课题动能 势能 机械能.docx
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课题动能势能机械能
课题:
动能势能机械能
[学习目标]1、知识与技能:
(1)了解能量的初步概念。
(2)知道什么是动能及影响动能大小的因素。
(3)知道什么是势能及影响势能大小的因素。
(4)知道机械能和机械能是可以相互转换的。
2、方法与过程:
(1)通过观察和分析,知道机械能和势能的相互转换
(3)体验用类比方法,加深对物理概念理解的过程,学会迁移学习。
3、情感、态度、价值观:
(1)有应用科学原理解决实际问题的意识和积极性。
(2)通过探究,体验探究的过程,激发主动学习的兴趣。
(3)学会自己查找资料,培养自学的能力。
[学习重点]
(1)能量概念的建立;
(2)动能和势能概念的建立
[学习难点]
(1)探究动能与那些因素有关的实验
(2)探究重力势能与那些因素有关的实验
[学法指导]自学、实验探究、关键点拨、练习巩固等相结合
[学习过程]
一、导入谈话:
自然界的物体和能量是分不开的,那我们今天就来好好研究一下。
二、自学自测:
自主学习文本,完成自测作业
(1)、江河里流动的水具有能。
如果在江河上修筑拦河坝,抬高坝内水位就能增大坝内水的能。
当这些水流下带动发电机发电时,机械能转化为能。
(2)、“跳高”是一项常见的体育运动,跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,助跑是为了()
A.增大运动员的惯性B.增强运动员表演的观赏性
C.增大运动员的动能D.避免运动员受伤
(3)一游客在乘缆车匀速上山的过程中,他的动能______,机械能______。
(填“增大”、“减小"或“不变")。
三、互学互助:
小组合作探究,课堂展示成果
出示斜槽,并演示钢球从斜槽上滚下,在水平桌面上撞击木块,使木块移动了一段距离。
让学生分析碰撞过程中,做没做功?
利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念:
一个物体能够做功,我们就说它具有能量。
可见物理学中,能量和功有着密切的联系,能量反映了物体做功的本领。
不同的物体做功的本领也不同。
一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。
物体具有能量的形式是多种多样的,以后我们将逐步认识各种形式的能量。
刚才的实验中钢球撞击木块能够做功,但若将钢球停靠在木块一侧(边讲边演示),这时的钢球并不能推动木块做功。
只有运动的钢球才能推动木块做功。
(1)动能:
物体由于运动而能够做功,它们具有的能量叫做动能。
引导学生广泛地列举事例,说明运动的空气、水和各种物体都能够做功,而具有动能。
概括出“一切运动的物体都具有动能。
”
列举事例说明:
运动的物体具有的动能多少不尽相同。
如狂风能吹倒大树,而微风只能使树枝摇动。
进而通过演示实验,概括出决定物体动能大小的因素。
演示课本图1-1实验,实验可分三步:
①将同一个钢球,从斜面不同高度滚下,让学生观察钢球将木块推动的距离。
木块被推动的距离不同,说明钢球对木块做的功不同。
木块被推动得越远,表明钢球的动能越大。
实验说明:
从不同高度滚下的钢球,具有不同的动能。
②上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。
那么钢球从不同的高度滚下时有什么不同呢?
我们可通过观察实验来得到结论。
将质量相同的两个钢球,同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。
从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。
实验表明从高处滚下的钢球速度大。
从而得到结论:
物体的动能与速度有关,速度越大,物体的动能越大。
③换用不同质量的钢球,从同一高度让其滚下,让学生观察钢球推动木块的距离。
从而得出结论:
运动物体的质量越大,动能就越大。
演示实验之后,总结实验结果:
运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
(2)势能:
物体由于运动的原因而具有动能,物体还可能由于其他的原因而具有能量。
例如,同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏,拉长的橡皮筋能给纸弹一个力,并推动纸弹移动一段距离,从而对纸弹做了功。
同样拉弯的弓,压缩的弹簧也能够做功,它们都具有能量,这种能量叫做弹性势能,它是由于物体发生弹性形变而具有的能量。
解释弹性形变:
物体受到外力作用而发生的形状变化,叫做形变。
如果外力撤消,物体能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。
列举事例说明物体
的弹性形变。
如:
拉长的弹簧,压扁的皮球,弯曲的钢锯条,上紧的钟表发条等。
被举高的重物,也能够做功。
例如:
举高的铅球,落地时能将地面砸个坑;举高的夯落下时能把木桩打入地里。
举高的物体具有的能量叫重力势能。
列举事例说明:
物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能越大。
如:
举起同样高度的铅球和乒乓球,铅球落下时做的功多,具有的重力势能大。
铅球举得越高,具有的重力势能就越大。
引导学生讨论树上结的苹果是否具有重力势能?
通过讨论使学生理解“一个物体能够做功”的含义。
能够做功只是说物体具有了做功的“本领”,但不一定做了功。
树上结的苹果虽然没有做功,但只要它从树上掉下来就能做功,所以我们说它具有重力势能。
(3)机械能:
让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量?
(具有重力势能)继而让学生分析在桌面上滚动的钢球具有什么能?
通过分析得知滚动的钢球既有动能,又有势能。
动能和势能统称为机械能。
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。
(4)能量的单位
:
从前面的讨论,我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念,能量反映了物体具有做功的本领,能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。
因此,动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同,也是焦耳。
四、导学导练:
①、下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是
②、现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门,弹簧门在被推开后能自动关闭。
以下有关于弹簧门被推开后自行关闭的过程中能量转化的说法,正确的是()
A.弹簧的弹性势能转化为门的动能B.门的动能转化为弹簧的弹性势能
C.门的势能转化为弹簧的动能D.弹簧的动能转化为门的势能
③、
如图所示,是小朋友坐滑梯的情景,下列说法正确的是()
A.滑道表面很光滑.是为了增大摩擦
B.小朋友下滑过程中速度增大,机械能增大:
C.小朋友从滑梯上滑下后,由于惯性在水平面上还能滑行一段距离
D.下滑过程中重力对小朋友不做功
④、
如图,人骑自行车从坡上下来时,速度会越来越大,在这运动过程中()
A.人和车的动能增大
B.人和车的动能减小
c.人和车的重力势能增大
D.人和车的动能保持不变
⑤、汶川地震后的5月14日,我空降兵15勇士不畏牺牲,勇敢地从4999m的高空跳伞执行侦查营救任务,为上级决策提供了第一手资料,为组织大规模救援赢得了宝贵时间,受到了中央军委的通令嘉奖。
跳伞勇士在空中匀速下落的过程中,他的()
A.重力势能增大,机械能增大B.重力势能减小,机械能增大
C.重力势能减小,机械能不变D.重力势能减小,机械能减小
⑥、跳水运动是奥运会的正式比赛项目,我国运动员在该项目上一直处于国际领先地位。
比赛中,跳水运动员从腾空跳起向上运动后再向下落入水中,若不计空气阻力,在整个空中运动过程中,运动员的()
A.动能先减小后增大,重力势能先增大后减小,机械能不变
B.动能先增大后减小,重力势能减小先后增大,机械能不变
C.动能先减小后增大,重力势能先增大后减小,机械能增大
D.动能先增大后减小,重力势能先减小后增大,机械能减小
⑦、“神州六号”载人飞船的返回舱下落到地面附近时,由于受到空气阻力而做减速运动。
在减速下降的过程中,返回舱的()
A.动能增大,势能减小B.动能减小,势能减小
c.动能不变,势能减小D.动能减小,势能增大
五、课堂小结
六、教学反思
课题:
内能热传递
(一)
[学习目标]1、了解内能的概念,通过类比的方法,知道任何一个物体都具有内能;
2.能简单描述温度与内能之间的关系;
3.结合实例分析,知道热传递是改变物体内能的一种方式,是内能的转移过程;
4.了解热量的概念,知道热量的单位。
能正确使用“热量”这一术语,会进行关于物体吸、放热的简单计算;
5.了解用热传递来改变物体内能的方法在生产、生活中的应用,会应用相关知识解释一些现象。
[学习重点]目标1、5
[学习难点]目标2、4
[学法指导]自学、实验探究、关键点拨、练习巩固等相结合
[学习过程]
一、导入谈话:
让同学们看一段视频,了解扩散现象。
二、自学自测:
自主学习文本,完成自测作业
1.如图1,看见__________________现象,说明_____________及___________________;
2.如图2,看见_____________________现象,说明________________________。
图1图2
分子动理论的主要内容:
1、________________________________________________________________________;
2、________________________________________________________________________;
3、________________________________________________________________________;
三、互学互助:
小组合作探究,课堂展示成果
1、内能
如同运动着的物体具有动能一样,做无规则运动的分子也具有_______;如同弹簧相互联系的物体具有弹性势能一样,分子间存在引力和斥力的作用,因此也具有_______。
物理学中,我们把____________________________和______________的总和叫做物体的_______。
思考:
0℃的物体没有内能?
结论:
一切物体都有_______能。
2、实验探究:
影响内能大小的因素
分别在两个盛有冷水和热水的玻璃杯中个滴入以滴墨水,观察哪杯中的墨水扩散的快?
⑴温度高—扩散_________—分子运动__________—分子动能_________—内能_________;
⑵温度低—扩散_________—分子运动__________—分子动能_________—内能_________。
实验结论:
物体的温度______时,物体内所有分子的动能的总和就_______,物体的内能就________。
物体内部大量分子的无规则运动跟温度有关,所以物体内部大量分子的无规则运动叫做_______运动。
物体的内能也叫做_______能。
想一想:
(1)内能与机械能是一回事吗?
(2)比较静止在地面上的球和运动在空中的球所具有的机械能和内能。
3、改变物体内能的一种方式————热传递
热传递过程中①存在着_______温物体和_______温物体(或同一物体存在着_______部分和_______部分);②由于热传递,高温物体温度______,内能______;低温物体温度_______,内能_______。
热传递发生的条件:
_____________________________________。
热传递现象的实质是:
________________________________________________________。
热传递就是_______的转移。
4、热量
物理学中,把物体在热传递过程中_______的多少叫做热量,用符号_______表示.
热量的单位与能量的单位相同,也是_______。
热量是热传递过程中才出现的物理量,对于一个物体,只能说:
“_______热量”或“_______热量”,绝对不能说“具有热量”。
物体吸收热量,内能_______;物体___________,内能减少。
物体温度升高,内能_______;物体___________,内能减小。
三、例题分析:
思考:
物体的内能增加,温度就一定会升高?
物体的温度不变,内能就一定不变?
四、导学导练:
1、为什么液体温度高比温度低蒸发的快?
炒菜比腌菜进味快?
2、一杯100℃的水与一缸75℃的水具有的内能,哪个多?
3、对于热运动的认识,下列说法中哪些是正确的?
()
A、0℃时的分子的热运动停止,所以物体在0℃时没有内能;
B、物体吸收热量,分子的热运动一定加剧。
C、气体分子热运动最剧烈,固体分子没有热运动;
D、物体温度越高,分子热运动越剧烈。
4、在空中飞行的球,它具有的能量是()
A.内能和动能B.内能、动能和重力势能
C.重力势能和动能D.重力势能和内能
5、关于温度、热量和热能,下列说法中正确的是()
A.0oc的冰热能为零
B.物体的温度越高,它所含热量就越多
C.两个物体的温度相同,它们之间就不能发生热传递
D.物体吸收了热量,物体的温度一定会升高
五、课堂小结
六、教学反思
课题:
内能热传递
(二)
[学习目标]会进行关于物体吸、放热的简单计算
[学习重点]热量的计算
[学习难点]热量的计算
[学法指导]自学、实验探究、关键点拨、练习巩固等相结合
[学习过程]
一、导入谈话:
夏天在同样的太阳的照射下,为什么海水凉快,而沙石地面非常炎热呢?
二、自学自测:
自主学习文本,完成自测作业
烧杯序号
液体种类
质量(g)
初温(℃)
末温(℃)
加热时间(min)
A
水
100
18
28
8
B
水
100
18
33
12
C
煤油
100
18
28
4
D
煤油
150
18
28
6
条件(相同点):
两杯相同质量,加入同规格电加热器同时通电。
(注:
同规格电加热器每一秒钟放出的热量是一定的,加热相同时间内即放出的热量相同。
)
(不同点):
一杯盛水,一杯盛煤油。
1、比较AB两个烧杯的实验记录,可得结论是:
_____________________________________________________________________;
2、比较AC两个烧杯的实验记录,可得结论是:
_____________________________________________________________________。
结论:
1、___________的某种物质温度每升高___________吸收的热量叫做这种物质的___________,简称___________,符号___________。
2、比热容是___________的一种性质,它只与___________有关,与物质的体积和质量等因素无关。
3、比热的单位:
在国际单位制中,比热的单位是___________,读作__________________。
水的比热是________________________,其物理含义是:
________________________________________________________________。
水的比热很___。
三、互学互助:
小组合作探究,课堂展示成果
(一)讨论自学内容
(二)热量的计算
铝的比热是0.88×103J∕(kg.℃)
质量为1kg的铝温度升高1℃,要吸收的热量是________________J。
质量为1kg的铝温度升高(t-to)℃,要吸收的热量是________________J。
质量为mkg的铝温度升高(t-to)℃,要吸收的热量是________________J。
如果升温的不是铝,而是其他的物质(比热是C)。
质量为mkg的该种物质温度升高(t-to)℃,要吸收的热量是________________J。
质量为mkg的该种物质温度降低(to-t)℃,要放出的热量是________________J。
总结:
Q吸=______________________;Q放=______________________。
(三)例题分析:
例1太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。
一太阳能热水器内装有50kg的20℃的水,在太阳下照射6h后,水温升高了40℃,问水吸收的太阳能是多少J?
例2经测试,一只装水2kg的
家用保温瓶,经过24h,瓶内的水温从95℃降低到65℃。
问这段时间内,瓶内水的内能减少了多少?
例3甲杯里装有200g、25℃的水,把它加热到60℃,吸收的热量是________J,乙杯中装有100g、20℃的酒精,使其温度升高40℃需吸收的热量是________J,如把加热后的水和酒精混合在一起,那么它们之间___________热传递。
这是因为____________.
四、导学导练:
1、下面叙述中不正确的是()
A.某物体温度升高1℃吸收的热量,跟温度降低1℃放出的热量相等
B.质量相等的不同物质升高相同的温度,吸收的热量不相等
C.热量是机械能改变的量度
D.冷水和热水的比热相同
2、为什么在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷?
3、甲、乙两个物体的体积相同,它们的比热之比为1:
2、密度之比为4:
1,吸收相同的热
量后,升高的温度之比为()
A.1:
2B.2:
1C.1:
8 D.8:
1
4、甲、乙两物体,它们的质量之比是3:
2,当甲、乙两物体放出相等的热量后,甲物体降低的温度是乙物体降低的温度的二倍,则组成甲、乙两种物体的物质的比热之比是.
5、用一质量为0.4千克的铝锅盛3千克的水,把水从20℃加热到100℃,共需要吸收多少的热量?
(铝的比热为0.88×103J/(kg·℃)),水的内能增加多少?
6、在常温下,将一高温铁块放入水中冷却,设铁块放出的热量为1.8×105J,假定放出的热量全部被500g温度为30℃的水吸收,则吸热后,水的温度将升高多少?
五、课堂小结
六、教学反思
课题:
《物质的比热容》导学案
【问题解决】
1.比热容概念的理解;
2.寻找物质吸热升温的属性;
3.比热容单位读、写,及查表能力的培养;
4.用比热容解释一些简单的自然现象;
【教学实践】
活动一:
说文解字:
请同学们用最通俗的文字,给大家介绍这几个物理名词
如:
密度大意就是物质的疏密程度。
热量:
(热传递)(能量)那么对“比热容”这个词,你能从字面上试着解释一下它的大意吗?
活动二:
生活质疑:
(见课本)
1.提出问题:
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样呢?
2.猜想:
活动三:
合作探究:
请同学们阅读课本P41。
1.思考:
怎样比较海水和沙子在同一时刻吸热升温或放热降温的快慢?
2.结合课本P42,小组合作设计实验探究海水和沙子在同一时刻吸热升温或放热降温的快慢,并尝试通过实验数据验证你的猜想。
▲实验前问题思考
(1)实验前准备了铁架台、石棉网、酒精灯、烧杯(2只相同的)、火柴、沙子、水、搅棒、秒表,除此之外,还需要测量器材、;实验时使用搅棒的作用是。
(2)实验中应取相同的沙子和水。
(3)由于物体吸收热量的多少不便用仪器测量,本实验中把吸收热量的多少转换成用相同的酒精灯加热,比较来判断。
物质
质量/kg
温度升高
加热时间
t(min)
沙子
水
▲实验设计、收集证据(控制了哪些量不变?
)
▲分析并得出结论
分析:
由上表数据可知,
(1)相等的沙子和水,升高相同的温度,沙比水加热的时间(长/短)。
(2)沙子和水谁吸热升温或放热降温比快?
猜想对吗?
(3)结论:
质量相等的不同物质,在升高相同的温度时,吸收的热量不相同。
推论:
单位质量的某种物质,温度升高(降低)1℃,吸收(放出)的热量
不同的物质这个热量值不同,物理学中用“比热容”来表示。
活动四:
自主研学:
请同学们自主学习苏版教材P42,尝试说说:
1.比热容的定义:
2.比热容的符号:
c
3.比热容的单位:
;读做:
4.尝试说出水的比热容4.2×103焦/(千克·℃)物理意义。
5.物质的这种吸热快慢的特点,如同物质的密度,也是物质的一种。
其大小有物质的种类决定。
即:
比热容是物质的一种物理属性。
(不随物质的质量、体积、温度的改变而改变)
6.通过查阅比热容表.你能找出哪些规律或信息?
思考:
大家能否说一说比热容大的物质有哪些特点?
会有什么用?
活动五:
学以致用:
运用已学的物理知识解决实际问题。
例如:
练习1.将一块钢铁加工成零件后,其比热容是否改变?
练习2.为什么夏天的海边上沙滩的温度要远远高于海水的温度?
生活物理社会:
海陆风的形成
达标反馈
1.质量相等的不同物质,升高相同的温度,它们吸收的热量是的,物理学中用来比较各种物质的这种性质。
2.钢的比热容为,读作,表示的物理意义
3.实验表明:
质量相等的不同物质,升高相同的温度时,比热容的物体吸收的热量少;如放出相同的热量,比热容小的物质温度降低的度数。
4.白天在阳光照射下,相同质量的砂石和水,如果吸收相同的热量,的温度升高的快,晚上如果放出相同的热量,则的温度下降得快。
在受太阳照射的条件相同时,内陆地区的夏季比沿海地区,冬季比沿海地区。
5.汽车的发动机、发电厂的发电机都可以用循环流动的水来冷却,这是因为…()
A.水的比热容大B.水的温度低C.水可以流动D.水是容易得到的物质
6.下列说法错误的是…………………………………………………………………()
A.冰的比热容小于水的比热容B.比热容是物质的一种特性
C.100℃水的比热容比0℃水的比热容大D.1kg铜和2kg铜的比热容之比是1∶1
7.沙漠地区与沿海地区相比,昼夜的温差很大,造成这一现象的主要原因是……()
A.沙漠荒凉B.沙漠风大C.沙的比热容小D.沙漠地区阳光强
8.下列情况中,物质的比热容会发生变化的是……………………………………()
A.把铝块截去一小块B.冰熔化为水
C.把铜块投入热水中再取出D.把铁屑熔化后浇铸成铁球
9.农民培育秧苗时,为保护秧苗夜间不被春寒冻坏,采取了相应措施,下列说法正确的( )
A.傍晚向秧田灌水,因为水的比热容较大,使秧田温度不致下降过低.
B.早晨向秧田灌水,因为水的比热容较大,能够吸收较多热量,可提高秧田的温度
C.早晨向秧田灌水,因为水的比热容较大,能够放出较多热量,可提高秧田的温度
D.秧田里应一直灌水,因为水的比热容较大,能够吸收热量较多,就可以提高秧田的温度
课题:
机械能和内能的相互转化
[学习目标]1、辩析做功和热传递的相同点和不同点
2、实例分析,运用吸放热公式和热值公式进行计算
[学习重点]辩析做功和热传递的相同点和不同点
[学习难点]实例分析,运用吸放热公式和热值公式进行计算
[学法指导]自学、实验探究、关键点拨、练习巩固等相结合
[学习过程]
一、导入谈话:
我们所学的机械能和内能是两种独立的能量吗,他们可以相互转化吗?
二、自学自测:
自主学习文本,完成自测作业
1、炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低,是用_______的方法减少了气体的内能.