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第十二章机械能和内能,一、动能势能机械能,导学设计,应用示例,第十二章机械能和内能,课堂小结,课堂反馈,导学设计,学点1动能,一、动能势能机械能,1理解能量的概念，认识动能问题1：“一个物体能对另一个物体做功，就表明这个物体具有能量”相互交流对这句话的理解，判断下列关于能量认识的正误，其中错误是(),B,一、动能势能机械能,A能量的单位和功的单位相同；B不做功的物体没有能量；C物体具有能量就能够对外做功；D物体对外做功的过程中，将消耗物体具有的能量；E物体能对外做多少功，物体就具有多少能量；F物体具有多少能量，就能对外做多少功,一、动能势能机械能,问题2：锤子运动起来后就能将钉子钉入木板，子弹运动起来后就能射穿鸡蛋，这两个事例说明的一个共同问题是：_尝试再举一个类似的事例：_问题3：判断物体是否具有动能的标准是什么？飞机一定具有动能吗？,流动的空气能推动帆船前进(合理均可),运动的物体能对其他物体做功(或运动的物体具有动能),答案判断物体是否具有动能的标准是看物体是否运动，一切运动的物体都具有动能运动的飞机具有动能，静止的飞机不具有动能,一、动能势能机械能,2探究动能大小与哪些因素有关(1)猜想：动能的大小与_和_有关(2)实验探究的主要方法：_(3)实验中研究对象是_(选填“小车”或“木块”)控制小车运动速度相同的具体方法是：_；比较运动物体(小车)动能大小的具体方法是：_,比较置于同一水平面上的同一木块被小车推动的距离,质量,速度,控制变量法,小车,将小车从同一斜面的同一高度处释放,一、动能势能机械能,速度,质量相同时，速度越大，物体所具有的动能就越大,一、动能势能机械能,如图乙所示的一组实验，探究的是动能与_的关系，探究得到的结论是：_综合上述两组实验可得到的结论是：_,物体动能的大小与物体的速度和质量有关，速度越大，质量越大，物体所具有的动能就越大,质量,速度相同时，质量越大，物体所具有的动能就越大,学点2势能,一、动能势能机械能,1弹性势能问题1：如图1212(a)所示，拉伸的橡皮筋能将子弹射出；如图(b)所示，上紧的发条能带动钟表的齿轮和指针转动；如图(c)所示，压缩的弹簧能弹开小车这三个事例说明的一个共同问题是：_尝试再举一个类似的事例：_,拉开的弓能将箭射出(合理均可),发生弹性形变的物体能对其他物体做功(发生弹性形变的物体具有弹性势能),一、动能势能机械能,图1212,一、动能势能机械能,问题2：判断物体是否具有弹性势能的标准是什么？弹簧一定具有弹性势能吗？,答案判断物体是否具有弹性势能的标准是看物体是否发生了弹性形变发生弹性形变的弹簧具有弹性势能，未发生弹性形变的弹簧不具有弹性势能,一、动能势能机械能,问题3：橡皮筋拉伸得越长，能将“子弹”射出越远；发条上得越紧，能带动钟表的齿轮和指针转动越长久；弹簧压缩得越多，能将小车弹开越远这些事实均表明：_,弹性形变越大，物体的弹性势能就越大,一、动能势能机械能,2重力势能问题1：打桩机上被举高的重锤能将桩打入地下，山坡上的石头能摧毁山下的建筑物，是因为它们都具有_能问题2：判断物体是否具有重力势能的标准是什么？牢牢挂在枝头的苹果是否具有重力势能？,重力势,答案判断物体是否具有重力势能的标准是看物体是否有高度挂在枝头的苹果是在高处，有高度，一定具有重力势能,一、动能势能机械能,问题3：阅读教材P35“活动：模拟打桩”部分内容，想一想：可以通过“桩打得深浅”比较被举高的“重锤”具有的_能的大小像这样打桩，要想将“桩”打得深一些可以采用的方法有_和_两种实验和研究表明：物体的重力势能与物体的_和_有关，_越大、_越高，它具有的重力势能就越大问题4：重力势能和弹性势能统称为_,重力势,增加“重锤”的质量,增加“重锤”的高度,质量,高度,质量,高度,势能,学点3机械能,一、动能势能机械能,问题1：动能和势能统称为机械能机械能共包含_种基本形式的能量，分别为_问题2：一个物体_(选填“可以”或“不可以”)同时具有多种形式的机械能，请列举一个同时具有动能和重力势能的物体：_,3,动能、弹性势能、重力势能,可以,高空飞行的飞机(合理均可),一、动能势能机械能,问题3：在空中飞行的一只球，它具有的重力势能是5J，动能是4J，这只球具有的机械能是_J物体具有机械能的多少等于_和_的总和,势能,9,动能,学点4动能、势能的相互转化和机械能的变化,一、动能势能机械能,1观察摆球动能和重力势能的相互转化问题1：动手操作并观察教材P36图1210所示的实验，填写课本相应的空白答案增大减小大小动小重力势0大问题2：该实验说明：_,动能和重力势能可以相互转化,一、动能势能机械能,问题3：动能和弹性势能可以相互转化吗？请设计一个实验或举出一个事例说明,答案可以，拉弯的弓将箭射出的过程中，弓的弹性势能转化为箭的动能；滚动的球将弹簧压缩的过程中，球的动能转化为弹簧的弹性势能(合理即可),一、动能势能机械能,问题4：观察教材P36图1211，分析各图中动能与势能的转化情况并交流反馈(a)过山车上升过程：_；下降过程：_(b)皮球落地反弹下落过程：_；形变过程：_；形变恢复过程：_；上升过程：_,动能转化为重力势能,重力势能转化为动能,重力势能转化为动能,动能转化为弹性势能,弹性势能转化为动能,动能转化为重力势能,一、动能势能机械能,(c)荡秋千上升过程：_；下降过程：_(d)撑竿跳高撑竿过程：_；起跳过程：_；下落过程：_,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,动能转化为弹性势能,弹性势能转化为重力势能,一、动能势能机械能,2判断机械能的变化问题：在教材P36图1210所示的摆球实验中，我们还观察到：摆球在自由摆动的过程中，每次上升的高度都在降低，最终在最低处静止每次摆球在最高点处，动能均为_，重力势能逐次_，所以机械能逐次_(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)摆球摆动过程中机械能总量不断减小的原因是：_,克服空气阻力做功，消耗机械能,0,变小,变小,类型一对动能、弹性势能、重力势能概念的理解,一、动能势能机械能,应用示例,例1下列物体中一定具有动能的是_，一定具有势能的是_，一定既具有动能，又具有势能的是_.(选填序号)A.下落的雨滴B.被拉开的弓C.刚射出的箭D.弹簧E.压弯的跳板F.在水平公路上静止的汽车G.风H.流水,ACGH,ABCE,AC,一、动能势能机械能,解析下落的雨滴是运动的，因而具有动能，还没有落地，具有高度，因而具有重力势能；被拉开的弓发生了弹性形变，所以具有弹性势能；刚射出的箭是运动的，具有动能，还在空中，具有重力势能；对于弹簧，由于不知道其是否发生弹性形变，因而不能确定它是否具有弹性势能；压弯的跳板发生了弹性形变，因而一定具有弹性势能；在水平公路上静止的汽车因为静止，因而不具有动能，因为在水平公路上，因而不具有重力势能；风是流动的空气，因而具有动能；流水在流动，因而具有动能.,一、动能势能机械能,方法指导一切运动的物体都具有动能，一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能，一切具有高度的物体都具有重力势能动能的关键是“动”v，弹性势能的关键是有“弹性形变”x，重力势能的关键是物体在“高处”能下落h.没有发生弹性形变的弹簧、橡皮筋等弹性物体不具有弹性势能动能、弹性势能、重力势能是机械能的三种形式，一个物体可以同时具有多种形式的能量,类型二影响动能和势能大小的因素,一、动能势能机械能,速度,A,一、动能势能机械能,(3)该实验物体动能的大小是通过_来反映的(4)该实验中物体的速度是指小球A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过_(选填“高度”或“质量”)来改变的(5)实验表明，同一小球A从斜面高处滚下，高度越高，物体B被撞得越远，可得结论_(6)若要研究物体动能与质量的关系，则需不同质量的小球从斜面_高度由静止滚下，并观察记录,被撞的距离大小,高度,当物体质量相同时，物体的速度越大，动能越大,相同,一、动能势能机械能,解析(1)动能的大小与物体的质量和速度都有关系，由于物体A、B质量不变，所以该实验要探究的是物体动能的大小与物体速度的关系；(2)该实验研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系；(3)该实验中小球动能的大小是通过B被撞距离的远近体现的，B被撞得越远，说明小球的动能越大，被撞得越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想；(4)该实验中物体的速度是指小球A从斜面上静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，这个速度的大小是通过控制小球A在斜面上的高度改变的；,一、动能势能机械能,(5)同一小球A从斜面高处滚下，高度越高，物体B被撞得越远，说明动能越大，可得结论为：当物体质量相同时，物体的速度越大，动能越大；(6)为了研究物体动能与物体质量的关系，实验中多次让不同质量的小球从斜面同一高度处由静止滚下时，控制了小球与物体B即将碰撞时的速度相同，应改变物体A的质量,一、动能势能机械能,方法指导“控制变量法”“转换法”在探究影响动能大小的因素中的应用,一、动能势能机械能,类型三动能和势能的相互转化,一、动能势能机械能,C,一、动能势能机械能,解析本题考查动能和重力势能转化的知识.动车匀速上坡，动能不变，重力势能增加，不存在动能和重力势能的转化；脚踩滑板从高处滑下，重力势能转化为动能；滚摆自下而上运动，动能转化为重力势能；火箭加速升空，动能、重力势能都增加，不存在动能和重力势能的转化.,一、动能势能机械能,方法指导从能量的变化情况分析能量的转化当A能量转化为B能量时，A能量会减少，B能量会增加当所减少的A能量全部转化为B能量时，A能量和B能量的总和保持不变,类型四机械能变化的判断,一、动能势能机械能,A,一、动能势能机械能,解析直升机匀速运动，动能不变，上升表明重力势能增大，因而得出动能、势能的和即机械能增加；飞船缓缓运动，动能不变，降落表明重力势能减小，因而机械能减小；皮球、滚摆均需克服空气阻力做功消耗机械能，机械能总量减小.,一、动能势能机械能,方法指导判断物体机械能的变化的途径一是先判断动能和势能的变化再根据机械能等于动能和势能的总和，判断机械能的变化二是先判断物体运动过程中是否需克服空气阻力等做功消耗机械能，或者有其他形式的能量通过做功转化为机械能，再判断机械能总量的变化若不计阻力，且没有外力做功，则物体的机械能总量将保持不变,课堂小结,一、动能势能机械能,转化,课堂反馈A,一、动能势能机械能,1一个物体如果能够对另一个物体_，我们就说它具有能量，一个物体_做的功越多，表示这个物体的能量_动能和势能统称为_能，动能和势能是可以_的2高速公路上行驶的车辆不能超速超载：不能超速是因为当车的质量一定时，_越大，动能越大，行驶时就越危险；不能超载是因为当车的速度一定时，_越大，动能越大，行驶时就越危险,做功,能够,越大,机械,相互转化,速度,质量,一、动能势能机械能,3将锤子抡起后，高速运动的锤子能轻易得将钉子钉入木板中，这是因为高速运动的锤子具有_能上紧发条的玩具车沿水平桌面由静止开始运动，运动所需的能量来源于_能,动,弹性势,一、动能势能机械能,质量不同的小球,做功,速度,一、动能势能机械能,一、动能势能机械能,(1)若hAhBhC，mAmBmC，如图乙所示，比较A、B的情况，说明_比较B、C的情况，说明_(2)物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法等本实验中运用了两种研究方法，一是_法；二是转换法，就是将物体重力势能的大小比较转换为对_进行比较,重力势能的大小与物体质量有关,重力势能的大小与物体的高度有关,控制变量,木桩插入沙坑的深度,课堂反馈B,一、动能势能机械能,1把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速运动，此过程中玩具车能量的变化情况是()A弹性势能减小，动能增大B弹性势能减小，动能减小C弹性势能增大，动能增大D弹性势能增大，动能减小,A,一、动能势能机械能,D,一、动能势能机械能,弹性,重力,一、动能势能机械能,4从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起，球在上升过程中将_能转化为_能由于球与空气有摩擦，上升过程中球的机械能_,动,重力势,减小,一、动能势能机械能,D,
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