第六节 合理利用机械能
教学目标：
知识与技能
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.
过程与方法
1、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；
2、善于分析数据、归纳总结的思维培养.
情感态度与价值观
1、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.
2、如果能抓住动能、势能、机械能的概念，也就把握了本节的要领.八年级学生的思维
具有单一性，思维处于感性阶段，他们容易接受相对形象的物理概念，对抽象的“能”的概
念都感到困惑.所以本节教学的重点是初步理解动能、势能、机械能的概念；教学的难点是：
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.
教学过程
一、导入新课：
复习“功”的概念之后指出，列举生活中的水、风、弓、、、、等，它们是如何对别的物
体做功，引入生活、生产中包含多种多样的“能” ；再确定今天要学习的是“能”的最基
本的“机械能”的概念
二、新课教学：
（一）动能与势能
1.认识能量
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.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.这些都是运动的
物体对外做功的实例，表明运动的物体具有能量.
（2）人在打桩时，先把重锤高高举起，重锤落下就能把木桩打入地里；铅球从高处落
下时能把地面砸个坑.重锤和铅球由于被举高而能够对外做功，表明被举高的物体具有能量.
（3）弓被拉弯后能把箭射出去，弹簧被压缩后能把压在它上面的物体弹起，弓和弹簧
由于发生弹性形变能够对外做功，表明发生弹性形变的物体具有能量.
3.概念规律：
（1）物体由于运动具有的能叫做动能
（3）势能分为重力势能和弹性势能：
物体由于被举高而具有的能叫做重力势能
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能
动能和势能统称为机械能
（二）影响动能和势能大小的因素
1.探究影响动能大小的因素
问题：物体动能的大小与什么因素有关呢？
猜想：学生猜想、、、
探究：
（1）将木板放在光滑斜面下的水平桌面上，将木块放在木板上，分别让同一钢球从不
同的高度（h1 和 h2）由静止开始向下运动，撞击木块，记下木块被撞击后运动的距离.
（2）分别让体积相同的实心木球和钢球从同一高度（h）由静止开始向下运动，撞击木
块，记下木块被撞击后运动的距离.
（3）把数据记入下表，并比较各组数据
序号 下滑物体 下滑高度/cm 木块运动的距离/cm
1 钢球 15 4.5
2 钢球 25 8.3
3 木球 20 2.24 钢球 20 6.6
结论
数据分析：对比表中 1、2 两行数据，同一钢球从不同的高度静止释放，起点高的 2 钢
球到达低端的速度大，与木板撞击后使木块运动的距离长，表明 2 钢球的动能大；对比 3、
4 两行数据，体积相同的实心木球和钢球的质量不同，钢球的质量大，当他们从同一高度被
静止释放时，到达斜面低端的速度相同，但钢球撞击木块运动的距离长，表明钢球的动能大.
结论：质量相同时，速度大的物体具有的动能大；速度相同时，质量大的物体具有的动
能大.
概念规律：影响动能大小的因素：物体的质量和速度.物体的质量越大，速度越大，物
体所具有的动能就越大.
2.探究影响势能大小的因素
问题：物体势能的大小与什么因素有关呢？
猜想：学生发言、、、
探究：
（1）将小方桌腿朝下水平放在沙箱的沙子上，使用同一钩码从不同高度（h1,h2）自由
下落冲击小方桌，记下方桌下陷的深度.
（2）将体积相近的钩码和木块从同一高度 h 自由下落冲击小方桌,记下方桌下陷的深
度.
（3）把数据记入下表，比较各组数据
序号 举高的物体 举高的高度/cm 小方桌陷入沙中的深度/cm
1 钩码 20 约 1.2
2 钩码 40 约 2.0
3 钩码 30 约 1.6
4 木块 30 约 0.4
结论
数据分析：对比表 1、2 行，同一钩码被举得越高，能使小桌下陷的越深，说明质量相
同的物体，被举得越高，它的重力势能越大；对比表 3、4 两行数据，钩码和木块的体积相
近，钩码的质量大，他们被举得相同的高度，钩码使小桌下陷的深，说明被举高高度相同的
物体，质量越大，它的重力势能越大.概念规律：影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处在的高度.物体的质量越
大，所处在的高度越高，物体的重力势能就越大.
（另外一种势能---弹性势能和物体的弹性形变有关，物体的弹性形变越大，它具有的
弹性势能就越大.）
三、巩固练习
1.下列说法正确的是（ ）
A、具有能量的物体一定在做功
B、物体具有的能越大，它做的功越多
C、物体做的功越多，它具有的能越大
D、物体能够做的功越多，它具有的能越大
【解析】物体有做功的本领，它就具有能，但不能误认为具有能量的物体一定在做功；
物体具有的能越大，也不代表它做功多，也不能说做的功越多具有的能越大.应该是能够做
的功越多，具有的能越大，所以选 D.
【答案】D
2.下列物体各具有什么形式的机械能？
A、钟表上的发条
B、正在爬坡的汽车
C、在平直轨道上匀速行驶的列车
D、正在空中飞行的鸟儿
E、山坡上静止的石头
F、静止在水平地面上的自由伸长的弹簧
【解析】C、只具有动能；E、只具有重力势能；A、只具有弹性势能；B、D 即有动能也
有重力势能；F、不具有任何形式的机械能.
【答案】A、只具有弹性势能；B、即有动能也有重力势能；C、只具有动能；
D、即有动能也有重力势能；E、只具有重力势能；F、不具有任何形式的机械能
3.小明去百货商店购物时，自动扶梯把他从一楼匀速送到三楼的过程中他的动能、势能、
机械能是怎样变化的？
【答案】动能不变，势能增加，机械能增加.
五、小结：（板书设计）
六、作业：
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