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2019-2020年九年級物理 第十五章第五節(jié)《機械能及其轉(zhuǎn)化》導(dǎo)學(xué)案人教新課標版 【學(xué)目標】 1.知識與技能 1) 知道機械能包括動能和勢能。 2) 能準確理解有關(guān)動能和勢能之間相互轉(zhuǎn)化的簡單現(xiàn)象。 3) 初步了解機械能守恒的含義。 2.過程與方法 通過觀察和實驗，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析歸納能力。 3.情感態(tài)度和價值觀 1)關(guān)心機械能與人們生活的聯(lián)系，有將機械能應(yīng)用于生活的意識。 2)培養(yǎng)學(xué)生具有愛國意識。 教具與學(xué)具 學(xué)生用實驗器材：學(xué)生4人一組、滾擺、鐵鎖、細繩. 鐵架臺 老師演示用實驗器材：溜溜球. 鐵架臺. 鋼球. 細線.帶彈簧的斜面 電化教具：多媒體課件 【學(xué)過程】 一：預(yù)導(dǎo)學(xué) 1、(1)動能的大小與哪些因素有關(guān)？怎樣判斷質(zhì)量一定的物體的動能的變化？ 　　(2)勢能的大小與哪些因素有關(guān)？怎樣判斷重力勢能大小的變化？ 2、動能與勢能之和稱為_____________。動能是物體___________時具有的能量，勢能是____________著的能量。如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能的總和___________。 3、分析課本圖15.5—2動能勢能的轉(zhuǎn)化 4、利用身邊的物體設(shè)計一個小實驗親手做做用來表現(xiàn)物體動能勢能的轉(zhuǎn)化 例：將一個乒乓球向上拋出去，乒乓球離手時小球的速度大，此時的動能___________。在上升過程中乒乓球的速度_________，動能__________，但高度在增加，因而重力勢能也__________。當達到最高點時，乒乓球的速度為_________，動能也為_________，重力勢能達到最大，在上升過程中乒乓球的________能轉(zhuǎn)化為_________。從最高處下降時，速度越來越__________，動能也越來越__________，由于高度不斷減小，所以重力勢能也不斷____________。在下降過程中乒乓球的_________能轉(zhuǎn)化為__________能。 6、學(xué)生閱讀P119“科學(xué)世界：人造地球衛(wèi)星”并思索課后訓(xùn)練 二、課內(nèi)探究： （一）、引入新課： 我們在初二的時候就已經(jīng)學(xué)過關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化，那么，電燈工作的時候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的？風(fēng)力發(fā)電機工作的時候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的？水利發(fā)動機工作的時候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的？電動機工作的時候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的？ （二）動手動腦搞探究: 手持粉筆頭高高舉起。以此事例提問：被舉高的粉筆具不具有能量？為什么？學(xué)生回答提問后，再引導(dǎo)學(xué)生分析粉筆頭下落的過程。首先提出，當粉筆頭下落路過某一點時，粒筆頭具有什么能量？學(xué)生比較在該位置和起始位置，粉筆頭的重力勢能和動能各有什么變化？ 實驗1：滾擺實驗。 開始釋放擺輪時，擺輪在最高點靜止，此時擺輪只有 能，沒有 能。擺輪下降時其高度降低，重力勢能 ；擺輪旋轉(zhuǎn)著下降；而且越轉(zhuǎn)越快，其動能越來越 。擺輪到最低點時，轉(zhuǎn)動最快，動能最 ；其高度最低，重力勢能最 。在擺輪下降的過程中，其 能逐漸轉(zhuǎn)化為 能。 仿照擺輪下降過程的分析，得出擺輪上升過程中，擺輪的 能逐漸轉(zhuǎn)化為 能 實驗2:學(xué)生分組做教材中的“想想做做” 請學(xué)生分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因分析這其中是否有其他能量的轉(zhuǎn)化？ 假設(shè)沒有阻力會怎么樣呢?引出機械能守恒規(guī)律 練： 1、說明下列過程中機械能的轉(zhuǎn)化： 　　 ①雪橇從山坡上滑下； 　 ?、谂趶棌呐诳谛毕蛏仙涑觯致涞竭h處地上； 　 ?、弁婢邚椈蓸寣ⅰ白訌棥鄙涑鋈ィ? ④小孩坐在秋千上，在媽媽推了一次以后，自己蕩著。 2、完成課后作業(yè)題1-6 （三）在學(xué)生總結(jié)的基礎(chǔ)上老師補充得出結(jié)論: 動能和勢能統(tǒng)稱機械能。 　　教師點撥： 　　1、物體具有動能，也可以說具有機械能；物體具有勢能，也可以說具有機械能；物體若同時具有動能和勢能，動能和勢能加在一起就是物體具有的機械能。 　 2、物體具有的能量大小是用做功多少來衡量的。因此，能的單位和功的單位相同，都是焦。 3、動能的增減變化，要以速度增減來判斷。 4、重力勢能的增減變化，要以物體離地面高度的增減變化來判斷。 5、判斷彈性勢能的增減，要根據(jù)彈性形變大小的變化。 （四）、自我小結(jié)： 本節(jié)課你最大的收獲是：_________________你還有的疑惑 ： （五）、自我檢測． 1、拉弓射箭過程中拉弓時，弓的形狀發(fā)生變化，形變越大，彈性勢能__________。在弓恢復(fù)形狀，箭被射出時，弓的___________能轉(zhuǎn)化為____________能。 2、下列自然災(zāi)害中，主要由機械能造成的破壞是 （ ） A、大火燒毀房屋 B、洪水沖垮堤壩 C、臺風(fēng)吹翻輪船 D、干旱使莊稼枯死 3、在下列過程中，物體動能轉(zhuǎn)化為勢能的是 （ ） A、拉彎的弓把箭射出去 B、秋千從高處落向低處 C、冰雹從天而降 D、向上拋出的石塊在空中上升 4、打樁機的重錘自由下落時，它的 （ ） A、動能不變，勢能不變 B、動能增大，勢能不變 C、動能增大，勢能減小 D、動能減小，勢能增大 5、以下現(xiàn)象中，動能和勢能都增加的是 （ ） A、玩具彈簧槍將“子彈”水平射出去 B、汽車加速下坡 C、上升越來越快的氣球 D、平直軌道上勻速行駛的列車 6、一個小球從光滑的斜面上由靜止開始滾下，當在斜面的頂端時重力勢能為100J，當它在斜面的某一位置時重力勢能只有30J了。小球減少的勢能到哪兒去了，此時小球的機械能為多少？ 三、課后延伸： 1、騎自行車上坡，往往在坡前加緊蹬幾下，用機械能的有關(guān)知識解釋這一做法。 2、閱讀 發(fā)射第一顆“澳星” 我國自1985年宣布將“長征”系列運載火箭投放國際市場，承攬對外發(fā)射服務(wù)業(yè)。1988年1月1日中國長城工業(yè)公司和美國休斯公司簽約，用“長二捆”火箭發(fā)射兩顆休斯公司制造、澳大利亞經(jīng)營的衛(wèi)星。這種新一代通信衛(wèi)星，裝有48個特發(fā)器。衛(wèi)星連同上面級火箭的總重量為7 659斤，它將取代第一代系統(tǒng)“奧塞特A”為澳大利亞本土和鄰近區(qū)域提供通信服務(wù)，合同的條件近乎苛刻，火箭必須在1990年預(yù)定時間內(nèi)完成試飛，對其性能、發(fā)射結(jié)果都有嚴格的規(guī)定。18個月內(nèi)要完成44萬張圖紙，安排8 000多項任務(wù)，設(shè)計5 000多套特殊工具裝置，進行大小近300項地面試驗。一枚火箭由幾十萬個元件組合而成，如果每個元件的可靠性99．999 9％，即差錯率僅為百萬分之一，則火箭整體可靠性只有37％；若要使火箭可靠性達99．999 9％，其元件的可靠性必須達到99．999 999 99％。 航天事業(yè)的制造者們，這些要求都做到了。他們研制的“長二捆”火箭，全長51 m，共有8個發(fā)動機，起飛重量為460t，起飛推力為6 000t，可將8．8t重的航天器發(fā)射到地球近地軌道，若加上上面級，則可將2．5～4t重的航天器送入地球同步軌道。這是我國目前運載能力最大的一種火箭，也是世界上的大型商用火箭。 1992年8月14日7時許，在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，我國自行研制的“長征二號E”捆綁式運載火箭攜帶一顆由美國休斯公司制造的澳大利亞大型商用通訊衛(wèi)星重達2 858 kg的“澳塞特BI”拔地而起，直上太空。衛(wèi)星發(fā)射中心的指揮控制大廳里，人們通過屏幕密切地跟蹤著衛(wèi)星升空的軌跡：火箭飛行127 s，助推火箭與芯極分離，落入四川省古闌縣境內(nèi)，一級殘骸墜落在貴州省天柱縣境內(nèi)；200s時，火箭飛出大氣層，整流罩自動脫落，掉在湖南省洞口縣境內(nèi)。 7時11分，火箭已飛行675 s。太平洋上的“遠望號”測量出二級火箭與“澳星”分離，當收到“星箭分離”、“衛(wèi)星包旋”的信息時，參加發(fā)射的中、美、澳科技人員和從十多個國家和地區(qū)專程來參觀的友人們熱烈鼓掌，他們高興得緊緊握手，相互擊掌、擁抱?！伴L征二號E”成功地把澳星送入軌道傾角為28度，近地點高度為202 km，遠地點高度為1 049 km的橢圓軌道。大約10 min后，西安衛(wèi)星測控中心傳來了精確的衛(wèi)星入軌數(shù)據(jù)。中國衛(wèi)星發(fā)射測控系統(tǒng)部和長城公司的代表，將記錄數(shù)據(jù)的傳真電報交給美國休斯公司的代表，標志著我國為澳大利亞發(fā)射衛(wèi)星這一合同勝利完成。 “澳星”發(fā)射的結(jié)果表明，發(fā)射側(cè)角精確到了1％，在200 km距離的額定近地點高度中，僅差O．9km，遠遠小于允許偏差“正負6 km”。在額定1 050 km距離的遠地點高度上僅差3．8 km，遠超過“澳星”發(fā)射要求，準確率超過了被世界認為“最好”的亞星，又是一個世界一流水平！8月19日澳大利亞奧普圖斯公司的發(fā)言人法雷爾在接受新華社記者電話采訪時說，“澳塞特BI”上的設(shè)備在發(fā)射過程中未受任何損傷，升空6天來一切按計劃進行，該衛(wèi)星已在過渡軌道中運行至離地面兩萬多公里的高空，將于23日左右進入離地面3．6萬公里的預(yù)定最終軌道。