(三)鞏固練習(xí)
1.演示并解答:皮球從手中落到地上又彈跳起來,你能說出這一過程中能量的轉(zhuǎn)化.
2.風(fēng)車安裝在高鐵架上端的水平軸上,軸可以隨風(fēng)向轉(zhuǎn)動,風(fēng)吹動風(fēng)車轉(zhuǎn)動,可帶動發(fā)電機(jī)或其它機(jī)器工作.試從能量轉(zhuǎn)化的角度說明這個現(xiàn)象.
(二)進(jìn)行新課
提問:請同學(xué)們舉出一些物體能夠做功的例子。
(1)流動的河水能夠推動水輪機(jī)做功,說明流動的河水能夠做功。
(2)人們在打樁時,先把重錘高高舉起,重錘落下就把木樁打入地里,說明被舉高的重錘能夠做功。
(3)風(fēng)吹著帆船航行,流動的空氣能夠?qū)Ψ龉Α?/p>
(4)運(yùn)動著的鋼球打在木塊上,能把木塊推走,運(yùn)動的鋼球能夠做功。
(5)射箭運(yùn)動員把弓拉彎,放手后被拉彎的弓能把箭射出去,說明拉彎的弓能夠做功。
(引導(dǎo)學(xué)生分析物體能夠做功的共同點(diǎn)就是都有做功的本領(lǐng)-----能)
1.一個物體能夠?qū)ν庾龉,我們就說這個物體具有能量
提問:我們知道,各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化,而且在轉(zhuǎn)化過程中守恒,那么在這個轉(zhuǎn)化過程中,功扮演著怎樣的角色?討論:
(1)只有重力做功時,重力勢能和動能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。
演示:把一個滾擺懸掛在框架上,用手捻動滾擺使懸線纏在軸上,滾擺升高到最高點(diǎn),放開手,觀察滾擺的運(yùn)動,并思考它的動能和勢能的變化。
分析說明:滾擺升高到最高點(diǎn),放開手,在下落過程中,滾擺的動能增加,同時滾擺的重力勢能減少,重力對滾擺做了功.重力對滾擺做了多少功,就有多少重力勢能轉(zhuǎn)化為動能.同理,在上升過程中,滾擺克服重力做功,滾擺的重力勢能就增加,滾擺克服重力做了多少功,重力勢能就增加多少.
小結(jié):物體轉(zhuǎn)化了的能量的多少可以由做功的多少來量度.
(2)只有彈力做功時,彈性勢能和動能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化.
[演示]拿一根彈簧,水平放置,一端固定,另一端上放一小球并壓縮.待靜止后放手,
小球?qū)⒈粡棾鋈ィ^察小球離開彈簧前彈簧的形變及小球的運(yùn)動情況,并思考彈性勢能和動能的變化.
分析說明:被壓縮的彈簧放開時把小球彈出去,小球的動能增加,同時彈簧的勢能減 少.彈簧對小球做了多少功,就有多少彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能.
小結(jié):物體轉(zhuǎn)化了的能量的多少可以由做功的多少來量度.
(3)機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化.
[實(shí)例]列車在機(jī)車的牽引下加速運(yùn)動.
分析說明:列車在機(jī)車的牽引下加速運(yùn)動,列車的機(jī)械能增加,同時機(jī)車的熱機(jī)消耗了內(nèi)能.牽引力對列車做了多少功,就有多少內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.
小結(jié):轉(zhuǎn)化過程中,轉(zhuǎn)化了的能量的多少可以用做功的多少來量度.
(4)機(jī)械能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化.
[實(shí)例]用手拋出一個皮球.
分析說明:你用手拋出一個皮球,對皮球做功的時候,皮球獲得動能,同時貯存在你體內(nèi)的化學(xué)能減少,你拋球時做的功越多,皮球獲得的動能就越多,你體內(nèi)的化學(xué)能減少的也就越多.實(shí)際上,皮球獲得的動能是由體內(nèi)減少的那部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化來的,而且你做了多少功,就表示有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為皮球的機(jī)械能.
小結(jié):轉(zhuǎn)化過程中,轉(zhuǎn)化了的能量的多少可以由做功的多少來量度.
[實(shí)例]起重機(jī)提升重物。
分析說明:起重機(jī)提升重物,重物的機(jī)械能增加,同時,起重機(jī)的電動機(jī)消耗了電能, 起重機(jī)鋼繩的拉力對重物做了多少功,就表示有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.
小結(jié):轉(zhuǎn)化過程中,轉(zhuǎn)化了的能量的多少可以由做功的多少來量度.
在其他各種形式能之間的轉(zhuǎn)化過程中,同樣可以得到以上結(jié)果.
結(jié)論:功這個物理量重要的意義在于它表示了有多少數(shù)量的能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一 種形式,做功的過程就是物體能量的轉(zhuǎn)化過程,做了多少功,就表示有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn) 化.
2.功是能量轉(zhuǎn)化的量度
知道了功和能的這種關(guān)系,就可以通過做功的多少,定量地研究能量及其轉(zhuǎn)化的問題了。
(一)引入新課
復(fù)習(xí)提問:在初中,我們已經(jīng)學(xué)過關(guān)于能的初步知識,請說出學(xué)過哪幾種形式的能?
(機(jī)械能、熱能、電能、化學(xué)能等)。
不同形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的,各種形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是由什么量來量度呢?
板書課題:第三節(jié) 功和能
滾擺、皮球、重物、彈簧
演示、講授、討論、練習(xí)。
3.能源問題是本節(jié)課對學(xué)生的一個能力培養(yǎng)點(diǎn)。
2.理解功是能量轉(zhuǎn)化的量度是本節(jié)的難點(diǎn)。
1.理解做功的過程就是物體能量的轉(zhuǎn)化過程是本節(jié)的重點(diǎn)。
4.為后面定量地描述動能和勢能及機(jī)械能做好準(zhǔn)備
3.知道功是能量轉(zhuǎn)化的量度。
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