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2023年能量守恒定律說課稿(五篇)

格式:DOC 上傳日期:2023-01-11 07:17:42
2023年能量守恒定律說課稿(五篇)
時間:2023-01-11 07:17:42     小編:zdfb

每個人都曾試圖在平淡的學(xué)習(xí)、工作和生活中寫一篇文章。寫作是培養(yǎng)人的觀察、聯(lián)想、想象、思維和記憶的重要手段。那么我們該如何寫一篇較為完美的范文呢?以下是小編為大家收集的優(yōu)秀范文,歡迎大家分享閱讀。

能量守恒定律說課稿篇一

吉林省遼源市龍山區(qū)福鎮(zhèn)路小學(xué)校 李遠(yuǎn)

教學(xué)目標(biāo): 1.在具體的情景中,體驗(yàn)左右的位置與順序。2.能夠比較準(zhǔn)確地確定物體的左右位置與順序。3.培養(yǎng)學(xué)生初步的應(yīng)用意識。

教材分析:

本課是在學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識了前后,上下的基礎(chǔ)上進(jìn)一步認(rèn)識左右?!蹲笥摇肥乔昂笊舷碌难永m(xù)性學(xué)習(xí),但認(rèn)識左右比認(rèn)識前后上下要困難一些。學(xué)生常常在判斷物體的位置時左右顛倒?!白笥摇钡暮x及其相對性要具有更強(qiáng)的空間觀念。要達(dá)到熟練、準(zhǔn)確地辨別“左右”的位置就需要考慮學(xué)生的年齡特征,通過大量的活動來完成。通過學(xué)習(xí),可以發(fā)展學(xué)生的空間觀念,為以后認(rèn)識立體圖形建立空間立體感打好基礎(chǔ),能提高學(xué)生解決問題的能力,使學(xué)生初步感受數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系。

學(xué)生分析:

學(xué)生已經(jīng)在步認(rèn)識了前后,上下的基礎(chǔ)上進(jìn)一步認(rèn)識左右?!蹲笥摇肥乔昂笊舷碌难永m(xù)性學(xué)習(xí),但認(rèn)識左右比認(rèn)識前后上下要困難一些。學(xué)生在生活中已經(jīng)對“左右”積累了一定的感性經(jīng)驗(yàn),有一點(diǎn)左右的概念,但要學(xué)生正確判斷物體的位置時常常容易顛倒,空間觀念差,要體會左右位置的相對性有一定難度。

教學(xué)過程:

一、激趣導(dǎo)入,感知左右

同學(xué)們,今天我們班來了許多領(lǐng)導(dǎo)和老師,你們高興嗎?那就讓我們一起向客人揮揮手,對他們的到來表示熱烈的歡迎吧!

1.誰愿意告訴大家,你剛才是用哪只手向客人揮手的呢?(生:右手)

2.想一想,在日常生活中,我們的右手經(jīng)常做些什么?(生:右手可以吃飯、寫字、刷牙等等。)3.剛才你們都是用右手向客人問好的嗎?(生:不是)

4.那你們用的是哪只手呢?(生:左手)5.想一想,我們的左

經(jīng)

情?

(生:左手可以拿杯子,右手刷牙。左手可以扶本子,右手寫字等等。)

看來,左手經(jīng)常配合右手來完成一些工作,他們是一對好朋友,配合起來力量大,這一節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)《左右》。(出示課題)

下面,就請同學(xué)們看一看在自己的身體上,你還能找到像這樣的左右朋友嗎?同桌間互相說一說。

6.學(xué)生邊指邊說自己身上的左右朋友。

看來,在我們的身體上像這樣的左右朋友還真不少,下面就讓我們利用這些器官一起來做游戲“找左右”。(配樂游戲)伸伸你的左手,伸伸你的右手。拍拍你的左肩,拍拍你的右肩。跺跺你的左腳,跺跺你的右腳。?? ??

【設(shè)計(jì)意圖:通過生活實(shí)例,使學(xué)生獲取大量的感性材料,為正確確定左右奠定基礎(chǔ)。通過游戲的形式,讓學(xué)生充分體驗(yàn)自身的左和右,使學(xué)生在玩中學(xué)、在樂中悟。】

二、理解左右的相對性

xxx同學(xué)做的又準(zhǔn)又快,老師祝賀你,讓我們握握手吧!1.握手應(yīng)該伸哪只手呢?(生:握手應(yīng)該伸右手)

2.我們倆都伸的是右手,為什么不一樣呢?小組同學(xué)互相握手,感知左右的相對性。3.學(xué)生匯報,為什么都伸右手,而方向不一樣?

(生:因?yàn)槲覀冋镜奈恢貌煌?,所以都伸右手,方向卻不一樣。)

看來,我們所處的位置不同時,左邊、右邊就不同了。下面,就讓我們一起感受一下左右的變化。

(師說生指)右邊在哪里?(生:右邊在這里。)向左轉(zhuǎn),右邊在哪里?(生:右邊在這里。)向左轉(zhuǎn),右邊在哪里?(生:右邊在這里。)?? ??

【設(shè)計(jì)意圖:通過“握手”和“找右邊”的游戲活動,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)方向變了,左邊、右邊也變了。讓學(xué)生在活動中充分體驗(yàn)左右的變化,初步感知左右的相對性,主動探索知識的形成過程?!?/p>

三、動手操作,運(yùn)用左右

同學(xué)們都學(xué)會了辨別左右??墒牵覀兊乃麑殞殔s不會,不知道自己應(yīng)該站在哪?你們能夠幫助他們嗎?(生:能。)(播放錄音)

我是蘋果寶寶,我要站在中間。

我是鴨梨寶寶,我要站在蘋果寶寶的左邊。我是桃子寶寶,我要站在蘋果寶寶的右邊。我是西瓜寶寶,我要站在鴨梨寶寶的左邊。1.學(xué)生根據(jù)錄音,為水果寶寶排隊(duì)。2.同桌間互相檢查排隊(duì)是否正確。

3.小組同學(xué),根據(jù)寶寶們的位置,一人提問,一人回答,其他同學(xué)判斷。4.師指生提問、回答,其他同學(xué)判斷。

下面,請同學(xué)們拿自己的任何東西來擺,然后說說他們的位置。5.擺好后,與同桌說說它們的位置。

6.教師指生到前面展示自己的作品,并講述它們的位置。

【設(shè)計(jì)意圖:通過擺一擺、說一說,把操作、觀察與語言表達(dá)緊密的聯(lián)系起來,引導(dǎo)學(xué)生參與知識形成的全過程?!跋朐鯓訑[就怎么擺”,打破了學(xué)生的思維定勢,發(fā)展了思維,培養(yǎng)了創(chuàng)新意識?!?/p>

律動:巧巧手(一邊唱歌,一邊整理桌面。)

四、鞏固練習(xí)

同學(xué)們,我們通過做游戲、擺學(xué)具,學(xué)會了左右的位置關(guān)系??墒?,王小明同學(xué)生病在家,沒有學(xué)到,哪位同學(xué)愿意幫他補(bǔ)習(xí)功課呢?看來,我們班的同學(xué)都是樂于助人的好學(xué)生,那就讓我們一同去王小明家吧!1.(課件演示)王小明家在左邊,應(yīng)該是幾號房?

(播放錄音)歡迎同學(xué)們來我家做客,我在預(yù)習(xí)功課時,遇到了難題,正想請同學(xué)們幫我解答呢?(課件演示)

問題一:小朋友都說自己靠右邊走,為什么方向不一樣?(生:因?yàn)樾∨笥褌兊奈恢貌煌?,所以他們雖然都是靠右邊走,但方向卻不同。)問題二:從右數(shù)大客車是第5輛,一共有幾輛車?(生:一共有7輛大客車。)

2.請同學(xué)們找找教室中、生活中有那些地方能用到左右?

【設(shè)計(jì)意圖:密切數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,讓學(xué)生利用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識解決身邊的問題,同時培養(yǎng)學(xué)生樂于助人的好品質(zhì)?!?/p>

看來,數(shù)學(xué)知識無處不在,教材中有左右、教室中有左右、游戲中同樣有左右。希望同學(xué)們在課下開動腦筋想出更多、更有趣的有關(guān)左右的游戲,下節(jié)活動課上我們一起來玩。

教后反思:

本節(jié)課我遵循了一年級兒童的認(rèn)知規(guī)律,以游戲貫穿整個教學(xué),讓學(xué)生在輕松、愉快的氛圍中建構(gòu)新知,并達(dá)到了較好的教學(xué)效果。反思“左右”這節(jié)課,我覺得有以下幾點(diǎn)成功之處:

第一,在認(rèn)識“左右”時,我從學(xué)生找自己身體中的左和右的游戲進(jìn)入,使學(xué)生在不知不覺中參與到學(xué)習(xí)的過程,這樣學(xué)生在玩中學(xué),在玩中悟,體會到了自己身體上的數(shù)學(xué)。

第二、借助自己身上的左右手學(xué)習(xí)新知,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很濃。

愛動是低年級學(xué)生的特點(diǎn),在學(xué)習(xí)過程中,讓學(xué)生伸左手、拍右肩等活動都是學(xué)生非常感興趣的,讓學(xué)生在這些活動中學(xué)習(xí)自己的左右和物體所處的位置,學(xué)生學(xué)得積極主動,真正體驗(yàn)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣。

第三、教學(xué)從水果寶寶站隊(duì)活動中,感受左右,訓(xùn)練了學(xué)生的語言表達(dá)能力和反應(yīng)能力。

第四、在教學(xué)左、右相對性時,我巧妙地設(shè)疑讓學(xué)生們判斷我舉的是不是右手,這樣一下子抓住學(xué)生的注意力,引起學(xué)生的思考,最后通過我的轉(zhuǎn)身結(jié)論得到了驗(yàn)證,有效地突破了教學(xué)的難點(diǎn)。本課的不足之處是學(xué)生的語言表達(dá)能力和傾聽的能力還有待提高,課上有些學(xué)生是只顧急著發(fā)表自己的意見,還有的在用手比劃難以和大家交流。對于一年級的小學(xué)生我們今后還需有意培養(yǎng)其這方面的能力

能量守恒定律說課稿篇二

第3節(jié) 能量守恒定律

說課稿

沈天留

本節(jié)課的設(shè)計(jì),教材繼續(xù)沿用了前幾節(jié)的課程模式,先由生活中的實(shí)例引出研究問題,然后用實(shí)驗(yàn)加以證實(shí),讓學(xué)生接受這個物理事實(shí).接著再從理論上推導(dǎo)、證明,從而得出結(jié)論.這節(jié)課教材是從生活中騎自行車上坡的實(shí)例入手,引出動能和重力勢能在此過程中是在相互轉(zhuǎn)化的.接著通過實(shí)驗(yàn)來證實(shí)這個轉(zhuǎn)化過程中的守恒結(jié)論.最后提出了自然界中最普遍、最基本的規(guī)律之一能量轉(zhuǎn)化和守恒定律.機(jī)械能守恒定律是能量守恒定律的一個特例,要使學(xué)生對定律的得出、含義、適用條件有一個明確的認(rèn)識,這是能夠用該定律解決力學(xué)問題的基礎(chǔ).各種不同形式的能相互轉(zhuǎn)化和守恒的規(guī)律,貫穿在整個物理學(xué)中,是物理學(xué)的基本規(guī)律之一.能量守恒定律是學(xué)習(xí)各種不同形式的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律的起點(diǎn),也是運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)知識的進(jìn)一步綜合和展開的重要基礎(chǔ).所以這一節(jié)知識是本章重要的一節(jié).機(jī)械能守恒定律是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是使學(xué)生掌握物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件;能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能.分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能,尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢能,是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一.在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識到,物體重力勢能大小與所選取的參考平面(零勢面)有關(guān);而重力勢能的變化量是與所選取的參考平面無關(guān)的.在討論物體系統(tǒng)的機(jī)械能時,應(yīng)先確定參考平面.教學(xué)重點(diǎn)1.理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容;

2.在具體的問題中能判定機(jī)械能是否守恒,并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式;

3.理解能量轉(zhuǎn)化和守恒定律.教學(xué)難點(diǎn)1.從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件;

2.能正確判斷研究對象在所經(jīng)歷的過程中機(jī)械能是否守恒.教具準(zhǔn)備自制投影片、cai課件、重物、電磁打點(diǎn)計(jì)時器以及紙帶、復(fù)寫紙片、低壓電源及兩根導(dǎo)線、鐵架臺和鐵夾、刻度尺、小夾子.課時安排1課時

三維目標(biāo)

一、知識與技能

1.知道什么是機(jī)械能,知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化;

2.理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容;

3.在具體問題中,能判定機(jī)械能是否守恒,并能列出機(jī)械能守恒的方程式;

4.理解能量守恒定律,能列舉、分析生活中能量轉(zhuǎn)化和守恒的例子.二、過程與方法

1.初步學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)解釋現(xiàn)象、分析問題;

2.通過用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,體驗(yàn)驗(yàn)證過程和物理學(xué)的研究方法.三、情感態(tài)度與價值觀

1.通過能量守恒的教學(xué),使學(xué)生樹立科學(xué)觀點(diǎn),理解和運(yùn)用自然規(guī)律,并用來解決實(shí)際問題;

2.通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,體會學(xué)習(xí)的快樂,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣;通過親身實(shí)踐,樹立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀.培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.教學(xué)過程

導(dǎo)入新課

[實(shí)驗(yàn)演示]

動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化

教師活動:演示實(shí)驗(yàn)1:如下圖,用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺等做實(shí)驗(yàn).把一個小球用細(xì)線懸掛起來,把小球拉到一定高度的a點(diǎn),然后放開,小球在擺動過程中,重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化.我們看到,小球可以擺到跟a點(diǎn)等高的c點(diǎn),如圖甲.如果用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線,小球雖然不能擺到c點(diǎn),但擺到另一側(cè)時,也能達(dá)到跟a點(diǎn)相同的高度,如圖乙.問題:這個小實(shí)驗(yàn)中,小球的受力情況如何?各個力的做功情況如何?這個小實(shí)驗(yàn)說明了什么?

學(xué)生活動:觀察演示實(shí)驗(yàn),思考問題,選出代表發(fā)表見解.小球在擺動過程中受重力和繩的拉力作用.拉力和速度方向總垂直,對小球不做功。

二、能源和能量耗散:

1、內(nèi)容:

2、節(jié)約能源的重要意義:

三、小結(jié)

四、布置作業(yè)。

能量守恒定律說課稿篇三

能量守恒定律與能源

1.學(xué)生現(xiàn)狀:

學(xué)生已經(jīng)在前面學(xué)習(xí)了什么是功,機(jī)械能守恒及動能定理,但知識范圍僅限于勢能、動能及機(jī)械能所做的功,這在現(xiàn)實(shí)的生活中是不具備普遍性的,所以要學(xué)習(xí)能量守恒定律。2.教材簡介:

能量守恒定律及能源這部分知識是機(jī)械能守恒的延伸,但不是本章的重點(diǎn)知識,所以放在第八章的最后一節(jié)。主要內(nèi)容是能量守恒定律及能源消耗,重點(diǎn)是能量守恒定律。本節(jié)特點(diǎn)通過生活中的一些實(shí)例一點(diǎn)點(diǎn)的將能量守恒定律的內(nèi)容引出,并介紹該定律被總結(jié)概括所經(jīng)歷的艱難過程。緊接著介紹了能量耗散,說明能量轉(zhuǎn)化的方向性,也將能量守恒與人類生活緊密相連,呼吁大家節(jié)約能源。3.教學(xué)目標(biāo):

1、知識與能力目標(biāo):

理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散.

2、過程與方法目標(biāo):

通過對生活中能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例分析,理解能量守恒定律的確切含義.

3、情感態(tài)度價值觀目標(biāo):

1.用能量的觀點(diǎn)分析問題應(yīng)該深入學(xué)生的心中,因?yàn)檫@是最本質(zhì)的分析方法.

2.感知我們周圍能源的耗散,樹立節(jié)能意識. 4.教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn):

教學(xué)重點(diǎn)

1.能量守恒定律的內(nèi)容.

2.應(yīng)用能量守恒定律解決問題.

教學(xué)難點(diǎn)

1. 理解能量守恒定律的確切含義. 2. 能量轉(zhuǎn)化的方向性. 5.教學(xué)方法:

探究:通過兩個小實(shí)驗(yàn),同學(xué)們自己動手,觀察思考發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律并總結(jié)。

講授:將學(xué)生的回答凝練總結(jié),同學(xué)著重分析本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容,加深對重點(diǎn)知識的理解。討論:提問一些小問題,或給出一些材料,學(xué)生們討論得出結(jié)果,老師予以適當(dāng)點(diǎn)評修改。

練習(xí):布置一些練習(xí)題下課做鞏固著捷克所學(xué)知識點(diǎn)。6.教學(xué)程序:(1)導(dǎo)入新課

通過幾個圖片把同學(xué)們引入到今天所要學(xué)的內(nèi)容上來。同時也激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,使更容易展開講課。(2)新課教學(xué)

1. 通過幾個實(shí)驗(yàn)是大家明白機(jī)械能守恒定律在自然界中不具有普遍性,需要學(xué)習(xí)新內(nèi)容;

2. 帶著問題的思考,同學(xué)們自行學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容,以此來提高同學(xué)們的自學(xué)能力; 3. 闡述出能量守恒定律,分析這則定律;

4. 學(xué)生自學(xué)能源內(nèi)容,通過幾個問題引出能量轉(zhuǎn)化的方向性; 5. 通過性小短片使同學(xué)們認(rèn)識到節(jié)約能源對人類生存的重要性。(3)鞏固與聯(lián)系

為使學(xué)生所學(xué)識是具有穩(wěn)定性,使知識順利遷移,為節(jié)約時間,分析了一道小練習(xí)題,即:

下列對能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識正確的是???????????()

a。某種形式的能減少,一定存在其他形式的能增加

b。某個物體的能減少.必然有其他物體的能增加

c。不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機(jī)器——永動機(jī)是不可能制成的 d。石子從空中落下,最后慘止在地面上,說明機(jī)械能消失了

解析;能量守恒定律是指能量的總量不變,但更重要的是指轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中的守恒.在不同形式的能量間發(fā)生轉(zhuǎn)化,在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移.不需要任何外界動力而持續(xù)對外做功的機(jī)器是違背能量守恒定律的,是永遠(yuǎn)不可能制成的.機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量而不能消失,能量是不會消失的.

a選項(xiàng)是指不同形式的能量間在轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化過程中是守恒的.b選項(xiàng)是指能量在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移過程中是守恒的.這正好是能量守恒定律的兩個方面——轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移.任何永動機(jī)都是不可能制成的,它違背了能量守恒定律,所以abc正確.d選項(xiàng)中石子的機(jī)械能在變化,比如受空氣阻力作用,機(jī)械能可能要減少,但機(jī)械能并沒有消失,能量守恒定律表明能量既不能創(chuàng)生,也不能消失.故d是錯的.

說明:此題考查能量守恒定律的理解,以及對水動機(jī)的認(rèn)識,凡是違背能量守恒定律的永動機(jī)是永遠(yuǎn)不能制成的.(4)布置作業(yè)

為使學(xué)生們將所學(xué)知識與實(shí)際生活相聯(lián)系,布置了如下作業(yè): 這里準(zhǔn)備了一個關(guān)于節(jié)約能源的小短片,大家看后下課結(jié)合今天所學(xué)知識,寫一篇簡短的觀后感言,這是給大家留得作業(yè)。

另外也布置了教材上的課后題。7. 板書設(shè)計(jì):

由于本節(jié)內(nèi)容是實(shí)驗(yàn),講授為主,所以半數(shù)之將學(xué)習(xí)框架和重點(diǎn)內(nèi)容羅列出來,即:

10.能量守恒定律與能源

一、能量守恒定律

1.能量:一個物體做了功,就說物體具有能量。2.內(nèi)容:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生;

它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另外一個物體;

而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總和保持不變.

3.定律建立過程.

二、能源和能量耗散

1.內(nèi)容:能量轉(zhuǎn)化具有方向性. 2.節(jié)約能源的重要意義.

8.小結(jié):

新課程更多地與社會實(shí)際相聯(lián)系,鼓勵學(xué)生提出問題.本節(jié)“思考與討論”對能源問題做了討論,這是一個質(zhì)疑的范例.它引導(dǎo)我們考慮能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性.從物理學(xué)的角度研究宏觀過程的方向性,在現(xiàn)階段只需用一些簡單的實(shí)例,讓學(xué)生初步地體會一下就可以了.通過實(shí)例說明.在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中,能量是守恒的,但能量的品質(zhì)卻降低了,可被人直接利用的能在逐漸減少,這是能量耗散現(xiàn)象.所以,能量雖然守恒,但我們還要節(jié)約能源.

能量守恒定律說課稿篇四

一.教學(xué)內(nèi)容:

第九節(jié) 實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 第十節(jié) 能量守恒定律與能源

二.知識要點(diǎn):

1.會用打點(diǎn)計(jì)時器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動的速度。掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。通過用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,體驗(yàn)驗(yàn)證過程和物理學(xué)的研究方法。培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

2.理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散。通過對生活中能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例分析,理解能量守恒定律的確切含義。

三.重難點(diǎn)解析:

1.實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)原理:

通過實(shí)驗(yàn),分別求做自由落體運(yùn)動物體的重力勢能的減少量和相應(yīng)過程動能的增加量。若二者相等,說明機(jī)械能守恒,從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律:△ep=△ek

實(shí)驗(yàn)器材

打點(diǎn)計(jì)時器及電源、紙帶、復(fù)寫紙、重物、刻度尺、帶有鐵夾的鐵架臺、導(dǎo)線。

實(shí)驗(yàn)步驟:

(1)如圖所示裝置,將紙帶固定在重物上,讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器。

(2)用手握著紙帶,讓重物靜止地靠近打點(diǎn)計(jì)時器的地方,然后接通電源,松開紙帶,讓重物自由落下,紙帶上打下一系列小點(diǎn)。

(3)從打出的幾條紙帶中挑選第一、二點(diǎn)間的距離接近2mm且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量,記下第一個點(diǎn)的位置o,并在紙帶上從任意點(diǎn)開始依次選取幾個計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4?,并量出各點(diǎn)到o點(diǎn)的距離h1、h2、h3?,計(jì)算相應(yīng)的重力勢能減少量,mgh。如圖所示。

(4)依步驟(3)所測的各計(jì)數(shù)點(diǎn)到o點(diǎn)的距離hl、h2、h3?,根據(jù)公式vn=

計(jì)算物體在打下點(diǎn)l、2?時的即時速度v1、v2?。計(jì)算相應(yīng)的動能(5)比較實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

在重力作用下,物體的重力勢能和動能可以互相轉(zhuǎn)化,但總的機(jī)械能守恒。選取紙帶的原則:(1)點(diǎn)跡清晰。(2)所打點(diǎn)呈一條直線。

(3)第1、2點(diǎn)間距接近2mm。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的幾個問題:

(1)安裝打點(diǎn)計(jì)時器時,必須使兩個紙帶限位孔在同一豎直線上,以減小摩擦阻力;

(2)實(shí)驗(yàn)時必須保持提起的紙帶豎直,手不動。待接通電源,讓打點(diǎn)計(jì)時器工作穩(wěn)定后再松開紙帶,以保證第一點(diǎn)是一個清晰的點(diǎn);(3)打點(diǎn)計(jì)時器必須接50hz的4v?d6v的交流電;

(4)選用紙帶時應(yīng)盡量挑選第一、二點(diǎn)間距接近2mm的點(diǎn)跡清晰且各點(diǎn)呈一條直線的紙帶;(5)測量高度h時,應(yīng)從起始點(diǎn)算起,為了減小h的相對誤差,選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)遠(yuǎn)一些,紙帶也不宜過長,有效長度可以是6?d8。

(6)因?yàn)槭峭ㄟ^比較一個物體能夠?qū)ν庾龉?,我們就說這個物體具有能量。如:運(yùn)動的物體可以推動與其接觸的另一個物體一起向前運(yùn)動,對被推動的物體做功,說明運(yùn)動的物體具有能量。

又如流動的河水、被舉高的重物、被壓縮的彈簧、高溫高壓氣體??都能對外做功,因此都具有能量。

能量有各種不同的形式:運(yùn)動的物體具有動能;被舉高的重物具有重力勢能;發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能;由大量粒子構(gòu)成的系統(tǒng)具有內(nèi)能。另外自然界中還存在如化學(xué)能、電能、光能、太陽能、風(fēng)能、潮汐能、原子能等等不同形式的能。

不同的能與物體的不同運(yùn)動形式相對應(yīng)。

如機(jī)械能對應(yīng)機(jī)械運(yùn)動;內(nèi)能與大量微觀粒子的熱運(yùn)動相對應(yīng)。

能量的轉(zhuǎn)化:各種不同形式的能可以互相轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化過程中總量保持不變。也就是說當(dāng)某個物體的能量減少時,一定存在其他物體的能量增加,且減少量一定等于增加量;當(dāng)某種形式的能量減少時,一定存在其他形式的能量增加,且減少量一定等于增加量。功是能量轉(zhuǎn)化的量度

不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實(shí)現(xiàn)的。做功的過程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)的過程。且做了多少功,就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移),因此,功是能量轉(zhuǎn)化的量度。

常見力做功與能量轉(zhuǎn)化的對應(yīng)關(guān)系如下: 重力做功:重力勢能與其他能相互轉(zhuǎn)化; 彈力做功:彈性勢能與其他能相互轉(zhuǎn)化; 電場力做功:電勢能與其他能相互轉(zhuǎn)化;

安培力做功:電能與機(jī)械能等其他形式的能相互轉(zhuǎn)化等等。3.能量守恒定律

能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,只會從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,轉(zhuǎn)化或者轉(zhuǎn)移過程中總量不變,這個規(guī)律叫做能量守恒定律。表達(dá)式 e初=e末;e增=e減 說明:

① 該定律是貫穿整個物理學(xué)的基本規(guī)律之一,是學(xué)習(xí)物理學(xué)的一條主線。② 要分清系統(tǒng)中有多少種形式的能,發(fā)生了哪些轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。

③ 滑動摩擦力與相對距離的乘積在數(shù)值上等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能,即q= 注意:

① 某種形式的能量減少必然有另一種形式的能量增加,增加量與減少量相等。

② 某個物體能量減少必然有另一個物體的能量增加,增加量與減少量相等。這也是我們列能量守恒表達(dá)式時的兩條基本思路。能源和能量耗散

(1)能源是人類社會活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。人類利用能源大致經(jīng)歷了三個時期,即柴薪時期、煤炭時期、石油時期。

(2)能量耗散:燃料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去,它就不會自動聚集起來供人類重新利用;電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,它又通過燈泡轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能,熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能,我們也無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用。這種現(xiàn)象叫做能量的耗散。

能量耗散表明,在能源的利用過程中,即在能量的轉(zhuǎn)化過程中,能量在數(shù)量上并未減少,但在可利用的品質(zhì)上降低了,從便于利用的變成不便于利用的了。這是能源危機(jī)更深層次的含意,也是“自然界的能量雖然守恒,但還是要節(jié)約能源”的根本原因。

【典型例題

[例1] 用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6 v的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下,重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟: a.按照圖示的裝置安裝器件

b.將打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的直流輸出端上 c.用天平測量出重錘的質(zhì)量

d.釋放懸掛紙帶的夾子,同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶 e.測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離

f.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能

指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的橫線上,并說明其原因。

(2)利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值,如圖所示。根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上打出的連接五個點(diǎn)a、b、c、d、e,測出a點(diǎn)距起始點(diǎn)o的距離為,點(diǎn)a、c間的距離為s1,點(diǎn)c、e間的距離為s2,使用交流電的頻率為f,則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為:a=。

(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中存在著阻力的作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測定該阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測量的物理量是。試用這些物理量和紙帶上的測量數(shù)據(jù)表示出重錘下落的過程中受到的平均阻力大小為f=。

解析:(1)步驟b是錯誤的,應(yīng)該接到電源的交流輸出端。步驟d是錯誤的,應(yīng)該先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶。步驟c不必要,因?yàn)楦鶕?jù)測量原理,重錘的動能和勢能中都包含了質(zhì)量m,可以約去。(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律△s=at2,有a= = =

(3)根據(jù)牛頓第二定律有mg-f=ma,得f=mg-ma=m[g-故需要測量的物理量為重錘的質(zhì)量m。

[例2] 實(shí)驗(yàn)室為你準(zhǔn)備了下列主要的實(shí)驗(yàn)器材:

] a.帶孔的金屬小球;b.光電門和光電計(jì)時器。試設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 要求:

① 說明實(shí)驗(yàn)方法和原理以及還需要的測量工具和器材。② 說明實(shí)驗(yàn)的步驟和測量的物理量。③ 說明數(shù)據(jù)的處理和驗(yàn)證的具體方法。④ 說明誤差產(chǎn)生的原因和消除的方法。解析:

(1)用細(xì)線拴一小球,讓其從某一高度由靜止釋放,小球在向下擺動的過程中,線的拉力與球運(yùn)動方向垂直,不做功。因小球運(yùn)動的速度不太大,空氣阻力可以忽略,所以小球在下擺的過程中認(rèn)為機(jī)械能守恒,設(shè)小球的質(zhì)量為m,用直尺測出某過程小球下落的高度,用光電門和光電計(jì)時器測出小球通過最低點(diǎn)時的速度,便可驗(yàn)證球下擺的過程機(jī)械能是否守恒。還需要的器材有:細(xì)線、刻度尺、鐵架臺、卡尺等。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟:① 用長約1 m的細(xì)線將金屬球懸掛在鐵架臺的支架上,測量出懸點(diǎn)到球心的距離l,并用卡尺測出小球的直徑d;② 將光電門安裝在懸點(diǎn)正下方小球恰好經(jīng)過的位置,并將光電門與光電計(jì)時器相連接;③ 在小球的釋放點(diǎn)立一長直尺,記錄小球釋放點(diǎn)的高度h;④ 將小球由靜止釋放,記錄小球在最低點(diǎn)處穿過光電門用的時間△t;⑤ 改變小球釋放的高度,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),測出幾組數(shù)據(jù)。

(3)產(chǎn)生誤差的主要原因是:小球釋放點(diǎn)高度的測量和擺線長度的測量不準(zhǔn)而導(dǎo)致小球下落的高度差△h測量不準(zhǔn)。改進(jìn)的方法是設(shè)置一個豎直的平面,記錄懸點(diǎn)的位置和過懸點(diǎn)的豎直線,讓小球在豎直平面內(nèi)運(yùn)動,這樣便于記錄小球的釋放位置和下落高度。

(4)數(shù)據(jù)的處理方法是:① 測出由懸點(diǎn)到小球釋放點(diǎn)的高度h,算出小球下落高度

δh=l-h(huán)和小球重力勢能的變化△ep=mg(l-h(huán))。② 由小球的直徑d和小球通過光電門的時間算出小球在最低點(diǎn)時的速度v和相應(yīng)動能增量△ek=

比較△ek和△ep的大小,便可驗(yàn)證此過程機(jī)械能是否守恒。

點(diǎn)評:本題旨在考查學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮推鞑臉?gòu)思實(shí)驗(yàn)方案的能力,考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的技能和減小測量誤差的能力。

[例3] 如圖所示,傳送帶保持v=4m/s的速度水平勻速運(yùn)動,將質(zhì)量為l kg的物塊無初速地放在a端,若物塊與皮帶間動摩擦因數(shù)為0.2,a、b兩端相距6m,則物塊從a到b的過程中,皮帶摩擦力對物塊所做的功為多少?產(chǎn)生的摩擦熱又2是多少?(g=10m/s)

解析:木塊與皮帶間的摩擦力ff=μmg=2n,木塊滑動的加速度為a,則由牛頓第二定律得ff=ma,∴ a=2m/s2。

設(shè)木塊位移為s時速度達(dá)到4m/s則由v2=2as1,得s1=4m 相對位移s相=v? -sl=4m 產(chǎn)生的焦耳熱q熱=mgμs相=8j

[例4] 風(fēng)能和水能是以下哪一種能的間接形式()a.核能 b.電能 c.太陽能 d.地?zé)崮?答案:c

[例5] 太陽能的儲存一直是個難題??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),鹽水湖被太陽曬久了,湖底的溫度會越來越高,并難以通過湖水的對流將熱散發(fā)出去,而淡水湖不具備這一特點(diǎn)。根據(jù)這一特點(diǎn),可以利用鹽水湖來儲存太陽能。你能分析這是為什么嗎?你能根據(jù)這一規(guī)律設(shè)計(jì)出一種儲存太陽能的具體方案嗎?(提示:鹽水湖中含鹽量高的湖水密度大,總是留在湖底不會上?。?/p>

解析:在含鹽量高的湖水的表面吸收了太陽能之后,部分水分被蒸發(fā),使湖水表面水層含鹽量變大且溫度也隨之升高。由于含鹽量高的湖水密度大,所以這部分密度大、溫度高的表層湖水就會在重力作用下下沉,將所吸收的部分太陽能帶到湖底,使湖底溫度越來越高。由于湖底鹽水密度大于上部湖水密度,因此湖底的鹽水不會再向上運(yùn)動而將熱量散失,這就使得太陽能得到儲存。

建造一個具有一定深度的濃度足夠高的鹽水池,使其具有很好的保溫性能,并且在水池底部安裝熱傳導(dǎo)裝置,就可以實(shí)現(xiàn)利用鹽水儲存太陽能并且利用這部分儲存的太陽能為生產(chǎn)生活服務(wù)。【模擬試題

1.用自由落體驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,就是看時,物體的速度為零

是計(jì)時點(diǎn)n到計(jì)時點(diǎn)o的距離 c.m為重物的質(zhì)量,需用天平稱量

a.打點(diǎn)計(jì)時器打第一個點(diǎn)od.用vn=gtn計(jì)算vn時,tn=(n-1)t(t為打點(diǎn)周期)2.用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:

(1)運(yùn)用公式(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量m=l kg。打點(diǎn)紙帶如圖所示,打點(diǎn)時間間隔為0.02s,則記錄b點(diǎn)時,重錘速度vb=,重錘動能ek=,從開始下落起至b點(diǎn)重錘的重力勢能減少量是,由此可得出的結(jié)論是。

(3)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,則以以h為橫軸畫出的圖象應(yīng)是圖中的哪個()

為縱軸,3.利用下圖

(a)所示的裝置做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn),按正確的實(shí)驗(yàn)操作得到幾條打上點(diǎn)跡的紙帶。通常要求從其中挑選頭兩點(diǎn)(即0、l兩點(diǎn))間距離接近2mm的紙帶進(jìn)行測量。但一位同學(xué)未按此要求,卻選取了一條操作正確、點(diǎn)跡清楚,但頭兩點(diǎn)(0與1點(diǎn))間的距離明顯小于2mm的紙帶進(jìn)行標(biāo)點(diǎn)(標(biāo)出0、1、2、3?等各實(shí)際點(diǎn)跡)、測量(測出各點(diǎn)與o點(diǎn)的高度差h1、h2、h3?),見上圖(b),那么能否用它正確計(jì)算比較點(diǎn)n位置處的動能與重力勢能的對應(yīng)關(guān)系(n=2,3,4?),即能否驗(yàn)證(1)利用紙帶說明重錘(質(zhì)量為m kg)通過對應(yīng)于2、5兩點(diǎn)過程中機(jī)械能守恒。

(2)說明為什么得到的結(jié)果是重錘重力勢能的減小量△ep稍大于重錘動能的增加量△ep?

5.利用下列哪種能源時,給人類帶來的污染較?。ǎ゛.煤 b.石油 c.天然氣 d.核能

6.質(zhì)量為4kg的物體被人由靜止開始向上提升0.25 m后速度達(dá)lm/s,則下列判斷正確的是()

a.人對物體做功12j b.合外力對物體做功2j c.物體克服重力做功l0j d.人對物體做的功等于物體增加的動能 7.一小滑塊放在如圖所示的凹形斜面上,用力f沿斜面向下拉小滑塊,小滑塊沿斜面運(yùn)動了一段距離。若已知在這過程中,拉力所做的功的大?。ń^對值)為a,斜面對滑塊的作用力所做的功的大小為b,重力做功的大小為c,空氣阻力做功的大小為d。當(dāng)用這些量表達(dá)時,小滑塊的動能的改變(指末態(tài)動能減去初態(tài)動能)等于,滑塊的重力勢能的改變等于 ;滑塊機(jī)械能(指動能與重力勢能之和)的改變等于。

8.一小物體以ek=100j的初動能滑上斜面,當(dāng)動能減少δek=80j時,機(jī)械能減少e=32j,則當(dāng)物體滑回原出發(fā)點(diǎn)時動能為多少? 9.在密閉的室內(nèi)有一臺正在工作的電冰箱,能指望利用這臺電冰箱降低整個室內(nèi)空間(不是部分空間)的溫度嗎?為什么? 10.一質(zhì)量均勻不可伸長的繩索,重為g,a、b兩端固定在天花板上,如圖所示。今在最低點(diǎn)c施加一豎直向下的力將繩緩慢拉至d點(diǎn),在此過程中,繩索ab的重心位置()

a.逐漸升高 b.逐漸降低 c.先降低后升高 d.始終不變

11.如圖所示,水平放置的傳送帶與一光滑曲面相接,一小滑塊質(zhì)量為m=0.1 kg,從離傳送帶h=0.2m高處由靜止滑下,傳送帶水平部分長s=1.8m,滑塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.1。(g=l0m/s2)

(1)把傳送帶固定不動,問滑塊能否滑離傳送帶?產(chǎn)生摩擦熱多少?(2)傳送帶逆時針以v2=l m/s勻速運(yùn)動,問滑塊能否滑離傳送帶?產(chǎn)生熱量多少?(3)傳送帶順時針以v3=l m/s勻速轉(zhuǎn)動,求滑塊滑離傳送帶的時間及產(chǎn)生的熱量。

【試題答案 1.a、b 解析:本實(shí)驗(yàn)的原理就是利用重物的自由落體運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。因此打點(diǎn)計(jì)時器所打的第一個點(diǎn),重物運(yùn)動的速度應(yīng)為零,hn與vn分別表示打第n點(diǎn)時重物下落的高度和對應(yīng)的瞬時速率。本實(shí)驗(yàn)中,不需要測量重物的質(zhì)量。因?yàn)楣絤gh=

就成立,機(jī)械能守恒定律也就被驗(yàn)證了。所以,本題的正確選項(xiàng)應(yīng)為a、b。

2.(1)打第一個點(diǎn)時重物的初速度為零;2mm(2)0.59m/s;0.17j;0.1 7j機(jī)械能守恒(3)c 解析:(1)物體自由下落時,在0.02s內(nèi)的位移應(yīng)為h=(0.02)2≈2mm。

gt2= ×9.8×(2)vb= =0.59m/s,此時重錘的動能為ek= m(3)由機(jī)械能守恒定律可知,mgh= mv2,即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立,只需驗(yàn)證 =gh即可。如以縱坐標(biāo)為,橫坐標(biāo)為h,則圖象應(yīng)為過原點(diǎn),且斜率為g的直線。

3.能;因?yàn)檫\(yùn)動性質(zhì)仍為自由落體運(yùn)動,只要將n=l 的位置除外即可。

解析:本題的實(shí)驗(yàn)過程要求先接通電源,開動打點(diǎn)計(jì)時器,在紙帶上記下初始位置。然后將紙帶、重錘系統(tǒng)適時地?zé)o初速釋放使之自由下落。所謂“適時”,最理想的情況是在振針剛好打在紙帶上的一瞬間釋放,紙帶上的頭兩點(diǎn)的間隔就是自由落體在第一個0.02s內(nèi)下落的位移,即h1=但這種情況的機(jī)會很少,通常是在振針兩次敲擊紙帶之間的某時刻松手釋放。但只要是無初速釋放,運(yùn)動性質(zhì)仍然是自由落體,只是紙帶上頭兩點(diǎn)之間距離h。因所經(jīng)歷的時間小于0.02s而較2mm要短些。因此完全可以用它進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒的計(jì)算,即比較點(diǎn)n位置的動能解析:(1)重錘在對應(yīng)2、5兩點(diǎn)時的速度分別為v1=

m/s=1.495 m/s。

v2= m/s=2.06m/s 則重錘在2、5兩點(diǎn)對應(yīng)過程的動能增加量為

△ek=ek2-ek1= = m()=1.004mj。而重錘在該過程中下落的距離為

△h=(3.1 8 3.56 3.94)×10-2 m=10.68×10-2 m 則重錘在該過程減小的重力勢能為△ep=mg?△h=1.047mj 在允許的實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)可以認(rèn)為△ek=△ep,即機(jī)械能守恒

(2)因重錘拖著紙帶下落時,空氣阻力和打點(diǎn)計(jì)時器的阻力做功而使重錘的機(jī)械能有損失,故重力勢能的減小量稍大于動能的增加量。5.d 6.a、b、c 解析:此過程中物體的動能增加2j。重力勢能增加10j,機(jī)械能增加了12j,動能的增加等于合外力做的功,重力勢能的增加等于物體克服重力做的功,機(jī)械能的增加等于人對物體做的功。

7.解析:根據(jù)功能關(guān)系,動能的改變等于外力做功的代數(shù)和,其中做負(fù)功的有空氣阻力,斜面對滑塊的作用力的功(因彈力不做功,實(shí)際上為摩擦阻力的功),因此 δek=a-b c-d;重力勢能的減少等于重力做的功,因此δep=c;滑塊機(jī)械能的改變等于重力之外的其他力做的功,因此δe=a-b-d。

8.解析:設(shè)斜面傾角為θ,滑動摩擦力為f,動能減少80j時位移為l1,根據(jù)功能關(guān)系動能減少量等于合外力的功,即△ekl=(mgsinθ f)l1 ① 機(jī)械能減少量等于除重力以外的力(此題中即為f)所做的功,即e=fl1 ② 設(shè)物體從斜面底端到最高點(diǎn)位移為l2,則動能的減少量為100j,即 ekl=(mgsinθ f)l2 ③

設(shè)機(jī)械能的減少量為wf,即為上滑過程中滑動摩擦力所做的總功有: wf=f?l2 ④

綜合①、②、③、④有 =上滑及下滑過程中滑動摩擦力都做負(fù)功,且數(shù)值相等,所以一個往返摩擦力做負(fù)功總和為wf總=2wf=80j。

9.不能。因?yàn)樵诿荛]室內(nèi)的電冰箱將外界輸送來的電能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使密閉室內(nèi)溫度升高了。解析:把密閉室和工作的電冰箱看成一個系統(tǒng),考查這個系統(tǒng)與外界所進(jìn)行的能量交換和轉(zhuǎn)化,然后根據(jù)能量守恒定律說明室內(nèi)空間內(nèi)能變化情況,說明溫度的變化。

10.解析:當(dāng)用力將繩上某點(diǎn)c拉到d,外力在不斷的做功,而物體的動能不增加。因此外力做的功必定轉(zhuǎn)化為物體的重力勢能。重力勢能增加了,則說明了物體的重心升高了,外力在不斷地做功,重心就會不斷地升高。正確選項(xiàng)為a。11.(1)能滑離;0.18j(2)能滑離;0.32j(3)1.3s;0.05j 解析:

(1)假設(shè)傳送帶足夠長,在整個過程中運(yùn)用動能定理mgh-μmgs0=0-0 要使滑塊停下來,傳送帶至少長s0=因?yàn)閟

產(chǎn)生熱量 ql=μmgδsl=μmgs=0.1 8j。

(2)傳送帶逆時針轉(zhuǎn),且s

滑塊在斜面上下落過程中,由機(jī)械能守恒mgh=滑塊的加速度a=l m/s2。由s=v0t2-

=2m/s,由μmg=ma得,)s,所以傳送帶上一點(diǎn)通過的路程s2=vt2=2-(1-)m,總共產(chǎn)生熱量

q2=μmgδs2=μmg(s s2)=0.32j。

(3)由(2)可知,v0=2m/s,a=l m/s2。由v3=t3= =1s,位移s3= =1.5 m,因此后面的(s-s3)=0.3m 要勻速運(yùn)動,相對靜止

t4= =0.3 s,所以總時間t5=t3 t4=1.3 s,產(chǎn)生熱量

q3=μmg△s3=μmg(s3-v3t3)=0.05j

能量守恒定律說課稿篇五

第3節(jié) 《機(jī)械效率》教案

【 教學(xué)目標(biāo) 】

(一)知識與技能

1、了解什么是有用功、額外功和總功。

2、理解機(jī)械效率的概念,會利用公式η=w有用/w總,進(jìn)行簡單計(jì)算。理解機(jī)械效率總小于1。

(二)過程與方法

通過具體的事例分析,和圖片觀察。培養(yǎng)學(xué) 生的觀察,分析,總結(jié),以及下定義的能力。

(三)情感、態(tài)度和價值觀

1、讓學(xué)生關(guān)注生產(chǎn)、生活中各種機(jī)械的機(jī)械效率,培養(yǎng)學(xué)生用機(jī)械效率來評價機(jī)械的意識和能力。

2、通過觀察一些常見機(jī)械的機(jī)械效率,從而體會提高機(jī)械效率的重要性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】

定義和理解有用功,額外功,總功,機(jī)械效率,等的相關(guān)知識?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】

對機(jī)械效率的理解和應(yīng)用?!窘虒W(xué)過程】

一、復(fù)習(xí)引入

1、什么是功?做功的兩個必要因素是什么?

2、將重20 n的重物勻速舉高2m,人需做多少功?

二、引入新課

師提問:小明家裝修房子,需要把這堆沙子從一樓運(yùn)到三樓,你有哪些方法?同學(xué)們思考討論,看哪一組同學(xué)想的辦法多?

生發(fā)表觀點(diǎn):

1.將沙子裝進(jìn)桶里提上三樓; 2.將沙子裝進(jìn)桶里用動滑輪提上三樓; 3.將沙子裝進(jìn)袋子里用動滑輪提上三樓;

師:我們的目的無非就是把沙子從一樓運(yùn)上三樓,但是采取不同的方法,各自過程中所做的功是不同的。怎樣才能讓我們用最少的功達(dá)到我們的目的呢?這就是我們本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

三、新課教學(xué)

1、有用功和額外功

如下圖所示,將重100n的沙子運(yùn)到三樓。沒層樓高3m

(1)圖中三種方法有什么區(qū)別?(2)每種方法人需要做幾部分功?

(3)哪部分功是無論采用哪種方法都必須做的功?(4)每種方法中,人一共做了多少功?

師點(diǎn)撥:圖中三種方法是有區(qū)別的,第一種情況人用桶提沙子上三樓,第二種情況是人用動滑輪將桶與沙子提到三樓,第三種情況是人用動滑輪將口袋與沙子提到三樓。

將學(xué)生分為三組,每一個小組研究其中的一種情況,將各自小組分析結(jié)果展示出來。(提示:三種方法的目的均是把沙子運(yùn)到三樓。在此過程中沙子升高的距離是兩層樓的高度即6m)

學(xué)生討論、展示分析結(jié)果:

第一組:第一種情況人用桶提沙子走上三樓,客服自身重力做功、將桶提到三樓做功、將沙子提到三樓做功;這種情況下做的功:

w1=g人h+g桶h+g沙h=(400n+20n+100n)×6m=3120j 第二組:第二種情況是人用動滑輪將桶與沙子提到三樓,將動滑輪提到三樓做功、將桶提到三樓做功、將沙子提到三樓做功;這種情況下做的功:

w2=g動h+g桶h+g沙h=(10n+20n+100n)×6m=780j 第三組:第三種情況是人用動滑輪將口袋與沙子提到三樓,將動滑輪提到三樓做功、將口袋提到三樓做功、將沙子提到三樓做功;這種情況下做的功:

w3=g動h+g袋h+g沙h=(10n+5n+100n)=690j 師點(diǎn)評各組情況。講解:其實(shí)我們的純目的“將沙子運(yùn)上三樓”需要需做多少功呢?

生回答:w= g沙h=100n×6m=600j 師講解:這個600j的功是人們?yōu)榱诉_(dá)到目的,無論采用哪種方法都必須做的功,稱為有用功(w有)。除了這600j之外,上面的三種情況中,我們都多做了一些功。這些功是人們?yōu)榱诉_(dá)到目的時不需要但又不得不額外做的功,稱為額外功(w額)。

(1)有用功:使用機(jī)械時,機(jī)械對物體做的功。

(2)額外功:使用機(jī)械時,客服機(jī)械自身重力和機(jī)械間的摩擦所做的功。

人們達(dá)到一定目的過程中,實(shí)際做的功等于有用功與額外功的總和,這個功叫做總功w總。

(3)總功:使用機(jī)械時,有用功和額外功的總和(人們總共做的功)w總=w有+w額

2、機(jī)械效率

師引導(dǎo)學(xué)生分析上面的四個數(shù)據(jù),由三個小組分別找出各自情況下的有用功、額外功和總功。第一組:有用功是600j,額外功是2520j,總功是3120j; 第二組:有用功是600j,額外功是180j,總功是780j; 第三組:有用功是600j,額外功是90j,總功是690j.師:如果讓大家來選擇,你會采取哪種方法將沙子運(yùn)上三樓呢?為什么呢?(第三種情況;因?yàn)榭梢陨僮鲱~外功。)

師:如果我們在選擇某一簡單機(jī)械完成相同的功,大家將會選擇什么情況的機(jī)械呢?(要選擇少做額外功的機(jī)械)

師:這應(yīng)該是反映機(jī)械優(yōu)劣的一個重要指標(biāo)。我們物理學(xué)中將有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率,用字母η表示。

即:機(jī)械效率=有用功/總功

由定義得公式:w有表示有用功,w總表示總功,η表示機(jī)械效率。

?? w有w總師強(qiáng)調(diào):

(1)機(jī)械效率是有用功與總功之比,它只有大小,沒有單位。由于有用功總小于總功,所以機(jī)械效率總小于1,通常用百分?jǐn)?shù)來表示;

②機(jī)械效率是標(biāo)志機(jī)械做功性能好壞的物理量,機(jī)械效率越高,這個機(jī)械的性能越好。

(2)機(jī)械效率由有用功和總功兩個因素決定,分析機(jī)械效率高低時不能只考慮一個因素。①當(dāng)總功一定時,機(jī)械做的有用功越多,或額外功越少,機(jī)械效率越高;

②當(dāng)有用功一定時,機(jī)械所做的總功越少,或額外功越少,機(jī)械效率越高;

③當(dāng)額外功一定時,機(jī)械所做的總功越多,有用功在總功中所占的比例就越大,機(jī)械效率就越高。

3、例題講解

起重機(jī)把質(zhì)量為0.5t的重物勻速提升3m,而它的電動機(jī)所做的功是3.4×104j,起重機(jī)的機(jī)械效率是多少?g取10n/kg。

由一名學(xué)生來演算,其他學(xué)生自己演算。要求解題規(guī)范化。

四、課堂小結(jié)。

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了機(jī)械效率的概念,知道了有用功、額外功、總功的概念,給出了機(jī)械效率的計(jì)算公式。大家完成課后練習(xí),幫助自己更好地理解機(jī)械效率的意義,學(xué)會機(jī)械效率的計(jì)算。五.布置作業(yè)

教科書第88頁第1、2題 六.板書設(shè)計(jì)

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