教科版八年级下册1 机械能获奖ppt课件

第十二章  机械能

机械能是最常见的一种形式的能，是学习其他各种形式能的起点.结合物体的运动状态与受力分析，来学习机械能的转化，既能帮助对机械能转化的认识，又能加深对力与运动关系的理解.机械能的转化和应用，在生活中很常见，要多利用生活中的实例，帮助学生搞好本章学习.

本章共分3节：

1.第1节“机械能”，本节通过大量的实例让学生真实感受到动能、势能的存在，理解动能、势能的概念，掌握动能、势能的大小与哪些因素有关.

2.第2节“机械能的转化”，通过观察、分析实验现象，说明能量如何转化，让学生通过分析，自己得出动能、势能可以相互转化的结论，并引入机械能与其他形式能的转化.

3.第3节“水能和风能”，介绍了大自然中的机械能———风能和水能，以及其在生产生活中的应用.

【教学目标】

1.在知识与技能方面：①知道动能、势能的概念，结合生活中的实例掌握动能和势能的区别和联系，知道影响动能和势能的因素；②知道机械能的概念，理解各种机械能之间的相互转化，能用机械能之间的相互转化解释日常生活中的一些现象；③知道机械能与其他形式能间的转化；④知道天然的机械能———水能、风能以及人类对它们的开发利用.

2.在过程与方法方面：通过观察和实验认识动能和势能之间的转化过程.

3.在情感、态度与价值观方面：在实验中培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.

【教学重点】 动能、重力势能大小的影响因素，动能和势能之间的相互转化.

【教学难点】 水能和风能的常见利用方式.

【课时建议】本章共3节，建议4课时

1.机械能  1课时

2.机械能的转化  1课时

3.水能和风能  1课时

本章复习和总结  1课时

1.  机械能

【教学目标】

 一、知识与技能

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.知道机械能的概念.

二、过程与方法结合定义，寻找日常生活中各种形式能量的例子，初步具备从能量角度分析物理问题的能力.

三、情感、态度与价值观在现实生活中树立起科学的能量观念.

【教学重点】 　动能和势能的概念.

【教学难点】 　动能和势能的影响因素.

【教具准备】 　多媒体课件、铅球、篮球、沙盘、弹簧、小球、橡皮筋等.

【教学课时】 1课时

【巩固复习】

教师引导学生复习上一节有关的知识，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.

【新课引入】

师 我们在日常生活中经常提到能量，也简称为能，诸如热能、电能、能源开发等等.“能量”是物理学中的一个重要概念，能量的概念跟功的概念有密切联系。我们说一个物体能够做功，这个物体就具有能量.并且，物体能够做的功越大，这个物体具有的能量就越大。能量的单位和功是一样的，也是焦耳.自然界中，能量的形式很多，今天我们学习最常见的能量形式——机械能.

【进行新课】

动能

多媒体展示：一个物体能够对外做功表示这个物体具有能量，简称能，能量的单位与功的单位相同，也是焦耳（J）.

1.动能

师 很好，生活中能量无处不在，人们就是利用能量来做功的.

列举日常生活中常见的具有动能的物体（教师用多媒体展示动能事例）

.失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌；

呼啸的海浪有时会冲坏海堤，推倒房子；

弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的；

跑动的人能撞倒别人…

师 这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功，可见它们都有能量.

师 是什么原因使它们都能够做功的？它们有什么共同特点？

生：它们都在运动.

师 它们的能量是因为它们运动才具有的，我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能.

师 举例哪些物体具有动能.学生列举，老师引导订正.

2.动能的大小和什么因素有关

教师提问：物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大.那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢？

生1：汽车速度越快出事故就越严重，对别的物体做的功越多，这说明物体动能的大小和它的速度有关.相同质量的物体，速度越大，动能越大.

生2：一辆汽车以同一速度运动，重载时比空载时出事故会更严重，这说明物体的动能还和质量有关.具有相同速度的物体，质量越大，动能越大.

师 总之，物体的质量越大，速度越大，动能就越大.相同质量的物体，速度越大，动能越大；具有相同速度的物体，质量越大，动能越大.

师 一切运动的物体都具有动能，速度为0时，动能为0.

例题1  图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验.实验步骤如下：

Ⅰ.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离.

Ⅱ.让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离.

回答下列问题：

（1）步骤Ⅰ是为了研究动能大小与       的关系.

（2）步骤Ⅱ是为了研究动能大小与       的关系.

（3）该实验中斜面的作用是为了控制钢球        的大小，木块的作用是为了比较钢球         的大小.

解析：明确本实验中研究动能大小的决定因素时，运用了控制变量法，反映动能多少时，运用了转换法.

（1）让同一钢球从斜面不同的高度由静止滚下，控制了钢球的质量，改变的是钢球到达水平面的速度，因此探究的是动能大小与速度的关系.

（2）让不同质量的钢球，从斜面相同的高度由静止滚下，控制了钢球到达水平面的速度，改变的是钢球的质量，因此探究的是动能与质量的关系.

（3）该实验中斜面的作用是控制钢球滚到水平面的速度.钢球推动木块运动的距离，来比较钢球动能大小，这里采用了转换法的思想.

答案：（1）速度；（2）质量；（3）速度；动能势能

1.重力势能

师 物体由于运动而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量.

师 举高的物体具有能量吗？也就是说具有做功的能力吗？如果有，请举例.老师尽量引导学生举例：

举高的铅球，能够在落地时将地面砸个坑；

举高的铁锤，能够在落下时把木桩打入地里；

高处的流水能够冲击水轮机发电.

师 它们都具有做功的能力，也就是说它们都有能量.

师 分析一下它们的共同特点.它们的位置，都是相对于另一物体位置较高.我们把物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能.让学生列举具有重力势能的物体的例子.

师 试问树上的苹果有重力势能吗？

生：有，因为位置较高。

师 反问：苹果没有做功啊，为什么有能量呢？

师 说明：注意“能够”二字，我们说一个物体能够做功，这个物体就具有能量，不是说物体做了功才有能量.即物体具有做功的本领就有能量，不一定显露出来。树上的苹果虽然没有做功,但“能够”落到地面把地上砸一个坑，就是具有重力势能.

2.重力势能的大小和什么因素有关

老师演示1：举起同样高度的铅球和篮球，砸在沙盘中，引导学生注意观察.

师 相对于沙盘，同样高度的铅球和篮球，谁的重力势能大？

生：铅球能够在落下时做的功多，在沙盘上砸的坑大，具有的重力势能大.

师 可见，物体的质量越大,具有的重力势能就越大.老师演示2：将铅球举起不同高度，砸在沙盘中，引导学生注意观察.

师 相对于沙盘，不同高度的同一铅球重力势能大小一样吗？这说明什么？

生：同一个铅球举的高度越高，在沙盘上砸的坑大，能够做的功也越多，具有的重力势能就越大.

师 可见，物体的位置越高,具有的重力势能就越大.总之，物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大.相同质量的物体，位置越高，重力势能越大；具有相同位置的物体，质量越大，重力势能越大.

3.弹性势能

教师演示并说明：

（1）橡皮筋弹射纸弹,拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动纸弹移动一段距离，从而对纸弹做了功.

（2）压缩的弹簧使小钢球在桌面上滚动,也能够做功.

师 拉长的橡皮筋和压缩的弹簧都具有能量，它们有什么共同特点?

生回答：都是有弹性的物体，并且都在外力的作用下发生了形状的变化.

师 发生弹性形变后的物体产生弹力可以做功，因此物体具有能量。我们把物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能.

师 请列举具有弹性势能的物体.

引导学生举例：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，拉弯的弓等.

教师演示并说明：弹簧被压缩不同长度使放在上面的小球弹起的高度不同.很明显，同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大.

师 如果外力撤消，物体恢复原状，这时物体有没有弹性势能了?

生回答：没有弹性形变，就没有了弹性势能.

例题2  下列说法中正确的是（    ）

A.弹簧具有弹性势能

B.只有物体做了功，它才具有能

C.下落的雨滴既具有动能又具有重力势能

D.位置高的物体一定比位置低的物体重力势能大

解析：物体有无弹性势能要根据物体是否发生弹性形变来判断，物体有无动能要根据物体是否运动来判断，物体有无重力势能要根据物体是否被举高来判断，物体可能只具有一种形式的能，也可能同时具有几种不同形式的能.弹簧没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能，A是不正确的.一个物体只要具有做功的本领，它就具有能，但有了做功的本领，不一定做功，所以B是错误的。下落的雨滴既运动又有高度，所以既具有动能又具有重力势能，C是正确的.物体的质量和高度共同影响重力势能的大小，只根据高度的高低，无法确定重力势能的大小，所以D是错误的.

答案：C

机械能

师 动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能.机械能的单位和功的单位一样，是焦耳.

师 推出去的铅球，动能是300焦耳，重力势能是200焦耳，弹性势能为0，那么铅球的机械能是多少?

生：500J.

【教师结束语】

今天我们学习了自然界中最常见的能量的形式——机械能.它包括动能，重力势能和弹性势能.并且明白动能、重力势能和弹性势能各与什么因素有关.好，谢谢大家！

【课后作业】

完成练习册中本课时对应练习

教材习题解答

自我评价

1.运动的汽车、奔跑的动物都具有动能，山上的石头、空中的飞机都具有重力势能，拉长的橡皮筋、略微弯曲的钢尺都具有弹性势能.

2.皮球未到达最高点时，它是运动的，具有动能，位置较高，具有重力势能；当求到达最高点时，速度为零，动能为零，因而只具有重力势能.

3.A(A、B两球的质量相等，而A球距地面的高度大于B球的高度)C(C、D两球的质量相等，而C球距地面的高度大于D球距地面的高度)D.

在帮助学生理解动能、势能的概念时，可以让学生根据平时的观察，结合自己身边的事例进行分析，这样能起到更好的效果.在演示实验时，要引导学生注意观察和思考，让学生多发表各自的见解，这样便于提高学生分析问题的能力.