初中沪教版4.3 机械能学案设计

课题：4.3机械能（第一课时）

复习：

1. 一个 力作用在物体上，且物体 在力的方向上通过了一段距离 ，物理学上称这个 力对物体做了机械功 ，简称 功 。
2.  力 对物体所做的功 W （符号）等于 这个力F 与物体在力的方向上移动距离s        的 乘积，用公式表示为W=Fs ,功的单位是 牛·米.功包括两个必要因素：一是 作用在物体上的力，二是 物体在力的方向上通过的距离。功的单位是 焦耳 ，1焦＝1 牛·米 。使用机械做功时，省力的机械 费距离，省距离的机械 费功，使用机械 不省功（选填“省”或“不省”）

导入（演示）：高处的物体（瓶子）一旦落下 能 对物体（水）做功，运动（投出）的物体（板擦）也 能 对阻碍其运动的物体（粉笔盒）做功，拉开的弓（弹弓） 能 对箭（纸子弹）做功，（选填“能”或“不能”）如果一个物体对其他物体有做功的能力但不一定在做功，就说这个物体具有能量，简称能。

导学一:势能（阅读课本P18，完成下列问题）

1、静止在高处的重锺一旦下落便能把桩打入地下，被拉开的弓一旦释放便能把箭射出，这说明处在高处的重锺和拉开的弓都 有对其它物体做功的能力，因此它们都 有能量。这种能量是储存在物体内的 ，因为它们必须在重锺 下落 或在弓 射出箭 的过程中才能释放出来。物理学中把这种 储存在物体内的 的能量称为 势能  。其中物体 由于位于高处而具有 的势能叫重力势能；物体 由于发生弹性形变要恢复而具有 的势能叫弹性势能。 重力势能 和 弹性势能 统称 机械能 。

2、交流与合作：

甲乙两位同学，甲伸出双手，a、乙拿一本词典，从不同高度静止释放，让词典落在甲的手掌上，甲会感觉到，词典释放位置越高，词典对手做功 越多，手越痛，这说明物体（词典）重力势能的大小与物体 所处高度有关，且物体 位置超高，重力势能越大。

b、乙先后拿一本词典和两本词典，从同一高度静止释放，让它们分别落在甲的手掌上，甲会感觉到，两本词典比一本词典对手做功 多 ，手更痛，这说明物体（词典）重力势能的大小与物体的 质量 有关，且物体 质量越大，重力势能越大。

甲乙互换让乙体会。

综上可知：物体的 质量越大， 所处的高度越高，物体具有的重力势能越大。高处落下的物体位置越 高 ，质量越大 ，重力势能越大。

3、活动：将塑料尺一端用手固定在桌面上，另一只手将塑料尺的另一端用力弯曲，放手后将橡皮弹出。塑料尺弯曲程度越大，橡皮弹出越 远 ，即塑料尺对橡皮做功 越多 ，塑料尺的 弹性势能 越大。 这说明物体的 弹性形变程度 越大，物体具有的弹性势能越大。弓被拉得越弯，机械表的发条拧得越紧，它们的 弹性形变程度 越大，具有的 弹性势能 越大。

导学二:动能（阅读课本P19动能，完成下列问题）

1、水车和风车是人类利用流动的水和空气做功的重要机械。任何运动的物体都具有做功的本领，也就是说都具有能量。物理学中把由于运动 而具有的能量叫做动能。

2、挥动锤子 可以 对钉子做功，把它钉入木板，因此 运动 的锤子具有动能。如果锤子的质量越 大 ，挥动速度越 大 ，钉子钉入木板就越深。这说明物体的 质量越大 ， 速度越大，其动能就越大。

3、活动：在桌面上固定一张白纸，在白纸上画一条直线，将塑料尺沿直线放置，塑料尺一端用手固定，另一端用手以不同大小的力弯曲，放手后将一元硬币A弹出，硬币A撞击一元硬币B，观察硬币B移动距离的大小：

   第一次塑料尺弯曲很小，硬币B移动距离  较近 

   第二次塑料尺弯曲稍大，硬币B移动距离  较远 

   第三次塑料尺弯曲较大，硬币B移动距离  最远 

   比较三次撞击时硬币A的速度大小 v1<v2<V3   。

   比较三次撞击过程中硬币A对硬币B做功的本领大小 第一次最小，第二次较大，第三次最大   

这说明物体的动能大小与物体的 弹性形变程度 有关，且弹性形变越大，动能越大。

猜想换用速度相同的一角的硬币代替A撞击一元硬币B， 一元硬币 撞击B时B移动距离大。说明物体的动能大小与物体的 质量 有关，且 质量越大，动能越大。

4、自然界中大到太阳系、行星，小到分子、原子和电子都具有动能。电视机显像管中，高速运动的 电子 具有很大的 速度 ，可使荧光屏发光产生图像；原子核在具有很大 速度 的粒子轰击下发生裂变，释放出 核能 。当然，自然界中的洪水、台风、泥石流、地震等释放出来的巨大 机械能 也给人类造成灾难。

课题：4.2机械能（第二课时）

导学三:机械能 机械能的转化（阅读课本P19机械能 机械能的转化，完成下列问题）

1、在空中飞翔的雄鹰既有 动 能，又有重力势能，利用发条开动的玩具汽车既有 动能，又有弹性势能，物体在很多情况下，既有 动 能，又有 势 能。物理学里将 动能和 势 能统称为 机械能 。

2、用拉开的弓将箭射出，弓通过对箭做功将弓的 弹性势 能消耗，使箭获得了 动 能，而向上抛出的球，在上升过程中，克服 重 力做功，使球的 动 能减少，而 重力势 能增加，可见， 动 能和 势 能之间可以相互转化。

3、从高处倾泻的瀑布，由于 重 力做功，水的 重力势  能转化为水的 动 能，小孩荡秋千时，当他从低处向高处摆动的过程中， 动 能逐渐减小， 重力势 能逐渐增大；反之，当他从高处向低处摆动的过程中， 重力势 能逐渐减小，动能逐渐增大。

4、撑杆跳高运动员通过助跑获得 动 能，在赶跳瞬间把自身的 动 能转化为撑杆的 弹性势 能，在撑杆恢复原状的过程中， 撑杆 的弹性势能又不断转化为 运动员 的重力势能，动能和势能交替转化或转移。

课堂导学四:机械能和其它形式械能的转化（阅读课本P20，完成下列问题）

1、机械能和其它形式的能之间 可以相互转化 。

2、水电站的水轮机带动发电机，将 机械 能转化为 电能 ；汽车和火车的内燃机通过燃气推动汽缸中的活塞 运动 ，将燃料的 化学 能转化为汽车的 动  能。各种机械都是将能的形式加以 转化再利用的，所以各种机械可以称为“ 能量转换器 ”。

3、无论是动能和势能的相互转化，还是其它形式能与机械能之间的转化都是通过 做功来实现的。在转化过程中 做功 越多，一种形式的能转化为另一种形式的能就 越多 。能量转化的多少可以用做功的多少来量度，能的单位与 功 的单位相同，都是 焦耳 。

4、发电机是将 机械 能转化为 电 能，电动机是将电 能转化为 机械 能，内燃机是将 燃料的化学 能转化为 机械 能，人登山是将 生物 能转化为 机械 能。