还可以在机械能和其他形式的能量间转化。
总结：
在一定条件下，机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等能量进行转化。
四、合作学习
1.一个小钢球从斜面上滚下，分析它的能量变化。
运动阶段
质量
速度
高度
动能
重力势能
在顶端静止
从斜面滚时
结论：
2.骑自车上坡时，我们不蹬，它自己也能冲上坡，分析它的能量变化。
运动阶段
质量
速度
高度
动能
重力势能
在最底端时
上坡时
结论：
导学点拨
或
学生总结
3.将一个乒乓球从手中向上抛出后，乒乓球先上升，后落地，分析它的能量变化。
运动阶段
质量
速度
高度
动能
重力势能
在手中静止
空中上升时
最高点
空中下降时
结论：
4.观察“单摆”运动过程，分析它的能量变化。
运动阶段
质量
速度
高度
动能
重力势能
在最高点A
从A到B
最低点B
从B到C
在最高点C
从C到B
最低点B
从B到A
结论：
5.观察“滚摆”运动过程，分析它的能量变化。
运动阶段
质量
速度
高度
动能
重力势能
在最高点
下降时
最低点时
上升时
结论：
6.分析“张弓射箭”过程，分析它的能量变化。
运动阶段
箭的质量
箭的速度
弓的形变
箭的动能
弓的弹性势能
松手前
松手后
结论：
7.一个木块冲向弹簧，又被弹出，请分析它的能量变化。
运动阶段
木块质量
木块速度
弹簧的形变
木块动能
弹簧弹性势能
自由运动时
压缩弹簧中
最大点
恢复形变中
完全恢复时
结论：
综合1-7可得结论：
_______________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
导学点拨
或
学生总结
教科版八下物理第十二章机械能主备课人：
胡国民初审人：
________复审人：
胡国民
第____周星期______授课人：
________学生：
________评价：
______
《第三节水能和风能》导学案
【学习目标】
了解天然的机械能——水能、风能以及人类对它们的开发利用。
重点：
水能和风能的常见利用方式。
【课堂导学】
知识点1.水能
1.水能属于自然界中具有大量________能的自然资源。
自然界中的瀑布、湍流、急速的河水和海浪都具有_______能。
水能具有无污染、蕴藏量大、可循环利用的特点。
2.早期，人们利用水流带动__________来汲水、磨粉、碾谷；到了18世纪，人们利用大功率的水轮机来带动纺织机、冶金鼓风机工作；近代，人们又利用水力带动_________________发电。
说明：
水力发电机就是在河流上选择合适的地方修筑拦河坝提高上游水位，水位越高、水量越大，水具有的__________能也越大，当水流下时转化成的________能也越大，水通过进水闸门和导管流下来带动水轮机工作，从而带动______________发电。
海水潮汐也具有巨大的能量，人们在潮汐发电方面的研究已经取得了成功，利用海水涨潮和退潮时海水的_______能带动水轮机工作，为开发新的能源开辟了新的道路。
我们海岸线长达18000千米，沿海省份已经建成了一些中小型潮汐电站。
知识点2.风能
1.风是流动的空气，由于不同地区或不同时刻、不同高度的空气温度不同，压强也不同，空气就会流动越来，从而形成风。
风能也是自然界中的________能资源。
风能具有资源丰富、无污染的特点，但是也具有不稳定、不便于储存等缺点。
2.风能应用广泛，利用风能可以驱动帆航行，可以推动风车做功，还可以利用______________来发电。
说明：
我国的新疆、内蒙古一带地形空旷，风力较大，而且发展水电的条件较差，所以利用风能较多。
单个风力发电机功率小，可以安装几十台甚至几百台风力发动机，联在一起使用。
【典例示范】
题型1.水能的利用
例题：
我国水资源丰富。
据统计，我国较大的河流有________多条，水能蕴藏量达6.8亿千瓦，可开发的就有3.8亿千瓦，居世界________位。
近年来，水能的利用，在我国得到了很好的发展。
举世闻名的三峡水电站就是我国利用水能的最大工程项目。
请回答下面关于利用水力来发电的水电站的有关问题：
（1）从能量转化的角度说明水电站的工作原理是将水的_________能转化为________能。
（2）建设水电站选址时，从能量利用角度来看，你将选择图_______（选填：
“甲”或“乙”）所示的_______（选填：
“A”或“B”）址；理由是____________________________________
_______________________________________________________________________________
题型1图题型2图
题型2.风能的利用
例题：
流动的空气形成了风，风具有一定的能量，称为风能。
图甲所示的风力发电利用自然界的风，通过风力发电系统来为人类提供_______能。
风力发电机中的叶片在风力的推动下转动，并带动______________发电。
导学点拨
或
学生总结
（1）风力发电机是将_______能转化成________能的设备。
（2）请你结合本地实际及图乙中的有关信息，说说目前风力发电的困难和前景。
【疑难突破】
难点1.水力发电的能量转化
水力发电是利用不同部位的势能之差，当水倾泻而下时，_________能转化为________能，推动水轮机转动，进而带动发电机械发电，实现_______能→________能→_______能的转化。
难点2.懈呼发电的能量转化
风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电，即实现________能→________能→________能的转化。
由于风能的特点是半连续性的，受地形和天气影响很大，而且还有季节性变化和逐日、逐时变化，导致风力、风向、风速不稳定。
所以风力发电的多个机组产生的电能集中后经过充电控制器，储存到蓄电池，然后提供给各种负载。
【达标练习】
1.______能和______能是大自然中最广泛的机械能。
2.水磨和水轮机都是利用__________________来做功的，风力发电机是利用风推动风车来做功的。
3.暴风雨来临前，狂风把小树吹弯了腰，这是风力使小树发生了___________；狂风把落叶吹得漫天飞舞，这是风力使落叶的___________发生了变化；狂风具有_________能，被吹弯了腰的小树具有_________能。
4.我国规模较大的新疆达坂城风力发电站，充分利用天然资源，避免环境污染，造福于人类，它是把______能转化为______能。
5.在风景秀美的太姥山下，宁德核电站正在筹建中。
若核电站建成后，电网白天用电量多，深夜用电量少。
为了使核电站稳定工作和充分利用能源，专家设想在核电站周边筹建抽水蓄能电站。
深夜，电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库，如图甲所示。
白天用电高峰时再把山顶水库的水放下，来推动水轮机发电，如图乙所示。
深夜抽水过程是将________能转化为水的________能；白天放水发电过程是将________能转化为________能。
6.下列各现象中，不是利用物体的机械能做功的是（）
A.用水磨磨面粉B.帆船在河中航行C.风筝越飞越高D.用太阳灶烧开水
7.下列事例中不是利用风能的是（）
A.风把风筝吹到天空B.风吹动风车转动
C.风吹动帆船前进D.大风把屋顶掀翻
8.如图所示是平潭县风力发电的外景。
下列表述中正确的是（）
A.风力发电是将电能转化为机械能B.风能是不可再生能源
C.风力发电不会对环境造成污染D.风能便于存储
9.关于水能的利用，以下说法中正确的是（）
A.水轮机是利用水流的动能转动起来的B.水的动能越多，水轮机做功越多
C.河流上游水位越高，水的势能越大，势能转化成的动能也越大
D.水轮机应安装在水坝前的上游处
10.下列关于潮汐发电，说法错误的是（）
A.建造堤坝只是为了利用海水的重力势能B.潮汐发电表明潮汐具有很大的能量
C.涨潮时，靠近大海一侧水位低D.涨潮时，靠近大海一侧水位高
导学点拨
或
学生总结
《第十二章机械能》复习导学案
【学习目标】
1.了解能量的概念，知道机械能的单位，通过实例认识机械能。
2.知道动能、弹性势能、重力势能的概念和决定因素。
3.认识并理解动能和势能的转化过程，能解释一些动能、势能之间相互转化的物理现象。
【重点难点】
1.动能、弹性势能、重力势能的概念和决定因素；2.运用“控制变量法”进行实验设计。
【自主学习】
一、能量的概念
1.一个物体如果_______对另一个物体________，这个物体就具有能量。
2.能量的单位是_______。
二、动能
1._____________________________________叫做动能。
一切运动的物体都具有_______能。
2.决定动能大小的因素：
动能大小与_____________、_____________有关。
三、重力势能
1.____________________________________________叫做重力势能。
2.决定重力势能大小的因素：
重力势能大小与______________、_____________有关。
四、弹性势能
1.______________________________________________叫做弹性势能。
2.决定弹性势能大小的因素：
弹性势能大小与_________________________有关。
五、机械能
1.定义：
_______________________统称为机械能。
2.机械能
3.一个物体可以同时具有动能和势能。
_________________
4.机械能的转化
5.机械能守恒的条件是_______________________________。
【合作探究】
1.说明下列物体具有哪种形式的机械能：
（1）挂在屋顶上的电灯具有_____________________________；
（2）水平公路上行驶的汽车具有_________________________；
（3）被拉开的弹簧门具有_______________________________；
（4）空中飞行的小鸟具有_______________________________；
（5
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