1、第十二章 机械能和内能改第十二章 机械能和内能一、 动能 势能 机械能第一课时 动能学习目标:1通过实例分析,认识到运动的物体能做功,具有动能;2通过探究,知道影响动能大小的因素。重难点: 决定动能的因素及探究过程实验准备:锤子、钉子、木板、斜面小车、木块(11组)学习过程:一自学提纲:1阅读30页12段,思考以下问题: 如何判断物体具有能量? 什么叫动能?举例说明哪些物体具有动能; 判断以下说法是否正确:A具有能量的物体一定在做功 ( )B正在做功的物体一定具有能量 ( )C做功多的物体一定比做功少的物体具有能量多( ) 猜想动能大小可能与什么有关?2阅读31页活动12.1,思考以下问题:
2、步骤1中让小车从不同高度滑下的目的是什么? 通过观察什么现象比较动能的大小?如何比较的? 步骤2控制什么物理量不变?改变什么物理量?结论:_物体的动能与物体的_和_有关,物体的_越大,_越大,它具有的动能就越大。列举生活中事例说明上述结论: 二展示提升:1 一个物体如果具有了对别的物体的本领,我们就说这个物体具有能量;一个物体具有的能越多,那么这个物体可以对别的物体做的功就。2 如下图1,让小车分别从不同高度由静止开始滑下,小车运动到水平表面时,图中的小车速度大;图中的木块被撞后移动的距离长;图中的小车对木块做的功多,它具有的动能。 图1 图23 如图2,它是用来研究动能大小与物体的关系的。实
3、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”)。4 综合第2、3两题的结论,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 在某次探究活动中,小明对老师给出的“小球在光滑斜面由静止释放时,所处高度越高,到达斜面底端的速度越大,而与小球质量无关”这一结论产生了质疑。他猜想小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度猜想一:可能与小球在光滑斜面上的高度无关;猜想二:可能与小球的质量有关;他选择了一些实验器材,进行了如下实验(图中A、B、C分别表示小钢球在第0.1s末、第0.2s末、第0.3s末所处的位置,钢球1、2、3的质量关
4、系为m1 m2= m3) 实验一是为了验证猜想 (选填“一”或“二”),通过该实验他得到的结论是:小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度与小球的质量_ _(选填“有关”或“无关”) 实验二中,小球2和3在同一光滑斜面的不同高度处同时由静止释放,到达底端时的速度分别为v2、v3,请判断v2 v3(选填“”、“”或“”)。 在完成了以上探究后,小明继续进行“探究动能的大小与速度的关系”的实验三,根据实验的结果 :他得出了“速度越大,动能越大”的结论,你认为他的结论是否可靠? (选填“可靠”或“不可靠”)。原因是 。三、错题小档案:点拨/反馈第二课时 势能 机械能学习目标:1 通过探究,知道影响势
5、能大小的因素;2从生活实例中认识动能和势能的相互转化。重难点: 决定弹性势能、重力势能的因素实验准备:卡片(约9cm5.5cm)、橡皮筋、弹弓、弹簧、沙子、不同木块(边长5cm、10cm、20cm)、小球、滚摆学习过程:一、自学提纲:1阅读32页活动12.2,思考以下问题: 把卡片压平的目的是什么? 写出迅速松开手,会出现的现象? 比较压平卡片与不压平卡片放手后情况的异同点; 比较压平卡片与半压卡片放手后情况的异同点结论:发生_的物体具有的叫弹性势能;在一定限度内,形变越大,形变物体的_ _能就越_2阅读33页图12-8、图12-9、图12-10,思考以下问题: 举5例说明哪些物体具有弹性势能
6、;蹦蹦床上的小冬要想蹦的更高,你能帮他吗? 弹簧、橡皮筋具有弹性势能吗?为什么? 什么叫重力势能? 看图12-9,猜想重力势能与哪些因素有关? 图12-10中通过比较什么来比较重力势能的大小? 完成34页方法1和2,填写课本空格。 什么是机械能?举例说明。结论:3阅读图12-11、图12-12和“生活物理社会”,思考以下问题: 填写34页空并分析图12-12(a)-(d); 举出生活中动能和势能相互转化事例; 列举大海中蕴藏的机械能的形式; 海水退潮时能量是如何转化的?二、展示提升:1如图1所示,将一张卡片对折,在开口的一边剪两刀,然后将橡皮筋套在开口边,就做成了一个会跳的卡片,使这张卡片跳起
7、来的做法是;卡片能跳起来的原因是。2发生的物体能对其他物体做功,这种由于发生而具有的能量叫弹性势能。物体由于被举高而具有的能量是。一个物体的越大,被举起得越高,它的能就越多。3. “某高楼大厦发生高空抛物不文明行为,一老太太被抛下的西瓜皮砸伤”被抛下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是 ( )A重力势能 B动能 C重力 D密度4. 运动员从起跳到落地过程中,下列说法正确的是(不计空气阻力) A上升过程中,动能减小,机械能减小 B上升过程中,重力势能增大,机械能增大 C下落过程中,重力势能减小,机械能不变 D下落过程中,重力势能减小,机械能减小 ( )5在研究物体的“重力势能和高度因素”有关时
8、,三个相同的木桩被从空中静止的三个的铁块从不同的高度落下撞击,陷入沙坑的情况如图所示,在此实验中: 我们是通过观察_来比较各铁块重力势能的大小的? 在准备实验器材的时候,需要三个质量_(相同/不同)的铁球,这样作的目的是: _。从实验的结果来看:可以得出的结论是: 。三、 错题小档案:反馈/反思第三课时 机械能习题课学习目标:1识别机械能的各种形式;2从生活实例中认识动能和势能的相互转化。考点:决定动能、势能的因素及动能和势能的相互转化一、 知识回顾:1一个物体能够做功,这个物体就具有 。2动能:物体由于 而具有的能叫动能。运动物体的 越大, 越大,动能就越大。3重力势能:物体由于 而具有的能
9、。物体 越大,被举得越 ,重力势能就越大。4弹性势能:物体由于发生 而具的能。物体的 越大,它的弹性势能就越大。5. 以相同速度行驶的卡车和小轿车,卡车的动能比较大是因为卡车的_大;两个质量相同的铁球高度越高,_能越大。6机械能: 和 的统称(机械能动能势能)能量的单位是:_7人造卫星饶地球转动时,从近地点转到远地点的过程中人造卫星的重力势能将 ,动能 ,速度 。(填“变大”、“变小”、“不变”)。8. 在高空中飞行的运输机,具有 能和 能,统称为 能。运动员拉弓把箭射出时,弓的 能转化为箭的 能。二. 典型例题:例1 用一根不可伸长的细线,一端拴住一个小球,另一端固定在O点(如图1)。现将小
10、球拉至一点A,然后释放,小球将沿来回摆动。若不计任何阻力,试分析小球在摆动过程中的能量转化。 图1例2 观看杂技里的绷床表演时,发现演员从高处落下接触绷床时都下蹲,而上跳时又要用力蹬绷床,说明其中包含的物理道理。三. 对应训练:1 投向空中的篮球具有能和能,落下时,它的能减小。从落地到被弹离地面时它具有能。2 如图2所示,使单摆偏离原来静止位置到A1。当摆球从A1向下摆动时,它的速度越来越快,动能逐渐,势能逐渐;当摆球到最低点O1时,它的动能最、势能最。在此过程中,摆球的势能逐渐转变成能。此后,摆球又向B1的位置运动,随着摆球的上升,它的速度越来越,动能逐渐转变成能;当摆球到最高处B1点时,它
11、的动能为,势能最。小球摆动起来后,它在O1处的机械能比在O2处的机械能(选填“大”、“小”)。3如图3所示,在用滚摆做探究“机械能的相互转化”的活动时,把滚摆悬挂在框架上,用手捻动滚摆使悬线缠在轴上,滚摆升到最高点后,放开手,可以看到滚摆下降过程中,越转越 ,到最低点时滚摆转而 ,直到差不多回到 的位置。滚摆在 位置处重力势能最大,在 处动能最大。可见, 和可以相互转化。4. 如图4,小明从滑梯上下滑的过程中,下列说法中正确的是 ( )A重力势能减少,动能增加B重力势能增加,动能减少C重力势能增加,动能不变D重力势能减少,动能不变5将一只皮球向上抛出,它在上升过程中是_ 能转化成_能,在下降过
12、程中,是_ 能转化成能。6下面四选项中正确的是: ( )A一个物体没有做功,这个物体具有的机械能一定为零B速度大的物体比速度小的物体具有的动能大C一块石头举得越高,它的重力势能越大D以上答案都不正确7体积相同,速度相同的铁球和铜球在同一水平桌面上滚动的过程中( )A两球的动能相等,势能相等 B两球的动能相等,铜球的势能大于铁球的势能C铜球的机械能始终大于铁球的机械能 D两球的机械能始终相等8一辆匀速行驶的撒水车正在给路面洒水,下列说法中正确的是 ( ) A动能不变,重力势能保持不变 B动能不变,重力势能减小C动能减小,重力势能保持不变 D动能减小,重力势能减小9乒乓球由高处静止下落的过程中,它
13、的机械能的转化情况是 ()A弹性势能转化为动能B重力势能转化为动能C动能转化为重力势能D重力势能转化为弹性势能10跳伞运动员在空中匀速下落时,以下说法中正确的有 ()A重力势能减少,动能增加,机械能不变B重力势能增加,动能减少,机械能不变C重力势能减少,动能不变,机械能减少D重力势能增加,动能不变,机械能增加11骑自行车上坡前,一般要加紧蹬几下,这是为了()A增大惯性 B增大动能C增大势能 D增大冲力12物体在平衡力的作用下,下列说法中正确的是()A具有的机械能一定不变B具有的动能一定不变C具有的重力势能一定不变D无法判断13下列现象中,物体动能转化为势能的是()A秋千由最高处向最低处荡去B张
14、开的弓把箭水平射出去C骑自行车匀速上坡D腾空上升的礼花弹14体积相同的实心钢球和铝球,钢球静止在水平桌面上,铝球则在同一水平桌面上匀速运动,由此可知 ()A两球的势能相等B两球的动能相等C两球的机械能一定不等 D两球的机械能可能相等15下面哪种情况动能、重力势能都是增加的 ()A跳伞员张开伞后,匀速下降B汽车沿斜坡匀速向下行驶C电梯从楼下加速上升D列车在平直轨道上匀速行驶16汽车沿斜坡匀速上坡的过程中,它具有的 ( )A重力势能增加,动能增加B动能不变,重力势能增加C动能不变,机械能减少D重力势能增加,动能减少四、错题小档案:反馈/反思编:何彦春 审:赵成喜二 内能 热量第一课时 内能学习目标
15、:1 通过实例认识物体的内能;2 用类比的方法了解内能的概念;3 能简单描述温度和内能的关系;4 知道热传递是改变物体内能的一种方式,是内能的转移。重难点:认识内能的概念实验准备:冷水 热水 红墨水学习过程:一、自学提纲:(一)内能概念1阅读课本38页全部内容 ,思考以下问题: 运动的汽车的动能从何而来? 什么叫热运动? 课本是怎样通过类比得出分子具有动能和势能的?结论:我们把物体内 分子 的动能和分子 能的总和叫做物体的内能 2讨论并理解以下问题 下列物体具有内能的是( )A0的冰 B静止在操场上的足球 C乒乓球内的气体D湖里的水 E机械能为零的体 找到内能为零的物体吗? 能和机械能有哪些不
16、同?举例说明。对应练习:完成课本41页www第题(二)内能与温度的关系活动:操作课本39页 “试一试” 并观察结果:温度越高,分子运动越 这说明:物体的温度 ,内能越大。试分析为什么?对应练习: 课本41页www 第2题 炽热的铁水具有内能,当温度降低,内能随着_。冰冷的冰块具有内能,当温度升高,内能随着_。将该冰块从一楼移动到四楼,它的内能将_。 关于内能,下列说法中正确的是()A0的冰块的内能为零 B温度高的物体比温度低的物体的内能多C物体的温度降低,则物体的内能减少D体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多 关于热运动,下列说法正确的是 ( )A0时,分子的热运动停止了B物体温度越高,
17、热运动越剧烈C气体分子的热运动最剧烈,固体分子没有热运动D运动物体比静止物体的分子热运动剧烈(三)热传递改变内能的一种方式看39页图及40页“信息快递”思考以下问题 图中物体的内能是否发生了变化,为什么? 图中是通过什么方式改变内能的?这种方式的实质是能量的 (转化/转移) 总结热传递的条件、方向、结果。 生活中还有哪些通过热传递来改变物体内能的实例?点拨/反馈第二课时 热量学习目标:1 了解热量的概念,知道热量的单位;2 能正确使用“热量”这一术语,会进行关于吸热、放热的计算;3 了解用热传递改变物体内能的方法在生产、生活中的应用会用相关知识解释一些现象;重难点:热量的理解计算学习过程:一.
18、 自学提纲:1阅读 课本40页 4、5、6 段,思考以下问题: 什么叫热量?能否说物体含有多少热量? 热量的符号 ,单位 单位符号 公式中的c表示 m表示 (t-t0 )表示 (t0-t)表示 。2学习课本40页例题,回答并完成计算 为什么烧开一壶水所需提供的热量大于水内能的增加? 集热箱中盛有1t水,在阳光照射下,水温度升高了30,在这个过程中,水的内能增加了多少?二. 展示与提升 质量为500g的铁锅中放有3kg的水,把它们从15加热到90,需要多少热量? 完成课本41页www第3、4题三. 阅读课本41页 生活物理社会 回答问题 汽车发动机工作时,发动机的内能为什么增加? 汽车发动机是怎
19、样降温的?四. 错题小档案:反馈/点拨三 机械能的相互转化第一课时 做功改变内能的另一种方式学习目标:1 通过活动认识到做功是改变物体内能的方式;2认识做功是通过能的转化来改变物体内能的。 重难点:做功过程中能的转化方向实验准备:铁丝、棉线、图钉学习过程:一. 自学提纲:1看课本图1221、1222回答图中能量是怎样转化的?谁的内能发生了改变?通过什么方式?2学习活动125并操作图1223、1224实验 铁丝、被压缩空气的内能是否发生了改变?你是怎样判断的? 你还有其他方法改变你桌上的铁丝、棉线、图钉的内能吗?“试一试”,并说出你的做法 思考讨论课本43页“议一议”中的问题,并把答案写在书本上
20、。 结论: 是改变内能的另一种方式。3学习43页活动12并观察分析回答 在此过程中:酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的 能减少,转化为 能。 生活中有哪些通过气体对外做功将内能转化成其他形式的能的实例?(二) 展示与提升: 以下现象中,由内能转化为其他形式能的是( )A刀在磨刀石上被磨得发烫B用电熨斗熨衣服 C雨滴从高空下落时温度会升高D被加热的试管中的水蒸气膨胀做功,把管塞推出管口 我国发射的宇宙飞船在完成任务后,返回地面指定地点,宇宙飞船在下落到地面附近时,由于空气阻力作用做匀速直线运动,则宇宙飞船在匀速下降的过程中,它的 ( )A动能不变,势能减小,内能增大B动能不变,势能增大,内能减小C
21、动能减小,势能不变,内能增大D动能增大,势能减小,内能不变 下列现象中,利用做功使物体内能改变的是 ( )A铁块放在炉火中烧红了B烧开水时,壶盖被水蒸气顶起来C木工用锯锯木条时,锯条发烫D冬天,人们在太阳光下取暖 下面的例子中有物体的内能转化为机械的过程是 ( )A冬天里人在阳光下晒太阳 B用酒精灯加热杯中的水C热水里加进冷水 D热水瓶的塞子自动弹起 下列事例中,属于机械能转化成内能的是 ()A火药气体把子弹从枪膛中射出 B电流通过白炽灯发光C古人用钻木的方法取火 D用酒精灯加热烧杯里的水 下面关于能量转化的说法中错误的是 ()A用砂轮磨刀时,刀的温度升高了,内能转化为机械能B陨石进入大气层成
22、为流星时,机械能转化为内能C壶中的水沸腾时,壶盖不停地跳动,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能D用打气筒给车胎打气时,筒内空气的内能转移到筒上,使筒壁温度升高 完成课本49页www 第 1、2、3、题点拨/反馈第二课时 内能习题课学习目标: 1熟悉内能的概念,能辨别改变内能的方式2分析生活中用不同的方式改变内能的实例重难点:改变内能的方式学习过程:一知识回顾:1 叫内能。2内能的大小与 有关,且 越高,内能越 。 3改变内能的方式有 和 两种,前者是内能的 后者是内能的 (转化/转移),这两种方式改变内能的效果 (相同/不相同)4物体对外做功,物体的内能 ;外界对物体做功,物体的内能 。 5上课时
23、,老师从室外带进教室一根烫手的钢锯条。对这根锯条烫手的原因,同学们猜测有两种可能的情况:一是刚刚在火炉上烧过用的方法使它的温度升高;另一种情况则是刚刚用它锯过木头用的方法使它的内能增加。在老师不说明锯条烫手的原因的情况下,我们(选填“能”或“不能”)肯定是通过哪种方法使它的温度升高的。这表明:在改变物体的内能时,和两种方法可以产生同样的效果,即这两种方法对改变物体的内能是的。二典型例题1飞机在万米高空飞行时,舱外大气压比舱内气压低。要使舱内获得新鲜空气,必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内。在这个过程中,压缩机对空气做功,空气的 ( )A温度升高内能增加 B温度降低内能减少C温度升高内能减少 D
24、温度降低内能增加2下列事件中,用做功的方法使物体内能增加的是 ( )A热水淋浴后全身感到暖和B冬天,对手“哈气”,手感到暖和C冬天,两手互相摩擦,手感到暖和D冬天,在房间内用暖气取暖,全身感到暖和3. 关于物体的内能,下列说法中正确的是 ( )A物体运动的越快,物体的内能越大B物体举得越高,物体的内能越大C温度为40的冰块没有内能D火箭点火升空过程中将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能三对应练习1如图1所示,下列是利用热传递方式来改变物体内能的是 ( ) 2如图2,在一个广口厚玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞住,通过塞上的孔向瓶内打气,当塞子跳起时,可以看到瓶中上方出现_,这是因为瓶内空气对塞子_
25、,将_能转化为塞子的_能,所以瓶内空气温度降低,使水蒸气_而成的。3下列关于内能的说法正确的是( )A0的冰一定和0的水内能一样大图2B0的水一定比5的水内能小C0的水可能比5的水内能大D以上说法都不正确4下列说法正确的是 ()A任何状态下处于任何位置的物体都具有内能 B机械能大的物体内能一定大C静止在地面上的物体无内能 D空中飞行的子弹比地面上静止的子弹内能多5关于内能,下列说法中正确的是 ()A0的冰块的内能为零 B温度高的物体比温度低的物体的内能多C物体的温度降低,则物体的内能减少D体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多6关于热运动,下列说法正确的是 ( )A0时,分子的热运动停止了
26、 B物体温度越高,热运动越剧烈C气体分子的热运动最剧烈,固体分子没有热运动D运动物体比静止物体的分子热运动剧烈7下列各种说法中错误的是 ( ) A热传递改变物体的内能是不同形式能的相互转化B做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化C各种形式的能量在一定条件下都可以转化为内能D能量在转化和转移的过程会有能量的损失,但自然界中能量的总量是守恒的8如图3所示,在薄壁金属圆筒内注入少量乙醚,塞上塞子,用一根绳子在金属圆筒外壁缠绕12圈。然后按图中箭头所指的方向来回拉动绳子。猜测可能会发生的现象;解释发生上述现象的原因。图39用锯锯木头,每分钟拉锯15次,每次移动0.6 m,人拉锯的作用力是150 N,如果拉锯时所做的功有70%转化为内能,那么2 min木头增加的内能是多少?10如图4所示,老爷爷站在雪地里手冻的很冷,请你给老爷爷想一想办法,怎样做可以使手暖和些?说出两种办法来,并说明这样做的道理。图411用锉刀锉铁块时,过一会儿锉刀和铁块的温度都会升高,这是为什么?四错题小档案 反馈/点拨第三课时 热机学习目标:1通过分析知道热机的工作原理;2借助模型挂图等媒体了解四冲程汽油机的基本结构、工作原理及其工作过程;3通过阅读“热机的发展历程”了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。重难点:热机的工作过
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