1、第十二章 機械能本章內容概述機械能是最常見的一種形式的能，是學習其他各種形式能的起點.結合物體的運動狀態(tài)與受力分析，來學習機械能的轉化，既能幫助對機械能轉化的認識，又能加深對力與運動關系的理解.機械能的轉化和應用，在生活中很常見，要多利用生活中的實例，幫助學生搞好本章學習.本章共分3節(jié)：1.第1節(jié)“機械能”，本節(jié)通過大量的實例讓學生真實感受到動能、勢能的存在，理解動能、勢能的概念，掌握動能、勢能的大小與哪些因素有關.2.第2節(jié)“機械能的轉化”，通過觀察、分析實驗現(xiàn)象，說明能量如何轉化，讓學生通過分析，自己得出動能、勢能可以相互轉化的結論，并引入機械能與其他形式能的轉化.3.第3節(jié)“水能和風能”

2、，介紹了大自然中的機械能風能和水能，以及其在生產生活中的應用.教學目標【教學目標】1.在知識與技能方面：知道動能、勢能的概念，結合生活中的實例掌握動能和勢能的區(qū)別和聯(lián)系，知道影響動能和勢能的因素；知道機械能的概念，理解各種機械能之間的相互轉化，能用機械能之間的相互轉化解釋日常生活中的一些現(xiàn)象；知道機械能與其他形式能間的轉化；知道天然的機械能水能、風能以及人類對它們的開發(fā)利用.2.在過程與方法方面：通過觀察和實驗認識動能和勢能之間的轉化過程.3.在情感、態(tài)度與價值觀方面：在實驗中培養(yǎng)學生對科學的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理，有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識.【教學重

3、點】 動能、重力勢能大小的影響因素，動能和勢能之間的相互轉化.【教學難點】 水能和風能的常見利用方式.課時安排【課時建議】本章共3節(jié)，建議4課時1.機械能 1課時2.機械能的轉化 1課時3.水能和風能 1課時本章復習和總結 1課時1. 機械能【教學目標】 一、知識與技能1.理解動能、重力勢能的初步概念，知道什么是彈性勢能；2.知道動能的大小與質量和速度有關，重力勢能大小與質量和高度有關；知道彈性勢能的大小與彈性形變有關；3.知道機械能的概念.二、過程與方法結合定義，尋找日常生活中各種形式能量的例子，初步具備從能量角度分析物理問題的能力.三、情感、態(tài)度與價值觀在現(xiàn)實生活中樹立起科學的能量觀念.【

4、教學重點】 動能和勢能的概念.【教學難點】 動能和勢能的影響因素.【教具準備】 多媒體課件、鉛球、籃球、沙盤、彈簧、小球、橡皮筋等.【教學課時】 1課時教學設計【鞏固復習】教師引導學生復習上一節(jié)有關的知識，并講解學生所做的課后作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.【新課引入】師 我們在日常生活中經(jīng)常提到能量，也簡稱為能，諸如熱能、電能、能源開發(fā)等等.“能量”是物理學中的一個重要概念，能量的概念跟功的概念有密切聯(lián)系。我們說一個物體能夠做功，這個物體就具有能量.并且，物體能夠做的功越大，這個物體具有的能量就越大。能量的單位和功是一樣的，也是焦耳.自然界中，能量的形式很多，今

5、天我們學習最常見的能量形式機械能.【進行新課】教學探究點1動能多媒體展示：一個物體能夠對外做功表示這個物體具有能量，簡稱能，能量的單位與功的單位相同，也是焦耳（J）.1.動能師 很好，生活中能量無處不在，人們就是利用能量來做功的.列舉日常生活中常見的具有動能的物體（教師用多媒體展示動能事例）.失控的汽車常常容易撞倒路旁的柱子、廣告牌；呼嘯的海浪有時會沖壞海堤，推倒房子；彈出去的玻璃球能把靜止的球彈得遠遠的；跑動的人能撞倒別人師 這些現(xiàn)象說明了失控的汽車、呼嘯的海浪、彈出去的玻璃球、跑動的人能夠對其他的物體做功，可見它們都有能量.師 是什么原因使它們都能夠做功的？它們有什么共同特點？生：它們都在

6、運動.師 它們的能量是因為它們運動才具有的，我們把物體由于運動而具有的能量叫做動能.師 舉例哪些物體具有動能.學生列舉，老師引導訂正.2.動能的大小和什么因素有關教師提問：物體能夠做的功越多，表示這個物體具有的能量越大.那么物體的動能的大小決定于哪些因素呢？生1：汽車速度越快出事故就越嚴重，對別的物體做的功越多，這說明物體動能的大小和它的速度有關.相同質量的物體，速度越大，動能越大.生2：一輛汽車以同一速度運動，重載時比空載時出事故會更嚴重，這說明物體的動能還和質量有關.具有相同速度的物體，質量越大，動能越大.師 總之，物體的質量越大，速度越大，動能就越大.相同質量的物體，速度越大，動能越大；

7、具有相同速度的物體，質量越大，動能越大.師 一切運動的物體都具有動能，速度為0時，動能為0.例題1 圖示為探究“物體動能的大小跟哪些因素有關”的實驗.實驗步驟如下：.讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，觀察木塊被撞擊后移動的距離.讓不同質量的鋼球從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，觀察木塊被撞擊后移動的距離.回答下列問題：（1）步驟是為了研究動能大小與 的關系.（2）步驟是為了研究動能大小與 的關系.（3）該實驗中斜面的作用是為了控制鋼球 的大小，木塊的作用是為了比較鋼球 的大小.解析：明確本實驗中研究動能大小的決定因素時，運用了控制變量法，反映動能多少時，運用了轉換法.（1）讓同一鋼球從斜面不

8、同的高度由靜止?jié)L下，控制了鋼球的質量，改變的是鋼球到達水平面的速度，因此探究的是動能大小與速度的關系.（2）讓不同質量的鋼球，從斜面相同的高度由靜止?jié)L下，控制了鋼球到達水平面的速度，改變的是鋼球的質量，因此探究的是動能與質量的關系.（3）該實驗中斜面的作用是控制鋼球滾到水平面的速度.鋼球推動木塊運動的距離，來比較鋼球動能大小，這里采用了轉換法的思想.答案：（1）速度；（2）質量；（3）速度；動能勢能教學探究點2 1.重力勢能師 物體由于運動而具有動能，物體還可能由于其他的原因而具有能量.師 舉高的物體具有能量嗎？也就是說具有做功的能力嗎？如果有，請舉例.老師盡量引導學生舉例：舉高的鉛球，能夠在

9、落地時將地面砸個坑；舉高的鐵錘，能夠在落下時把木樁打入地里；高處的流水能夠沖擊水輪機發(fā)電.師 它們都具有做功的能力，也就是說它們都有能量.師 分析一下它們的共同特點.它們的位置，都是相對于另一物體位置較高.我們把物體由于位置較高而具有的能量叫重力勢能.讓學生列舉具有重力勢能的物體的例子.師 試問樹上的蘋果有重力勢能嗎？生：有，因為位置較高。師 反問：蘋果沒有做功啊，為什么有能量呢？師 說明：注意“能夠”二字，我們說一個物體能夠做功，這個物體就具有能量，不是說物體做了功才有能量.即物體具有做功的本領就有能量，不一定顯露出來。樹上的蘋果雖然沒有做功,但“能夠”落到地面把地上砸一個坑，就是具有重力勢

10、能.2.重力勢能的大小和什么因素有關老師演示1：舉起同樣高度的鉛球和籃球，砸在沙盤中，引導學生注意觀察.師 相對于沙盤，同樣高度的鉛球和籃球，誰的重力勢能大？生：鉛球能夠在落下時做的功多，在沙盤上砸的坑大，具有的重力勢能大.師 可見，物體的質量越大,具有的重力勢能就越大.老師演示2：將鉛球舉起不同高度，砸在沙盤中，引導學生注意觀察.師 相對于沙盤，不同高度的同一鉛球重力勢能大小一樣嗎？這說明什么？生：同一個鉛球舉的高度越高，在沙盤上砸的坑大，能夠做的功也越多，具有的重力勢能就越大.師 可見，物體的位置越高,具有的重力勢能就越大.總之，物體的質量越大，位置越高，它具有的重力勢能就越大.相同質量的

11、物體，位置越高，重力勢能越大；具有相同位置的物體，質量越大，重力勢能越大.3.彈性勢能教師演示并說明：（1）橡皮筋彈射紙彈,拉長的橡皮筋能給紙彈一個力，并推動紙彈移動一段距離，從而對紙彈做了功.（2）壓縮的彈簧使小鋼球在桌面上滾動,也能夠做功.師 拉長的橡皮筋和壓縮的彈簧都具有能量，它們有什么共同特點?生回答：都是有彈性的物體，并且都在外力的作用下發(fā)生了形狀的變化.師 發(fā)生彈性形變后的物體產生彈力可以做功，因此物體具有能量。我們把物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫彈性勢能.師 請列舉具有彈性勢能的物體.引導學生舉例：拉長的彈簧，壓扁的皮球，彎曲的鋼鋸條，拉彎的弓等.教師演示并說明：彈簧被壓縮不

12、同長度使放在上面的小球彈起的高度不同.很明顯，同一物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大.師 如果外力撤消，物體恢復原狀，這時物體有沒有彈性勢能了?生回答：沒有彈性形變，就沒有了彈性勢能.例題2 下列說法中正確的是（ ）A.彈簧具有彈性勢能B.只有物體做了功，它才具有能C.下落的雨滴既具有動能又具有重力勢能D.位置高的物體一定比位置低的物體重力勢能大解析：物體有無彈性勢能要根據(jù)物體是否發(fā)生彈性形變來判斷，物體有無動能要根據(jù)物體是否運動來判斷，物體有無重力勢能要根據(jù)物體是否被舉高來判斷，物體可能只具有一種形式的能，也可能同時具有幾種不同形式的能.彈簧沒有發(fā)生彈性形變，所以不具有彈性勢能，A是

13、不正確的.一個物體只要具有做功的本領，它就具有能，但有了做功的本領，不一定做功，所以B是錯誤的。下落的雨滴既運動又有高度，所以既具有動能又具有重力勢能，C是正確的.物體的質量和高度共同影響重力勢能的大小，只根據(jù)高度的高低，無法確定重力勢能的大小，所以D是錯誤的.答案：C教學探究點3機械能師 動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。一個物體既有動能，又有勢能，那么動能和勢能的和就是它的總機械能.機械能的單位和功的單位一樣，是焦耳.師 推出去的鉛球，動能是300焦耳，重力勢能是200焦耳，彈性勢能為0，那么鉛球的機械能是多少?生：500J.【教師結束語】今天我們學習了自然界中最常見的能量的形式機械能.它包括動能，重力勢能和彈性勢能.并且明白動能、重力勢能和彈性勢能各與什么因素有關.好，謝謝大家！【課后作業(yè)】完成練習冊中本課時對應練習教材習題解答自我評價1.運動的汽車、奔跑的動物都具有動能，山上的石頭、空中的飛機都具有重力勢能，拉長的橡皮筋、略微彎曲的鋼尺都具有彈性勢能.2.皮球未到達最高點時，它是運動的，具有動能，位置較高，具