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第六节 合理利用机械能
教学目的
1.建立能量的初步概念；理解动能、重力势能的概念及影响它们大小的因素；能用实例说明物体的动能和势能；知道弹性势能；知道机械能及其单位。
2.解动能、势能可以相互转化，能用实例说明物体动能和势能的转化。
3.通过实验培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。培养学生用能量观点分析问题的能力和意识。
4.结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。
教具
演示用：斜横，钢球，滚摆，单摆，弹簧，木球。
学生用：铁架能，细线，橡皮泥。
重点、难点
动能、势能的相互转化。用动能和势能相互转化的原理解释简单的物理现象
教学过程
一、导入新课
你知道满足什么条件的物理物体具有能？
演示钢球从斜横上滚下，斜槽的倾角应尽量小些。滚下来时推动木球。（一个物体能对别的物体做菌，我们就说这个物体具有能量，简称能。
提问：1.动能的大小与哪些因素有关？
2.怎么判断策略势能大小的变化？
3.当钢球滚到斜槽上的某一点时，钢球具有什么能？比较该位置和起始位置和钢球的重力势能和动能各有什么变化？
总结，指出自然界中动能和势能变化的事例很多，这节课我们通过实验来研究这一问题。
二、进行新课
第一部分
1.能的概念
复习功的概念，推动粉笔合在讲桌上移动一段距离，分析重力是否做功，推力是否做功。强调做功的两个必要因素。
出示教材图1－１实验装置，演示钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动一段距离。引导学生分析在碰撞木块的过程中，钢球是否做功？讲述：一个物体能够做功，我们就说它具有能。
2.动能
概念：
归纳：学生列举的事例，引出动能的概念，如运行的列车、流动的河水、奔跑的运动员……
说明：物体由于运动而能够做功，它们具有的能量叫动能。一切运动的物体都有动能。
影响动能大小的因素
说明：运动的物体具有动能的多少不尽相同，如微风只能使树枝轻轻动，而飓风却能把大树连根拔起。
学生实验：略 组织学生分组讨论。
结论：运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。
3.势能
重力势能
概念：高处的物体具有的能量叫做重力势能。
影响重力势能大小的因素
演示实验：将两价目质量相关１０倍的砝码用棉线吊在同一高度的铁架台上方，并将两根相同的铁钉插在硬肥皂上，放在铁架台的下方。让两个磕码对准铁钉，用火柴烧断棉线。
组织学生根据观察到的现象，讨论分析得出实验结论：物体位于同一高度，质量大的物体具有的重力势能大；在质量相同的情况下，物体的位置越高，具有的重力势能就越大。
引导学生讨论“想想议议”
弹性势能
概念：学生思考发生形变的物体是否能够做功？
讲解：发生弹性形变的物体具有的能叫做弹性势能。
影响因素：
演示课本1—4实验。启发学生由实验现象总结出实验结论：
物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
4.机械能
动能势能统称为机械能。
物体具有动能，可以说具有机械能；物体具有势能，也可以说有机械能；物体现时具有动能和势能，动能和势能加在一起就是物体的机械能。
小结：引导学生归纳
能量、动能、重力势能、弹性势能、机械能。
第二部分
1.动能和势能的相互转化
演示滚摆实验
教师提出问题，启发学生思考并讨论：
摆轮升到顶点时，具有什么能？
摆轮在下降过程中，速度怎么样变化？能量怎么样变化？
摆轮在上升过程中，速度怎么样变化？能量怎么样变化？
总结学生发言：略
学生分组实验
学生分组做实验　单摆实验
引导学生列举生活中的实例，说明动能和重力势能是怎么样相互转化的。
教师补充实例，引导学生分析能量转化的过程。
A.骑自行车下坡时，不踩脚踏板，速度也越来越快，为什么？骑自行车上坡前往往要紧蹬几下，为什么？
B.过山车的机械能变化
C.人造地球卫星的运动
提出问题，启发学生分析　略
2.动能和弹性势能的转化
演示1-7的实验3。实验进在水平槽的末端加一弹簧，使动能和弹性势能的转化更加明显，增加实验的可见度。
实验分两步进行　略
引导学生分析：
从木球压缩弹簧开始，到弹簧弹性形变最大，木球的动能怎么样变化？弹簧的弹性势能怎么样变化？能量怎么样转化？
从弹簧形变最大到弹簧恢复原状，木球的动能怎么样转化？弹簧的弹性势能怎么样转化？能量怎么样转化？
学生回答并得出结论：动能和弹性势能可以相互转化。
讨论“想想议议”
教师提出问题，启发学生思考并讨论：
为什么木板上是圆斑而不是黑点？
发生弹性形变的皮球具有的弹性势能是从哪里来的？
皮球反跳有向上的速度，即具有动能，这个动能是从哪里来的？
学生明确后，教师进一步引申：乒乓球落在地板上会反跳起来，钢球落　在钢板上也会反跳起来，乒乓球和钢球反跳时的动能是怎么样转变来的？
讲解略
引导学生列举生活中的实例，说明动能和弹性势能是怎么样相互转化的。补充实例：跳板跳水；撑竿跳高
第三部分
学生讨论自然界的机械能有哪些，你知道在哪些方面有利用机械能
小结
引导学生归纳本课内容：动能和重力势能可以相互转化，动能和弹性势能可以相互转化。
教师补充：
在动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，鸸是此增彼减
动能的增减变化，要以物体速度的增减来判断。
重力势能的变化，要以物体离地面高度的增减来判断。
弹性势能的增减，要根据弹性形变大小的变化。
板书设计
第六节 合理利用机械能
能量 初步概念：一个物体能够做功，它就具有能。
（能）　单位：焦耳（Ｊ）
动能　　物体由于运动而具有的能量
　　　　影响因素：物体的质量和速度
势能　 重力势能　高处的物体具有的能量
影响因素：物体的质量和高度
弹性势能　 发生弹性形变的物体具有的能
影响因素：弹性形变的大小
动能和重力势能可以相互转化 动能和弹性势能可以相互转化
滚摆 下降时　重力势能　变　 动能　　　 运动的木球把弹簧压弯：
上升时　动能　 变　 重力势能　　　 木球的动能　变　弹性势能
单摆 高变低　重力势能　变　 动能　　　 弹簧把木球弹回：
　　 低变高　动能　 变　 重力势能　　　　弹性势能　变　动能

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