精选物理下册114机械能及其转化导学案新版新人教版.docx

精选物理下册114机械能及其转化导学案新版新人教版.docx

《精选物理下册114机械能及其转化导学案新版新人教版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精选物理下册114机械能及其转化导学案新版新人教版.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

精选物理下册114机械能及其转化导学案新版新人教版

精选物理下册11、4机械能及其转化导学案新版新人教版

一、课程实施标准

知识内容

完成时间

课程标准

内容细目

教学实施具体要求

评价方式

机械能及其转化

1课时

1．通过实验，了解动能和势能的相互转化

2．用实例说明机械能和其他形式能之间的转化

动能、势能的相互转化

1．能用实例理解动能和势能的相互转化

2．能解释有关动能、重力势能、弹性势能，之间相互转化的简单物理现象

3．通过观察和实验认识动能和势能的转化过程，例如会说明荡秋千过程中动能和势能的转化过程

作业

测试

小条

二、教学重点、难点

重点：

理解动能和势能之间的相互转化；了解机械能守恒

难点：

理解动能和势能之间的相互转化

三．知识要点

（一）机械能

1．定义：

_____能、_______能和________能统称为机械能。

动能和势能可以相互转化。

【答案】动；重力势；弹性势

2．物体具有能量大小可以用做功多少来衡量。

因此，机械能的单位也是功的单位_____。

【答案】焦耳

（二）动能和重力势能可以相互转化

1．滚摆实验

（1）当滚摆在最高处静止时，重力势能________，动能______；（填“最大”或“最小”）

（2）滚摆下降时，重力势能_______，因为滚摆_____变低；_____能增大，因为滚摆______变大；说明_____能转化为了______能。

（3）滚摆上升时，速度______，则动能_______，同时高度_______，重力势能______，说明_____能转化为了________。

【答案】

（1）最大；最小；

（2）减小；高度；动；速度；重力势；动

（3）减小；减小；增大；增大；动；重力势能

2．单摆实验

（1）一个小球由细线吊着在A、C间自由摆动。

当小球在A处时，动能_______，重力势能_________；

（2）小球由最高点A运动到最低点B的过程中，小球的高度降低，因此小球具有的重力势能_______，同时速度_____，小球具有的_______增加；在这个过程中可以发现小球原先具有的________能转化为了小球的_____能；

（3）小球由最低点B运动到最高点C的过程中，速度______，小球具有的动能_____；同时小球的高度_______，因此小球具有的重力势能_______，在这个过程中可以发现小球原先具有的______转化为了小球的_______。

【答案】

（1）最大；最大；

（2）减小；增大；动；重力势；动

（3）减小；减小；增大；增大；动；重力势能

（三）动能和弹性势能可以相互转化

1．如图所示装置，让木球从斜槽滚入水平槽里，在水平槽里竖立一个弹簧片，它的下端固定，观察木球和弹簧片碰撞过程中，并思考这个过程中的能量转化。

（1）木球从斜面上滚下的过程中，_____能转化为了______能；

（2）当木球与弹性钢片碰撞的过程中，木球的速度_______，弹簧片的弹性形变程度______，木球的_____能转化为_____能；

（3）在弹性钢片恢复形变的过程中，木球的速度______，弹簧片的弹性形变程度______，木球的______能转化为______能；

（4）在木球滚上斜面的过程中，______能转化为______能。

【答案】

（1）重力势；动

（2）减小；变大；动；弹性势

（3）增大；变小；弹性势；动

（4）动；重力势

2．篮球下落过程中，_______能转化为________能，球发生形变的过程中，_______能转化为________能，球恢复形变的过程中，_______能转化为________能，球上升过程中_______能转化为________能。

【答案】重力势；动；动；弹性势；弹性势；动；动；重力势

（四）机械能守恒

1．机械能守恒的条件：

如果只有动能和势能相互转化，不存在向第三种能量的转化，机械能的总和保持不变。

或者说机械能是守恒的。

【想想做做】把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉倒自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示，想想看，铁锁摆回时会打到你的鼻子吗？

【答案】铁锁摆回后碰不到鼻子，因为能量是守恒的，如果没有能量损失的话，铁锁摆回后，刚好回到摆前的位置

2．人造地球卫星

（1）人造地球卫星离地球最近的一点叫近地点，此时卫星的重力势能最_____；离地球最远的一点叫_______，此时卫星的重力势能最________。

（2）当卫星从远地点向近地点运动时，它的重力势能_______，动能________，_______能转化为______能；

（3）当卫星从近地点向远地点运动时，它的重力势能_______，动能________，_______能转化为______能。

【答案】

（1）小；远地点；大

（2）减小；增大；重力势；动

（3）增大；减小；动；重力势

2．思考，单摆实验中小球为什么最终会停下来？

单摆上升的高度为什么一次比一次低？

篮球反跳高度为什么一次比一次低？

【答案】在地球上会有空气，自然会有空气阻力，单摆在摆动过程中,与空气摩擦，将一部分机械能转化为内能，即热量。

最终单摆的机械能全部转化为内能，单摆停止运动。

所以篮球也是同理

四．典型例题

例1．在空气阻力不计的情况下，一只皮球从高处由静止下落，被地面弹起后不能再回到原来的高度，在整个过程中：

（1）

（1）说明皮球机械能的转化情况；

（2）指出皮球在哪几个位置时的动能为零；（3）分析皮球不能回到原来高度的原因。

（1）①加速下落过程：

________能转化为______能

②落地弹性压缩过程：

________能转化为______势能

③恢复形状反弹过程：

________能转化为______能

④减速上升过程：

________能转化为______势能

（2）皮球在以下三个位置时动能为零（速度大小不为零）：

①

②

③

（3）分析：

【答案】

（1）①重力势；动；②动；弹性势；③弹性势；动；④动；重力势

（2）①皮球在升到最高点静止时动能为零；

②皮球落到最低点动能全部转化成弹性势能时动能为零；

③小球弹起，且上升到最大高度时。

（3）由于有空气阻力和碰撞时的能量损失，球不能回到原来的高度

【难易】容易

【考点】本题主要考查的是能量的转化。

【解析】

（1）皮球从手中下落时重力势能最大，下落过程中重力势能减小动能变大，刚接触地面动能减小弹性势能增大；被弹起时弹性势能最大，弹性势能转化成动能皮球弹起，在上升过程中，动能减小转化成重力势能。

（2）①皮球在升到最高点静止时动能为零；②皮球落到最低点动能全部转化成弹性势能时动能为零；③小球弹起，且上升到最大高度时。

（3）其实，球被地面弹起后不能再回到原来的高度，要使球被地面弹起后回到原来的高度，人必须给它施加一个力，通过消耗人的内能来增加皮球的动能．

例2．电动小车沿斜面向上匀速行驶，则在这个过程中

A．动能减小，重力势能增大，总机械能不变

B．动能增大，重力势能减小，总机械能不变

C．动能不变，重力势能减小，总机械能不变

D．动能不变，重力势能增大，总机械能增大

【答案】D

【难易】容易

【考点】本题主要考查的是能量的转化。

【解析】沿斜面匀速向上行驶，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，总的机械能就变大。

例3．怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来抛球的位置？

说明这种抛法的理由。

【答案】给乒乓球一个向下的速度，根据机械能守恒，乒乓球到达最高点时，重力势能=抛出点的动能和势能之和，因此最高点时的重力势能比抛出点时的势能要大，最高点要比抛出点高。

【难易】容易

【考点】本题主要考查的是机械能守恒。

【解析】如静止下落，乒乓球不可能高过初始高度，所以要给乒乓球一个初始速度。

。

例4．如图，为探究能量转化，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐、两端分别固定在罐盖和罐底上。

实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去！

以下有关能量转化的判断，正确的是

A．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力势能转化为动能

B．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是弹性势能转化为动能

C．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能

D．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能

【答案】D

【难易】容易

【考点】本题主要考查的是能量的转化。

【解析】铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力势能转化为弹性势能；铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能。

五．课堂反馈

1．说明下列过程中机械能的转化：

（1）雪橇从山坡上滑下；__________________________________________________

（2）炮弹从炮口斜向上射出，又落到远处地上；______________________________

（3）玩具弹簧枪将“子弹”射出去；________________________________________

（4）小孩坐在秋千上，在妈妈推了一次以后，自己荡着；______________________

【答案】

（1）势能转化为动能；

（2）上升过程中动能转化为势能，下降过程中势能转化为动能；

（3）势能转化为动能；

（4）上升过程中动能转化为势能，下降过程中势能转化为动能。

【难易】容易

【考点】本题主要考查的是能量的转化。

【解析】本题主要考查能量的转化，动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，弹性势能与弹性形变程度有关。

2．运动员掷出的标枪在上升过程中，______能转化为_______能；在下落过程中，_____能转化为_____能。

【答案】动；重力势；重力势；动。

【难易】容易

【考点】本题主要考查的是能量的转化。

【解析】本题主要考查能量的转化，动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，上升过程中，动能转化为重力势能，下降过程与之相反。

3．神舟五号飞船飞离地面的过程中，速度越来越大，在此过程中，航天英雄杨利伟所具有的动能变_________，具有的机械能________。

【答案】大；大。

【难易】容易

【考点】本题主要考查的是能量的转化。

【解析】本题主要考查能量的转化，动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，加速上升过程中，动能变大，重力势能变大，总的机械能增大。

4．如图所示的四个实例中，机械能正在减小的是

A．蓄势待发的火箭B．水平匀速飞行的飞机C．匀速下降的热气球D．加速上升的飞艇

【答案】C

【难易】容易

【考点】本题主要考查的是能量的转化。

【解析】本题主要考查能量的转化，动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，匀速下降过程中，动能不变，重力势能减小，总机械能减小。

5．有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。

B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则

A．从O至C运动员速度一直减小

B．从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒

C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小

D．从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小

【答案】D

【难易】容易

【考点】本题主要考查的是能量的转化。

【解析】根据题意可知，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；由于不计空气阻力，因此整个过程能量守恒．故选D．

6．下列过程中，属于动能转化为重力势能的是

A．小球在水平桌面上向前滚动B．篮球从篮筐上下落

C．秋千从低处荡到高处D．小孩从滑梯上匀速下滑

【答案】C

【难易】容易

【考点】本题主要考查的是能量的转化。

【解析】本题主要考查能量的转化，动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，秋千上升过程中，动能转化为重力势能。