2019-2020年九年级科学上册 第三章 第2节《机械能》教案 (新版)浙教版.doc

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2019-2020年九年级科学上册 第三章 第2节机械能教案 (新版)浙教版教学目的1、了解能量的初步概念,知道能的单位是焦耳。2、知道什么是动能,哪些物体具有动能及影响动能大小的因素。3、知道什么是重力势能,哪些物体具有重力势能及影响重力势能大小的因素。4、知道什么是弹性势能,哪些物体具有弹性势能及影响弹性势能大小的因素。教学材料准备斜槽,不同质量的铁球,木块;一把刻度尺,外形相同的一个铁球和一个木球,一个装有细沙的金属盆。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。2、动能及影响动能大小的因素。在描述物体的状态时,我们说物体或是静止的,或是运动的。运动的物体似乎比静止的物体有“优势”,我们来分析一下。流动的水会使浮于其上的竹排变得运动,子弹从枪膛射出后,运动速度很快,能将靶面击穿,运动的物体到底有什么“优势”?这些运动的物体由于运动而具有的能,叫做动能。这就是动能的定义。一切运动的物体都具有动能。例如,行驶的汽车,抛出的石块,踢出的足球,坠落的陨石等,都具有动能。如图所示,铁球A从斜面上滚下,碰到木块B时,会将B撞出一段距离。在同样的斜面上滑下,并使木块在同样的平面上滑动,这样,我们就可以通过木块B移动的距离远近,来判断铁球A的动能大小,很显然,木块B滑出得越远,表明铁球A的动能就越大。以上就是我们进行探究实验的原理。所用的器材,还应再加一个铁球C,A与C的质量不同,mAmC。准备好器材后,我们就可以开始实验了。在进行实验时,你注意一定要使用“控制变量法”。因为我们想研究的是动能分别与运动速度、质量的关系,所以应先将不参与研究的变量保持不变才行。当铁球A在斜面上的位置越高时,它滑下后运动速度就越大,这样我们将铁球A放在斜面不同的高度,就可以获得不同的运动速度。但做实验时,用同一个铁球才行,因为这样能保证运动物体的质量不变。把铁球A放在斜面不同高度上,将其位置每次都上升一段高度,然后观察木块B被撞远的距离,比较每次木块B移动的距离,把结果填入下列表格1中。表格1 次数项目123A在斜面上所处高度(m)B被撞后所处的距离(m)然后,我们应将运动速度稳定下来,研究动能与质量的关系。用铁球A和铁球C分别从斜面上滑下,但应保证A和C下滑前位于斜面高度相同,观察铁球A和铁球C将B撞远的距离,将结果记录在上面的表格2中。表格2铁块A将B撞远的距离(m)铁块C将B撞远的距离(m)高度相同时(h1)高度相同时(h2)通过实验我们可以得到如下结论:在质量相同时,物体的运动速度越大,它的动能越大。在物体运动速度相同时,质量越大,它的动能就越大。4、势能势能和动能是不同种形式的能量。势能分为两类:重力势能和弹性势能。滑雪运动员从高处滑下来时具有了动能,是因为缆车将他送到山顶时给他的身体存储了能量;在沙滩上打排球的年轻人跳起下落时,会将沙滩踩出两个深坑,也是因为他腾空跳起时给身体存储了能量;还有从高层建筑上扔下的西瓜皮,会将停在建筑物旁的汽车砸出很深的伤痕,也是因为西瓜皮在建筑物高处时具有了能量。5、影响重力势能大小的因素我们先来猜想一下影响因素是什么,猜是高度和物体的质量?我们使用的实验器材是:一把刻度尺(它是用来测高度的),外形相同的一个铁球和一个木球,一个装有细沙的金属盆。我们用铁球和木球从高处下落后进入细沙的深度,来判断它的重力势能的大小。首先,我们用铁球来做实验,因为同一铁块的质量相同,根据刻度尺选择出三种高度值,如5cm、10cm、20cm,分别将铁块放在这三个高度上,让其下落,观察它落入沙坑中的深度。根据实验结果我们发现:重力势能大小与质量和高度有关。相同质量的物体,离地面越高,具有的重力势能越大,位于相同高度的物体,质量越大,具有的重力势能越大。6、弹性势能什么样的物体具有弹性势能?大家看一个实验。(教师边演示,边讲授)这是一个弹簧,把一个砝码放在弹簧上的小木板上,用力将弹簧压缩,使其发生弹性形变。此时,弹簧静止,没有动能。砝码也没有被举高,也没有重力势能。可是大家想象,放手后弹簧能不能做功?放开手,砝码被弹簧举起来!可见,被压缩的弹簧也具有能。这种能区别于动能和重力势能,它是由于物体发生了弹性形变而具有的能。所以,发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能。物体在很多情况下都具有弹性势能。射箭用的弓被拉满时产生弹性形变,具有弹性势能。钟表的发条在卷紧时具有弹性势能,通过做功来带动钟表机件正常转动。物体的弹性势能的大小跟形变大小有关,弹性形变越大,它具有的弹性势能越大。7、机械能动能和势能合称为机械能。大量事实表明,动能和势能可以相互转化。
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