合理利用机械能 (1)
10-6 合理利用机械能 基础巩固 初中物理沪科版八年级全一册(2022~2023学年)
第十章机械与人第6节合理利用机械能基础巩固【知识点1 能】1.关于能的概念，下列说法正确的是()A.一个物体只有做了功，才能说明它具有能B.一个物体被站立的人举在手中，物体不能做功，所以物体没有能C.一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能D.一个物体已经做的功越多，说明它具有的能越多【答案】C【解析】一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能，但这里只是说能够做功即具有做功的能力，不一定做了功才具有能，故A选项错误；被站立的人举在手中的物体具有重力势能，故选项B错误；一个物体能够做功，就说它具有能，故选项C正确；物体已经做的功越多具有的能不一定越多，因为物体有能量不一定必须全部用来做功，故选项D错误。
【知识点2 动能及其影响因素】2.小红猜想动能的大小可能与物体的质量和运动速度有关，于是她设计了如图甲、乙所示的实验来探究动能的大小与哪些因素有关。
实验步骤如下：第一步，让质量相同的两个钢球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示；第二步，分别让不同质量的两个钢球沿同一光滑斜面从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。
(1)物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法等.本实验中运用了两种研究方法：一是法；二是转换法，就是用来表示钢球动能的大小。
(2)图甲探究的是动能与的关系，理由是两球相等，得出的结论是。
(3)图乙探究的是动能与的关系，让不同质量的两钢球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时具有相同的，得出的结论是。
【答案】(1)控制变量；木块移动的距离(2)速度；质量；物体的质量一定时，速度越大，动能越大(3)质量；速度；物体的速度一定时，质量越大，动能越大【解析】(1)实验中通过观察木块移动的距离来比较钢球动能的大小，用到了转换法；在探究动能与质量和速度的关系时，用到了控制变量法。
合理利用机械能
动能
动能
重力势能
重力势能的大小与什么因素有关
猜想1：
可能与物体的 Hale Waihona Puke 有关高度设计实验
利用你身边的物品，例如笔、纸、橡皮等进行实验，验证你的猜想，可以从物体下落时的破坏力来判断它的势能大小。
提示
猜想2：
可能与物体的 有关
弹性势能
课堂小结
能量
动能
势能
重力势能
弹性势能
与速度和质量有关
与被举高度和质量有关
与弹性形变大小有关
人下落，重力势能和动能都有变化
弓的弹性势能哪里去了？
举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？
机械能及其转化
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
1．动能、势能统称为机械能。
2．机械能=动能+势能
合理利用机械能
目录
第六节
导入新课
手推木块前进，推力是否做功？
钢球撞击木块，让木块前进，钢球是否做功 ?
01
物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
02
能量的单位和功的单位一样，都是焦耳（J）
导入新课
导入新课
2.举起的扛铃 3.奔跑的运动员 6.树上的石榴 1.拉开的弓 4.飞驰的列车 5.弯曲的撑杆 试着给下列具有能量的物体分类
不同形式的能量
势能
动能：物体由于运动而具有的能。 重力势能：物体由于被举高而具有的能量 弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量
动能
动能
具有动能的物体举例 流水推竹排前进 风吹帆船前进
动能
合理利用机械能教案
合理利用机械能一、教学目标1、通过本节内容的教学，让学生初步理解动能、势能、机械能的概念。
2、通过探究，让学生知道决定动能、势能大小的相关因素；并能解释简单的现象。
3、能够运用控制变量法进行实验设计，逐步养成在实验中认真观察，勤于思考的习惯；善于分析数据、归纳总结的思维培养。
4、通过查阅资料，让学生认识到能量与人们生活、生产息息相关；增强合理利用能源的意识。
二、教学重、难点1、重点：初步理解动能、势能、机械能的概念2、难点：通过探究，让学生知道决定动能、势能大小的相关因素；并能解释简单的现象。
三、教学过程（一）动能与势能1.认识能量（新课引入）流动的水可以推动水轮机做功；风可以推动帆船前进而做功；张开的弓可以使箭射出而做功，等等。
物理学中，一个物体能够对别的物体做功，即它具有做功的本领，我们就说它具有能量。
因此，流动的水、风，张开的弓都具有能量。
能量这个概念与前面学过的功的概念有着密切的联系，物体做功的过程就是能量转化的过程，一个物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量就越大。
打个比方，一家企业对外能够支付的钱越多，就表示这家企业的资金越雄厚。
（多举日常生活中的实例；引导学生了解“能”概念）概念规律：（1）能量的概念：如果一个物体对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称：能（2）能量的大小：物体做功的过程就是能量的转化过程，物体能够做的功越多，说明此物体具有的能量越大；反之，则越小。
即功可以衡量能量的大小。
（3）能量的单位：同功的单位一样：焦耳（J）。
说明：根据能量的概念，物体具有能量说明物体具有做功的本领。
一个正在做功的物体，它一定具有能量；而一个具有能量的物体，它一定能做功；但是它未必正在做功。
例如：静止在高山上的石块没有做功，由于石块下落时能够做功，故石块具有能量，而正在下落的石块，石块的重力对石块做功，该石块一定具有能量。
2.动能与势能我们周围的能量形式具有多种多样，最常见的是动能与势能；我们先来认识几个具有动能和势能的物体做功的实例（1）风吹帆船航行；急流的河水把石块冲走；运动的钢球把木块推开。
沪科版物理八年级全一册10.6《合理利用机械能》同步教学设计
-设计意图：引导学生关注生活中的物理现象，将物理知识融入日常生活，提高学生的学习兴趣。
5.针对课堂所学内容，布置一道拓展题：假设一个物体在斜面上下滑，摩擦力不可忽略，请分析其机械能的转换过程。
7.结合教学内容，融入情感态度与价值观教育，培养学生节约能源、保护环境的意识。
-设计意图：使学生在学习物理知识的同时，形成良好的社会责任感和可持续发展观念。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1.教师以生活中常见的机械能现象为切入点，如自行车下坡、踢足球等，提问学生：“这些现象中，能量是如何变化的？”引导学生思考能量转换问题。
4.鼓励学生积极参与作业讨论，互相学习，共同提高。
2.请学生结合生活实例，设计一个合理利用机械能的方案，并说明其原理。
-设计意图：培养学生的创新思维和学以致用的能力，提高他们对机械能实际应用的兴趣。
3.分小组进行课后研究，探讨以下问题：在实际生活中，有哪些节约能源、提高机械能利用效率的方法？
-设计意图：加强团队合作，培养学生关注节能环保问题的意识，提升他们的社会责任感。
4.培养学生节约能源、合理利用能源的意识，提高他们的环保素养，使他们成为具有可持续发展观念的公民。
二、学情分析
针对本章节《合理利用机械能》，八年级学生在学习过程中已具备了一定的物理知识基础，对能量、力的概念有初步的理解。但在机械能的深入认识及能量转换方面，学生可能存在以下问题：对机械能的概念理解不够透彻，对能量转换过程中影响因素的把握不够准确，以及在实际问题中运用能量守恒定律的能力较弱。
4.设计具有实际情境的问题，让学生运用所学知识解决实际问题，培养学以致用的能力。
合理利用机械能(郑彦飞)
观察下列小实验，你有什么收获
三．重力势能
发生弹性形变的物体能对其他的物体做功，它就具有 弹性势能；被举高的物体同样具有做功的本领，它也具有 势能，这种势能叫做重力势能．
想一想：要想把桩打得深些，可以采取哪些方法？ １模拟打桩： 猜想：方法一： 方法二： ．．．．． ．．．．．．．
２．探究重力势能与那些因素有关？
桩被打得越深，说明重锤 做的功越多，重锤具有 的重力势能就越多．
结论：物体重力势能的大小与物体的质量和被举 的高度有关，质量越大，被举的高度越大，物体 所具有的重力势能就越大．
机械能
动能
势能 势能
重力势能 弹性势能
四．动能和势能之间的相互转化
1.使摆球偏离原来的位置（Ｏ／）到Ａ 点．当摆球从Ａ点向下摆动时，它的速度 越来越大，动能逐渐 -----,势能逐渐----; 2.当摆球到达最低点时,它的动能最----,势能 最---,在此过程中,摆球的势能逐渐转变成---能. 3.然后摆球从O/点B点运动时,它的速 度越来越----,动能逐渐转变成---能;当 摆球到达最高点时B时,它的动能为---,势能最-----
物理科学方法：控制变量法
操场上飞来的足球可以用脚踢，而飞来的铅球却 避之不及； 高速行驶的汽车在车祸中造成的损害要更大一些； “雷声大雨点稀时”的雨点落到脸上，会打得生 疼， 而浴室中房顶上的水滴落到脸上时却不会感到疼 痛„„
（３）进行实验与收集证据： （４）分析与论证：
通过探究可以发现：
运动物体的动能大小与物体的速度和质量有关， 物体的速度越大，质量越大，它具有的动能就 越大．
海洋能源的优势
第一，它在海洋总水体中的蕴藏量巨大，而单位体积、单位面积、单位长度
所拥有的能量较小。 第二，它具有可再生性。 第三，海洋能有较稳定与不稳定能源之分。 第四，海洋能属于清洁能源. 各种海洋能的蕴藏量是巨大的，据估计有750多亿千瓦，其中波浪能 700亿千瓦，温度差能20亿千瓦，海流能10亿千瓦，盐度差能10亿千瓦 ,
10.6合理利用机械能教学设计2024-2025学年物理沪科版八年级
目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对机械能的认识和理解。
过程：
各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。
其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。
教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。
6. 课堂小结（5分钟）
目标：回顾本节课的主要内容，强调机械能的重要性和意义。
典型例题讲解
例题1：一个质量为m的物体从高度h处自由落下，不计空气阻力。求物体落地时的速度v。
解答：由机械能守恒定律知，物体在自由落体过程中，势能转化为动能。所以有：
mgh = (1/2)mv^2
解得：v = sqrt(2gh)
例题2：一个质量为m的物体沿斜面从高度h处滑下，斜面倾角为θ，不计摩擦力。求物体滑到底部时的速度v。
6. 科学思维和科学态度的养成：通过学习机械能的知识，学生能够运用科学思维分析问题，形成严谨、客观的科学态度。此外，学生能够认识到物理知识在生活中的重要性，形成节能环保、合理利用资源的意识。
7. 自主学习能力的提高：学生在课后能够主动查找相关资料，撰写关于机械能的短文或报告，巩固所学知识。这有助于培养学生的自主学习能力和拓展知识面。
10.6合理利用机械能教学设计2024-2025学年物理沪科版八年级
主备人
备课成员
教学内容分析
本节课的主要教学内容为沪科版八年级物理第十章第六节“合理利用机械能”。教学内容围绕机械能的概念、机械能的转化与守恒，以及生活中机械能的利用等方面展开。学生将学习如何将理论知识应用于实际情境，理解机械能的合理利用对提高机械效率的重要性。
（2）影响机械效率的因素：识别并分析影响机械效率的因素（如摩擦、空气阻力等），以及如何在实际应用中减少这些因素的影响，提高机械效率。
2024-2025学年沪科版八年级物理全一册教案-10.6合理利用机械能(第1课时)
20242025学年沪科版八年级物理全一册教案10.6 合理利用机械能（第1课时）在设计本节课“合理利用机械能”的教学方案时，我的意图是以学生的生活经验为基础，引导学生通过观察、实验、讨论等方法，深入理解机械能的概念及其在生活中的应用，从而提高他们运用物理知识解决实际问题的能力。
本节课的教学目标是让学生理解机械能的概念，掌握动能和势能的相互转化，以及影响因素。
同时，通过实例分析，让学生了解生活中合理利用机械能的原理和方法，培养他们的节能意识和创新精神。
在教学过程中，我将重点讲解机械能的定义、动能和势能的相互转化及其影响因素。
同时，我将引导学生通过观察和实验，发现生活中的机械能利用现象，提高他们运用物理知识解决实际问题的能力。
为了使学生在轻松愉快的氛围中学习，我准备了丰富的教学工具和学具，包括课件、实验器材等。
在教学过程中，我将充分利用这些教具和学具，激发学生的学习兴趣，提高他们的参与度。
1. 引入新课：通过一个简单的实例，如滚摆上升和下降过程中速度和高度的变化，引导学生思考机械能的概念。
2. 讲解机械能：详细讲解机械能的定义，以及动能和势能的相互转化原理。
3. 实验探究：组织学生进行实验，观察和记录物体在运动过程中动能和势能的变化，让学生亲身体验机械能的转化。
4. 实例分析：分析生活中的一些机械能利用现象，如斜面、自行车等，让学生了解机械能在生活中的应用。
在活动的重难点部分，我将重点讲解机械能的概念、动能和势能的相互转化原理，以及生活中的机械能利用方法。
课后反思及拓展延伸：本节课通过实例引入，让学生在观察和实验中理解机械能的概念及其在生活中的应用。
在教学过程中，我注意引导学生运用物理知识解决实际问题，提高他们的实践能力。
然而，在教学过程中，我也发现部分学生对于机械能的理解仍有一定难度，因此在今后的教学中，我将继续寻找更多的生活实例，帮助学生更好地理解和运用机械能知识。
我还将在课后布置一些相关的练习题，让学生巩固所学知识，并鼓励他们积极参加与机械能相关的实践活动，将所学知识应用于生活，培养他们的节能意识和创新精神。
9.6合理利用机械能
4.下列过程中，属于动能转化为重力势能的是（ D ） A.雪撬从山坡上滑下 B.玩具弹簧枪将子弹水平射出 C.雨滴从屋檐落向地面 D.斜面上射出的炮弹上升的过程 5.如下图，小球分别从光滑斜面AB、AC、AD的顶端 下滑到斜面底端时的动能是（ D ） A A.从AB滑下最大 B.从AC滑下最大 C.从AD滑下最大
观看下面的动画，并思考一下我们所学的内容。
四.信息窗
1.风能的利用：
空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。风能 是一种永不枯竭的能源，地球上的风能资源超过煤、石 油和天然气能量资源的总和。数千年前人们就知道利用 风能使帆航行。我国是利用风能最早的国家之一，远在 3000年前我国东南沿海的居民已使用风车车水灌溉或排 涝。 风能是一种很不集中、很不稳定的能量形式。人们 在风力大的地方建造风力发电场，以便有效地利用可持 续供给的能源。
能量，简称能。 物体做了多少功，就有多少能量发 生转化
做功我们就说这个物体具有
因此，能的单位和功的单位相同。
二.动能与势能：（机械能）
1.动能：物体由于运动所具有的能。
重力势能：物体由于被举高而具有的能。
2.势能
弹性势能：物体由于发生弹性形变具有的能。
例1.正在升空的飞机具有什么能量？ 答： 它既有动能，又有重力势能。 机械能：动能和势能的统称。 例2.空中飞行的一个球重力势能是5J，动能是4J，那 么球的机械能则为 9J 。
(三).弹性势能大小与哪些因素有关？
我们知道：在弯弓射箭时，弓张得越 满，放手后，箭就射得越远。
物体的弹性形变越大，具 有的弹性势能就越大。
三.动能和势能的相互转化
单摆
小球将势能转化为动能 又将动能 转化为势能
2.滚摆上、下运动，观察滚摆滚动的快慢 及高度变化情况，并分析动能与势能的转化。