八年级动能和势能教案5篇
《动能和势能》是人教版八年级物理下第十一章第三节内容。本节的知识包括动能和势能的概念,影响动能和重力势能大小的因素。下面是小阅为大家整理的八年级动能和势能教案5篇,希望大家能有所收获!
八年级动能和势能教案1
动能
1、定义:物体由于运动而具有的能,叫做动能。
2、影响因素:物体的速度和物体的质量。
物体的速度相同时,物体的质量越大,动能越大。
物体的质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
3、动能公式:Ek=mv²/2(m是物体质量,v是速度)
注:①动能是标量;②动能具有瞬时性,在某一时刻,物体具有一定的速度,也具有一定的动能,动能是状态量;③动能具有相对性,对不同的参考系,物体速度有不同的瞬时值,也就具有不同的动能,一般以地面为参考系研究物体的运动。
高中物理知识点:势能
1、定义:势能是储存于一个系统内的能量,也可以释放或者转化为其他形式的能量。势能是状态量,又称作位能。势能不是属于单独物体所具有的,而是相互作用的物体所共有。
2、势能分为:重力势能、磁场势能、弹性势能、分子势能、电势能、引力势能等。
注:势能大小Ep与力F、距离h(弹性势能为x,引力势能为r等)存在着一定的关系,既是d(Ep)/dh=F。也可以写成Ep=∫Fdh,既是保守力所做的功的大小。
高中物理知识点:动能和势能的转化
1、运动的物体能够做功,它由于运动具有的能量叫动能;物体的运动速度越大,物体的质量越大,物体的动能就越大。
2、动能和势能的转化
(1)动能和重力势能是可以相互转化的。
(2)动能和弹性势能可以相互转化
(3)重力势能和弹性势能可以相互转化
注:判断动能和重力势能的变化,主要是看物体的运动速度和相对高度的变化,因为物体的质量不变。
高中物理知识点:动能和势能的区别
1、动能是因为物体运动而具有的能,与质量有关,质量越大,动能也越大;还与速度有关,速度越大,动能也越大。动的东西都具有动能。
2、势能是物体因为被举高而具有的能。与质量有关,质量越大,势能也越大;还与高度有关,高度越大,势能也越大。被举高的东西都具有的势能。
八年级动能和势能教案2
(一)教学目的
1.理解动能、重力势能的初步概念,知道什么是弹性势能;
2.知道动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关;
知道弹性势能的大小与弹性形变有关。
3.能解释一些动能和势能相互转化的简单现象。
(二)教具
1.可以改变倾斜度的斜面(或斜槽),质量显著不同的两个钢球(或金属滑块),木块一个,用以做课本图1-1的实验。
2.玩具弹簧枪(或课本图1-4的实验器材)。
(三)教学过程
1.引入新课
从日常生活中的现象中引入“能量”这个词。
运动员在激烈运动后,我们说消耗了体内储存的能量;燃烧煤可以取暖,我们说煤燃烧时放出了能量;电灯发光,电炉发热,电扇吹风,我们说都消耗了能量。
在这些不同的现象中,有一个共同的东西把它们联系起来,这就是能量,简称能。
2.新课教学
(1)“能”是什么?
能的概念和跟前面学过的功的概念有密切联系。一个物体能做功,我们就说它具有能。
能的形式是多种多样的。今天,我们学习最常见的一种形式的能——机械能。
(2)运动物体具有能量吗?
(启发学生举日常生活中的例子,说明运动物体能做功。例如,风可以吹转风车,流水可以推动水磨,挥动的铁锤可以把桩打进地面等。当学生举例中固体、液体、气体都有了时,教师总结:固体、液体、气体都是物体,只要它们运动,即具有速度,就具有动能)
提问:运动物体做功后静止,它还具有动能吗?动能到哪里去了呢?
(启发学生得出物体不运动就没有动能以后,教师讲解:物体原有的动能用来做功了,即能量可以做功,做功要消耗能量。打个比方,你有钱可以买商品,买了商品钱就付出去了)
(3)用小钉锤钉木桩和用大铁锤钉木桩,显然做功多少是不一样的,这说明运动的钉锤和铁锤具有的动能大小不一样。那么,动能的大小跟哪些因素有关呢?
教师演示课本图1-1所示的实验。先说明钢球把平面上的木块推得越远,做的功就越多,这是因为阻碍木块运动的摩擦力是一定的,推得越远说明克服摩擦力做的功越多,表示钢球推木块前具有的动能越大。然后做同一个钢球从不同高度滚下的实验,引导学生观察从不同高度滚下的钢球的速度不同,得出:钢球速度越大,动能越大的结论;最后做质量不同的钢球从同一高度滚下的实验,引导学生观察得出:不同质量的钢球从同一高度滚下的速度是相同的,从而得出:质量越大,动能越大。
教师总结:运动物体的动能,与物体质量和运动速度两个因素有关。质量相同时,速度越大,动能越大;速度相同时,质量越大,动能越大。
提问:行驶的出租车和卡车,如出租车速度大于卡车速度,哪个动能大些?如出租车速度小于卡车速度,哪个动能大些?(引导学生分析得出:前一情况无法判断,后一情况是卡车的动能大)教师总结:动能由质量和速度两个因素决定,且是随任一因素增大而增大的。因此在比较物体的动能大小时:①当一个量相等,另一个较大时,则动能较大。②当两个量都较大时,动能亦较大。③当一个量较大,另一个量较小,则无法判断动能的大小。
最后说明:速度越大、质量越大,动能就越大,是一个定性的粗略的比较,并不是数学上的按比例的变化。
(4)被举高的物体具有能量吗?
(启发学生举日常生活中的例子,说明举高的物体落下来能够做功。例如,举高的重锤落下来打桩,拦河坝把水位升高,水流下来可以冲动水轮机等)教师强调:如果不把重锤举高,重锤就不能把木桩打入地里做功;如果没有重力作用,铁锤就不会落下来。因此被举高的物体具有的能量叫做重力势能。
(5)提问:重力势能的大小与哪些因素有关呢?
引导学生由重锤打桩得出:
物体的质量越大,举高越高,重力势能就越大。
(6)发生弹性形变的物体具有弹性势能。
(演示弹簧枪或课本图1-4的实验,并简单说明什么是弹性形变后,即引出弹性势能概念)
教师简单介绍“弹性形变越大,弹性势能就越大”。
由于只要求学生知道什么是弹性势能,教师讲解时应力求简单明了,时间不宜超过5分钟。
(7)动能和势能统称机械能。
教师讲明两点:
①物体具有动能,也可以说具有机械能;物体具有势能,也可以说具有机械能;物体同时具有动能和势能,动能和势能加在一起就是物体具有的机械能。
②物体具有的能量大小是用做功多少来衡量的。因此,能的单位和功的单位相同,都是焦。
3.板书设计(配合教学过程,板书如下)
机械能——动能和势能
能的初步概念——物体能做功,就说它具有能。
动能——运动物体具有的能。动能的大小与质量和速度有关。
势能
重力势能——举高的物体具有的能。重力势能的大小与质量和高度有关。
弹性势能——发生弹性形变物体具有的能。
4.想想议议
(1)在航空史上,有不少飞机失事,是由于飞鸟碰在飞机上,飞鸟为什么能使飞机失事?
(2)在一空战中,飞行员觉得旁边有个东西跟着他,他用手抓住一看,原来是颗子弹,这种情况可能吗?子弹为什么不伤飞行员?
(3)楼顶平台上放一块砖,砖对平台有没有重力势能?对地面有没有重力势能?
(将这3道题,预先写在小黑板上,让学生分组讨论。最后得出:运动是相对的,飞鸟相对于飞机速度很大,故动能很大,足以打碎玻璃、打坏机内的人和机器;子弹相对于飞行员,速度为零,动能为零,故飞行员抓住子弹就像我们平常拿起铅笔一样;高度也是相对的,砖对平台没有高度,故没有重力势能,砖对地面有高度,故有重力势能)
5.布置作业
阅读本节课文,思考和解答以下问题。
(1)除了课文中讲过的,再分别举出三个物体具有动能、具有势能的实例。
(2)说明下列物体具有什么形式的机械能:
①在海上行驶的轮船;
②高空中云彩里的小冰粒;
③空中飞行的子弹;
④拉长的弹弓橡皮条。
(3)把废钟表或废玩具里的发条拆下来看看它是怎样工作的。为什么发条拧得紧些钟表或玩具走的时间就长些?
(以上题目即课本机械能一章的习题第
1、
2、3题)
注:人教版九年义务教育初中物理课本第二册
八年级动能和势能教案3
中考基本要求:
1.知道什么是动能、势能、机械能和弹性势能,并能举例说明。
2.知道动能、重力势能、弹性势能的大小各与什么因素有关,并能解释简单的现象。
3.理解动能和势能的相互转化,能解释有关不同形式的机械能相互转化的简单现象。
中考常考内容:
1.判断什么样的物体具有能量,判断一个物体具有何种形式的机械能。
2.比较物体具有的动能、重力势能或弹性势能的大小。
3.分析有关动能和势能间相互转化的事例。
知识要点精析:
1.功和能的关系
能是一种状态,能量的大小是状态量;而做功是一个过程,功的大小是过程量。物体具有做功的本领,即说明此物体具有能。但是有能不一定正在做功。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式的数量,因而功和能的单位也是相同的。
2.动能及影响动能大小的因素
动能是物体由于运动而具有的能量,即物体由于运动而具有做功的本领叫做动能。
运动的物体动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小。具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。
3.重力势能及影响重力势能大小的因素
物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。例如:被举高的重锤,空中的飞机,阳台上的花盆等都具有重力势能。
重力势能的大小与两个因素有关:一个是物体的质量,另一个是物体距零势能面的高度。当物体的质量一定时,物体距零势能面的高度越大,其重力势能越大,物体距零势能面的高度越小,其重力势能越小;当物体距零势能面的高度一定时,物体质量越大其重力势能越大,物体质量越小其重力势能越小。物体的质量越大,举得越高,其重力势能就越大。
4.弹性势能及影响弹性势能大小的因素
物体由于发生形变而具有的能量叫做弹性势能。物体在外力作用下,它的形变会发生变化,称为形变。如果将对物体施加的外力撤消,物体的形变能够完全消失,恢复原状,这种形变称为弹性形变。发生弹性形变的物体有恢复原来形状的能力,具有做功的本领,因此具有能,这种能称为弹性势能。
弹性势能的大小与两个因素有关:一个是弹簧本身的性质,另一个是弹性形变的大小。当弹簧本身的性质相同时,形变越大,它具有的弹性势能就越大,形变越小,具有的弹性势能就越小;当弹簧形变相同时,性质不同的弹簧弹性势能不同。
5.动能和势能间的相互转化及机械能守恒定律
在动能和势能相互转化的过程中,如果没有机械能和其它形式的能量之间的相互转化,则机械能的总量保持不变。这就是机械能守恒定律。
6.水能和风能利用
自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源,可以用来为人类服务。
修筑拦河坝可以提高坝前上游的水位,水位越高,水的重力势能就越大。这样水从坝上落下时转化成的动能就越大,水推动坝下方的水轮机转动,水轮机又带动发电机发电,水能最终转化为电能。
利用风能做功主要是靠风车,也可以用风车的转动带动发电机发电。利用风能不会有环境污染,但风能不稳定,不像建拦河坝那样能把“风能”储存起来。
例题分析
[例1]在下面的现象中,有哪些物体做了功?
1、叉车举起货物;
2、马拉车前进;
3、水开了,水蒸汽顶起了壶盖;
4、拉弯了的弓。
判断这些现象中的物体能否做功的目的是找出功和能之间的联系。能量和功具有密切的关系,我们说一个物体能够做功, 就说这个物体具有能。换句话说,具有能的物体的特点是它们具有做功的本领(这种本领可以是潜在的)。因此,叉车、马车、水蒸汽和被拉弯的弓都具有能。
例
2、利用上图的装置,做下面两个实验。
1、将同一钢球从不同高度沿斜面滚下。仔细观察钢球每次滚到下端时,获得的速度是否一样?在哪种情况下,钢球将木块推得最远?
2、取质量不同的两个钢球,让它们分别从同一高度滚下,观察哪个钢球将木块推得更远? 答案:
1、在第一次实验中,钢球从不同的高度滚下时,获得的速度不同。从越高的地方滚下,钢球获得的速度越大,将木块推得越远。表明速度越大,钢球具有的动能越大。
2、在第二次实验中,由于钢球从相同的高度滚下,到达底步时的速度相同。质量大的钢球将木块推得更远。表明 质量越大的物体具有的动能越大。
例
4、同一重锤从不同高度落下,将木桩打入地里的深度是否相同?将质量不同的重锤从同一高度落下,将木桩打入地里的深度是否相同? 答案:用同一重锤打木桩时,重锤被举得越高,下落时的速度也就越大,将木桩打入地里越深。说明,重锤被举得越高越高,对木桩做的功就越多,即它的重力势能越大。
将不同的重锤从同一高度落下时,质量大的重锤将木桩将打入地里较深。说明重锤的质量越大,对木桩做的功就越多,即它的重力势能越大。
例
5、人在拉弓时,弓被拉弯的程度不同时,箭被射出去的距离是否相同?
说明:物体的弹性势能的大小是由它弹性变形的程度决定决定的。物体弹性变形越大,它的弹性势能也就越大。
第二阶梯 例
1.关于能的概念,下列说法中正确的是(
)
A、在空中飞行的小鸟,因为它能够做功,所以它具有能
B、举高的重锤,因为它处于静止状态,没有做功,所以它不具有能
C、甲车比乙车的速度大,所以甲车的动能一定比乙车的动能大
D、甲锤的高度比乙锤的高度大,所以甲锤的势能一定比乙锤的势能大
例2.火箭在大气层里加速上升的过程中,若不考虑质量的变化,其(
)
A、机械能减少,内能增加 B、机械能增加,内能减少
C、机械能与内能都增加 D、机械能不变,内能增加
例3.物体在平衡力作用下,下列说法正确的是(
)
A、物体的机械能一定不变 B、物体的机械能一定增加
C、物体的机械能一定减少 D、以上说法都不对
例4.如图1所示,天花板上挂一个单摆,放手后摆球沿弧一枚钉子,当摆球从
A、高于 点摆到
点 B、低于
点 C、与
来回摆动。若在
点钉
点时,绳子被钉子挡住。则小球在左侧升高的高度将(
)
点等高 D、无法
判断 ,从
点分别沿不同的光滑轨道
、
、
、
例5.如图3所示,一个静止的木块
A、到达地面时动能不相等,沿 自由下滑,到达同一水平地面上,如果不计空气阻力,以下说法正确的是(
)
轨道下滑时动能最大
B、在不同的轨道上运动时,重力势能的变化相同
C、沿着不同轨道到达地面时速度大小相同
D、沿不同轨道运动时,
的机械能保持不变
处放开,小球经
点运动到
点,在这一过程中,
例6.如图4所示,把一小球从碗壁 小球的能量转化形式为(
)
A、从
B、从
C、从
D、从 到 到 到 到 ,动能转化为重力势能,从 ,动能转化为重力势能,从 ,重力势能转化为动能,从 ,重力势能转化为动能,从
到 到 到 到
动能转化为重力势能 重力势能转化为动能 动能转化为重力势能 重力势能转化为动能
本讲巩固练习:
1.跳伞运动员在空中匀速降落的过程中,他具有的(
)
A、动能增加,势能减少 B、动能增加,势能不变
C、动能减少,势能增加 D、动能不变,势能减少
2.下列关于机械能的说法,正确的是(
)
A、骑自行车匀速下坡,机械能不变 B、射向球门的足球,势能减少,动能增大
C、匀速上坡的车,机械能不断增大 D、带动钟表转动的发条,将动能转化为势能
3.质量相同的甲、乙两个物体,从同一高度处分别沿光滑和粗糙斜面下滑到地面的过程中,物体的重力势能减少情况是(
)
A、甲多 B、乙多 C、一样多 D、无法判断
4.某河流的流量为 可做多少
选择题
1. 关于能的概念,下面正确的是(
)
A、用线悬挂着的物体,它没有做功,所以它没有能
B、在空中飞行的子弹,因为它能够做功,所以它具有能
C、甲物体的速度比乙物体的速度大,则甲物体的动能一定比乙物体的动能大
D、甲物体的高度比乙物体的高度高,则甲物体的重力势能一定比乙物体的重力势能大
2. 关于物体的动能和势能,下列说法中正确的是(
)
A、质量大的物体一定比质量小的物体动能大
B、高速飞行的子弹一定比缓慢行驶的汽车动能大
C、质量相同的两个物体放在同一高度,它们的重力势能一定相同
D、一根弹簧被拉长时弹性势能增大,被压缩时弹性势能减小
3. 不断升高的物体质量不变,可以肯定的是(
)
A、势能增大 B、势能增大,动能减小 C、机械能增大 D、机械能不变
4.一个物体做的功越多,说明(
)
A、一定是这个物体的动能很大
B、一定是这个物体的势能很大
C、一定是这个物体的机械能很大 D、可能是这个物体的能量很大
,现要修建
取
高的大坝,建成后利用水能发电,则
)
水流功?水流的功率是多大?( 5. 甲、乙两物体,甲每分种运动50米,乙每秒钟运动20米,则甲、乙两物体动能较大的是(
)
A、甲物体 B、乙物体 C、两物体相同 D、无法确定
6.放在同一桌面上的两个体积相等的实心小球,一个为铜球,一个为铝球,铜球静止,铝球在桌面上做匀速运动,如果以地面为参考面,则(
)
A、两球的势能相等 B、两球的机械能相等
C、铝球的动能较大 D、铝球的机械能一定大于铜球的机械能
7. 下列各种过程中,属于动能转化为势能的是(
)
A、拉开了的弓,放手后把箭射出去 B、小铁球在空中落下
C、在水平地面上滚动的足球
D、物体滑上光滑的斜坡
8. 有四种器材:(1)自行车座;(2)机械手表;(3)衣服夹子;(4)发令手枪。其中利用弹簧形变的势能转化为动能工作的有(
)
A、(1)和(2) B、(1)和(4) C、(2)和(3) D、(2)和(4)
9.洒水车沿街道匀速行驶,将水洒向路面,在此时程中它的动能将_______________,这是因为____________________.
10.起重机沿竖直方向匀速吊起重为G的物体,在这一过程中,物体的
(A)动能增加,重力势能减小,机械能不变
(B)动能不变,重力势能增加,机械能增加
(C)动能减小,重力势能增加,机械能不变
(D)动能减小,重力势能不变,机械能减小
11.两发飞行中的炮弹,如果具有相同的机械能,那么
(
)
A.它们的质量一定相等
B.它们的速度一定相等
C.它们的高度一定相同
D.它们具有的动能与势能之和一定相等
12.(北京崇文区)行使中的摩托车以不变的速度冲上斜坡,它在上坡的过程中
(A)动能逐渐减少,重力势能保持不变
(B)动能逐渐减少,重力势能逐渐增大
(C)动能保持不变,重力势能逐渐增大
(D)机械保持不变
13.( 北京朝阳区)下列物体在运动过程中,动能转化为重力势能的是( )
(A)汽车沿斜坡向下运动
(B)汽车在水平公路上匀速行驶
(C)投出的篮球在向上运动
(D)热气球匀速向上运动
14.跳伞运动员从高空的飞机上跳下后,在降落伞尚未打开之前的下落过程中,运动员的:( )
(A)动能增大,重力势能减小
(B)动能减小,重力势能增大
(C)动能减小,重力势能减小
(D)动能增大,重力势能增大 15.在日常生活中的水平桌面上滑行的木块,水平方向只受两个力作用,这两个力的三要素都相同(木块可视为一个点),下列叙述正确的是:( )
(A)木块的运动状态一定发生改变
(B)木块的运动状态不发生改变,保持原来的速度做匀速直线运动
(C)木块的机械能可能增加
(D)木块的机械能一定减小
16.跳水运动员从高台上跳下,下落过程中重力势能___,动能___。(填“增加”、“ 不变”或“减少”)
17..足球落地又弹起的过程中,有关能量转化的正确说法是
(A)下落时,动能转化为重力势能
(B)着地时,弹性势能转化为动能
(C)反弹时,没有能量转化
(D)上升时,动能转化为重力势能 1.下列关于能的几种说法中,正确的是( )
A.放在书架高层上的书没有做功,所以它不具有能 B.举得高的物体的重力势能不一定大 C.物体已做的功越多,说明物体具有的能越多 D.速度相同的两个物体,它们的动能一定相等。 2.骑自行车上坡时,在上坡前一般要加紧蹬几下,这是为了( ) A.增大惯性 B.减少阻力 C.增大动能 D.增大势能 3.正在匀速爬坡的汽车,发生显著变化的物理量是() A.质量 B.动能 C.重力势能 D.重力 4.下列过程中属于动能转化为势能的事例是( ) A.秋千从低处荡向高处 B.匀速上升的直升飞机 C.跳伞运动员在空中下落 D.从斜面滚下的小球 5.人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行,当卫星( )
A.在近地点时,势能最大,动能最大 B.在近地点时,势能最小,动能最小 C.在远地点时,势能最小,动能最大 D.在远地点时,势能最大,动能最小
6.飞机在高空水平方向上匀速飞行,同时空投救灾物品,在飞机投救灾物品的前后,飞机动能和重力势能变化的情况是()
A.动能增加,重力势能减少 B.动能减少,重力势能增加 C.动能和重力势能都增加 D.动能和重力势都减少
八年级动能和势能教案4
教学目标
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、知道什么是重力势能和弹性势能及影响势能大小的因素.
4、能举例说明物体的动能、重力势能、弹性势能.
5、能用动能、势能大小的因素解释简单的现象.
6、通过演示实验、生活中的现象归纳和总结,提高学生观察、比较、想象、归纳的能力.
教材分析
本节教材首先在学生学过的功的知识的基础上,直接从功和能的关系引入了能量的初步概念,不追求严密性.这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识.教材列举了风、流水等能够做功,以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象,同时也为讲水能和风能的利用埋下伏笔.由此引出了动能的概念,用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系,能够培养学生的观察分析能力,势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念,再由实验或观察生活中的现象学习势能的大小的决定因素.最后,教材给出了机械能的概念,并指出动能、势能、机械能的单位和功的单位相同,都是焦耳.
教法建议
对于能量的引入,可以从一些涉及能量的词中,知道“能”是重要概念.再联系做功的知识,列举实例如课本上的实例和演示小实验.
用学生自主学习的方法,让学生列举运动物体能做功的现象,并分析这些不同事物的相同点,进而得出运动的物体具有的能量是动能的结论.进一步用实验或多媒体资料发现动能大小的决定因素,并进而用学到的知识,即动能定义、动能大小的决定因素来分析和解释生产和生活中的现象.
对于重力势能和弹性势能的学习,也用同样的方法,可以设计与动能相同的学习框架,让学生用科学探究的方法学习,同时学生可以加深体验学习物理的方法和感觉到学习物理的乐趣.
对于机械能的学习,可以用学生阅读课本或提供给学生的阅读材料,教师进行总结,注意要用联系实际的事例使学生能够分析机械能的实际问题,并理解动能和势能统称为机械能中“统称”的含义.
教学设计示例 第一节 动能和势能 【课题】动能和势能
1 【重点和难点分析】动能和势能概念的建立.重力势能概念建立:由于实际看到的下落物体做功都表现为有速度的物体的做功,所以在建立重力势能概念时,要强化能够做功的物体就有能量. 【教学过程设计】
1, 引入新课
由于能量和做功的概念有密切的联系,所以通过一些问题引导学生由功和能的关系理解能量的概念.提供学生思考的问题有:怎样才算做功了;功的必要条件和单位;分析具体实例引入能量的概念.
实验:演示钢球从斜面上滚下,在水平面上撞击木块,使木块移动一段距离,学生分析在碰撞过程中,做功的情况.由分析结果“钢球对木块做了功”引出能量的概念“一个物体能够做功,我们就说它具有能量.可见在物理学中,能量和做功有密切的联系,能量反映了物体做功的本领.一个物体能做的功越多,这个物体的能量越大.
2, 新授课:动能
1),动能概念的建立
观察和分析生活中的实例:风吹动帆船航行,空气对帆船做了功;急流的河水把石头冲走,水对石头做了功,运动的钢球打在木块上,把木块推走,钢球对木块做了功.
利用板图帮助学生找到不同现象的共性的内容:运动的物体能够做功,我们把它们所具有的能量称为“动能”.
从板图上,学生应当能够总结出“物体由于运动具有的能量称为动能”.
根据学生的具体情况,可以由学生总结结论,也可以教师帮助学生逐步的寻求共同点,得到结论.
2),动能大小的决定因素
实验步骤1:让同一个钢球在斜面的不同位置上滚下,观察小球撞击木块的现象,并分析得到的结论.
学生在观察过程中要思考的问题:钢球先后从不同高度处滚下的原因;撞击距离的远近说明了什么;做功多少说明了什么;实验结论.
分析过程:同一个钢球,原来的位置越高,滚到斜面下端时的速度越大,把木块推得越远,做的功越多,说明具有的动能越大,所以动能的大小与物体运动速度有关.
实验步骤2:观察钢球和木球在斜面的同一高度处滚下,撞到平面上的木块发生的现象,并分析实验的结论.
学生在观察过程中思考的问题:钢球和木球从斜面的同一高度处滚下的原因;撞击木块的远近说明了什么;做功多少说明了什么;实验结论.
分析过程:钢球和木球从斜面的同一高度处滚下,到达斜面底部时速度相同,钢球的质量大,把木块推得远,做功多,具有动能大,所以动能的大小还与物体的质量有关.
综上所述:物体的动能大小和物体的质量、运动速度有关.
3, 新授课:势能
1) ,力势能概念的建立及其大小的决定因素
引导学生观察分析重锤具有做功能力,因而具有能量:重锤被举高,当下落时,能够把木桩打入地里,对木桩做功,所以它因能够做功而具有能量,我们把这种能量称为重力势能.
学生列举生活中存在重力势能的实例.并结合实例分析出物体和地面有高度差就有重力势能(可以让学生知道我们都是以地面为参考,来分析重力势能的)
学生从实例中分析重力势能的大小的决定因素,并结合实际现象分析是否有重力势能、重力势能大小比较、重力势能的变化三个方面的问题.
2),弹性势能概念的建立及其大小的决定因素
建议学习方法为学生阅读,并回答问题:什么是弹性势能;举例说明物体具有弹性势能可以做功;分析压缩弹簧被放松而做功的实例;列举并分析弹性势能大小比较和弹性势能变化的实例.
4,新授课:机械能
讲清机械能上动能和势能的统称其中统称的含义:表示动能和势能都属于机械能,即机械能有两种表示方式:动能和势能.一个物体既可以有动能也可以有势能. 【板书设计】
探究活动
【课题】分析玩具小车在运动过程中的能量转化 【组织活动形式】学生小组
【活动方案参考】
1、观察小车的传动结构,在上紧发条时和松开发条时的情景;思考弹性势能大小和做功多少的关系.
2、看看市场或超市中还有哪些上发条的小车.
3、观察现在流行的儿童玩具靠什么发动的. 【评价】
1、材料全班共享.
2、写出观察和分析的过程报告.
3、从网上查找的资料,要列出学习过程清单. >
有关动能和势能的例题
【例1】下面的物体中,只具有动能的是______;只有势能的是______;既具有动能、又具有势能的是 [ ]。
A.停在地面上的汽车。
B.在空中飞行的飞机。
C.被起重机吊在空中静止的货物。
D.弹簧。
E.在水平铁轨上正行驶的火车。
【分析】停在地面上的汽车没有运动,它不具有动能;因在地面上,它也没有势能。
正在空中飞行的飞机,它在运动着,具有动能;它离地面有一定的高度,又具有重力势能。
在空中静止的货物,它没有动能,只有重力势能。
弹簧在没有发生弹性形变时,它不具有弹性势能。
水平铁轨上行驶的火车,只有动能没有势能。
【解答】只有势能的是C;只有动能的是E;既有动能又有势能的是B。 【说明】在确定物体具有何种能量时,应按照动能、重力势能、弹性势能的定义,分析物体是否在运动,是否被举高,是否发生了弹性形变,符合哪一种能量的定义,就确定物体具有哪一种能量。
【例2】体积相同的实心钢球和木球放在水平桌面上,铜球静止,木球在桌面上做匀速直线运动,则 [ ]
A.铜球的动能小于木球的动能。
B.铜球的势能小于木球的势能。
C.铜球的机械能一定小于木球的机械能。
D.铜球的机械能一定等于木球的机械能。
【分析】铜球静止,没有动能,木球运动着,具有动能。铜球和木球都在水平桌面上,离地面的高度相同,但铜球的质量大于木球的质量,因此铜球的重力势能大于木球的重力势能。机械能等于物体的势能与动能之和。铜球的动能为零,但势能大;木球的动能大,但势能小。由于不知它们的具体大小,所以无法比较铜球和木球的机械能的大小。 【解答】A。
5 【说明】紧紧抓住决定动能、势能大小的因素进行分析,即可比较出物体具有动能、势能的多少。
【例3】判断下列几种情况下,物体的动能、势能是否变化?是增加还是减少?
(1)货物在钢丝绳的牵引下上升,但速度在减小;
(2)电梯上升得越来越快;
(3)汽车在平直公路上匀速前进;
(4)弯曲的钢锯条在逐渐变直。
【分析】(1)货物在上升过程中,离地面的高度增加,运动速度减小。
(2)电梯在上升过程中,离地面的高度及运动速度都增加。
(3)汽车在平直公路上匀速行驶时,其离地面的高度和运动速度都没有发生变化。
(4)弯曲的钢锯条在逐渐变直的过程中,弹性形变逐渐变小。 【解答】(1)货物的重力势能增加,动能减少。
(2)电梯的重力势能增加,动能增加。
(3)汽车的重力势能、动能都不变。
(4)钢锯条的弹性势能减小。
【说明】在说明动能的大小和变化时,应抓住质量和速度进行分析;说明势能的大小和变化时,应抓住质量和离地面的高度或抓住弹性形变的情况进行分析。 【例4】下列物体各具有什么形式的机械能?
(1)高速升空的火箭;
(2)被拉长的弹弓橡皮条;
(3)被水电站拦河坝拦住的上游水;
(4)竖直到达最高点的上抛小球。
【分析】对照动能、重力势能、弹性势能的定义,即能判断出上述物体各具有什么形式的能。
6 【解答】(1)高速升空的火箭,速度不为零,且高度在增加,因此具有动能和势能。
(2)被拉长的弹弓橡皮条发生弹性形变,具有弹性势能。
(3)被拦河坝拦住的上游水是流动的,具有功能;同时水位又被拦河坝提得较高,因此又具有重力势能。
(4)小球被竖直抛到最高点时,不再运动,速度为零,因此只具有重力势能。 【例5】体育课上所用的铅球和垒球,外形的大小很相似,当它们以同样的快慢在水泥球场上滚动时,哪一种球的动能更大些,其原因是什么?
【分析】决定物体动能大小的因素是物体的质量和运动速度。比较铅球和垒球的质量大小,就能比较出当它们以同样大小的速度滚动时动能的大小关系。 【解答】铅球的动能更大些。因为铅球和垒球的体积相似,而铅的密度较大,则铅球的质量大于垒球的质量;由于它们的运动速度大小相同,所以铅球的动能大些。
【例6】试说明水轮机的作用。
【解答】水轮机是利用水能做功代替人力劳动的机器。
【说明】自然界中的水能不便于人们直接利用,需要把水能转变成转动形式的动能,以便带动各种机器的转动。水轮机的叶轮就可以实现这种转变。
水轮机能直接带动工作机,也可以带动发电机把机械能转化为电能使用。 【例7】“挂在屋檐上的瓦,因为静止,没有做功,所以没有能”。这种说法对吗?
【分析】挂在屋檐上的瓦,处于一定的高度,可视为“被举高”了,因而具有重力势能。
【解答】题中说法不对。因为一个物体具有能,只说明它能做功,但它不一定做功。所以瓦处于静止,没有做功,不能表明它不能做功,因而也就不能断言它没有能。
【说明】“做功”与“能做功”是两个不同的概念,要注意加以区分。
有关动能和势能的转化的例题
八年级动能和势能教案5
教学目标:知识与技能:知道什么是动能、势能及影响动能大小的因素。
过程与方法:通过实验了解动能、势能及影响动能大小的因素。 情感、态度与价值观:培养学生的动手探究能力。
教学重点:动能、势能及影响动能大小的因素 教学难点:动能、势能及影响动能大小的因素 教
具:斜槽,钢球,木块,橡皮筋,压缩弹簧等 教学方法:实验探究 学
具:
教学过程及教学内容设计
复习提问
怎样才算做了功?
当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下,沿力的方向上通过了一段距离,这个力的作用有了成效,就说这个力做了功。
出示一木块,并将其置于水平桌面上。说明木块受重力的作用,但木块没有在重力方向上运动,所以重力对木块没有做功。继而用手推动木块,使木块运动一段距离。在此过程中,重力仍然没有做功,手的推力做了功。进而强调力和在力的方向上通过的距离是功的两要素,且功的大小就等于两者的乘积。
引入新课
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。
进行新课
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。
一、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15.4-2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:从不同高度滚下的网球,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。
二、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变形变而具有的能量。
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。
利用课本图15.4-4乙的实验阐明物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。将两个性质相同弹簧,压缩到不同的长度。先后将拉紧弹簧的绳烧断,两次砝码被弹起的高度不同。弹簧压得越紧,放松时它做的功越多,表示它的弹性势能越大。
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。
讨论:树上结的苹果是否有重力势能?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。
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