动能影响因素的探究实验设计
2014-03-27 15:30阅读:
§12-1动能 势能
机械能(第一课时)
【学习目标:】
1.通过实例分析,认识到运动的物体能做功,具有动能。
2.通过实验探究,知道影响动能大小的因素,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。提高依据物理事实分析、归纳问题的能力。
【学习重点:】
.通过实验探究影响动能大小的两个因素。
【学习难点:】
1.运用科学的研究方法设计实验,制定合理的实验步骤。
2.探究动能大小与其影响因素,形成动能的初步概念。
【实验器材:】
(
师备)
斜面、木块,小车、砝码、刻度尺等
【自主预习:】
一、旧知回顾:
1.下列有关力做功的说法中正确的是(
)
A.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功
C.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功
D.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功
2.一个重为2N的皮球从10m高处下落3m的过程中,重力对它所做的功为
( )
A.20J
B.6J
C.14J
D.26J
3.在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m,
2m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是(
)
A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D.条件不足,无法确定甲、乙图中F做的功谁大
二、预习展示:
1.读一读:阅读本节课的内容,本节课加黑的文字描述
了哪些物理概念?请你写出来。
2.信息快递传递给你什么信息?
3.想一想:本节课主要讲述什么知识?
你有哪些迫切需要解决的问题?
三、应知应会:
1.做功的两个必要的因素:
、
。
2.物体由于
而具有的能量叫做动能,一切
物体都具有动能,对给定的某个物体它的
越大,则其动能越大,若物体做匀速直线运动,则其动能
。
3.物体由于
而具有的能量叫做
能 。
4. 体积相等的实心木球和铁球在同一水平面内以相同的速度滚动,则
球的动能大。
5.
探究动能大小的影响因素时,主要应用的研究方法是
。
“控制变量法”是指
。
【探究学习】
探究活动一:认识能量、动能
情景引入:
观察课本P32图12—1、12—2思考并回答:
1.
为什么高速公路上要限制汽车最大速度?
2.
运动员脚踩滑板从高处滑下,为什么会越来越快?
我们生活在能源的海洋中:人的运动需要能;汽车的行驶需要能……什么是能?自然界中有哪些形式的能?各种形式的能分别具有什么特点?不同形式的能之间能否相互转化?本章我们一起进入能的世界,探索能的奥秘!本节我们将研究最常见的能——机械能。
1.
做一做:
①将一根钉子用榔头钉入木板中;
②从斜面滚下的小球将一物体撞出一定的距离。
2.议一议:两现象有什么相同点?共同说明了什么问题?
3.能量
。能量的单位:
5.动能
。
【探究活动二】实验探究:动能大小与哪些因素有关
想一想:动能大小跟哪些因素有关呢?
你的猜想:
你的实验设计方案:
1.观察课本P33图12—5(a)、(b)让小车分别从不同高度由静止开始滑下(图12—5)
(1) 小车运动到水平面上时,速度大小相同吗?
(2) 木块被撞后移动的距离相同吗?
(3) 速度大的小车使木块移动的距离较
。
2.观察课本P33图12—6(a)、(b)
改变小车质量,让它们从同一高度由静止开始滑下(图12—6)质量大的小车使木块移动的距离较
,质量大的小车的动能较
。
信息快递:质量不同小车从一个斜面的同一高度释放,运动到水平面时速度的大小相同。
结论:运动物体的动能大小与物体的
和
有关,物体的
越大,
越大,它具有的动能就越大。
想一想:生活中还有哪些事例能支持上述结论?
【课后作业】:
1.下面各种情况,物体的动能不发生变化的是(
)
A.正在加速下降的伞兵
B.正在空中向上运动的排球
C.站在匀速上行的自动扶梯上的乘客
D.从站台出发的公共汽车
2.下面关于动能的说法中不正确的是(
)
A.运动的物体只具有动能
B.静止的物体不具有动能
C. 一个物体随着速度的增大其动能增大
D. 速度相同的载重汽车与小轿车相比,载重汽车的动能大
3.下面关于动能的概念,下列说法中正确的是(
)
A.运动的物体具有能叫动能
B.
物体由于运动而具有的能叫做动能
C.速度大物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能
D. 运动的物体的质量越大,所具有的动能一定越大
4.下列关于功和能的说法中,正确的是(
)
A. 具有能的物体一定做功
B. 物体具有的能越大,它做的功越多
C. 物体做的功越多,它具有的能就越大
D. 物体能够做的功越多,它具有的能就越大
5.空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机,正在向灾区空投物资,空投物资后飞机的动能和势能的变化情况是(
)
A .动能、重力势能都增大
B. 动能、重力势能都减小
C. 动能减小,重力势能增大
D. 动能增大,重力势能减
6.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系应选用___________两图;实验中应保证__________________相同,为了达到这一目的所采取的具体操作方法是__________________________________________。
(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是__________________________。
(3)该实验是通过观察_______________________来比较铁球动能的大小,从而得出结论的。这种研究问题的方法的是
。
(4)若水平面绝对光滑,铁球将做__________________运动。
7.如下图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。图2乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下,在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题:
(1)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与
的关系;设计乙实验的目的是研究运动的小车与所受
的关系。
(2)甲实验是钢球通过被推动
的大小,说明钢球对木块做功的多少,从而判断钢球动能的大小;乙实验是通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近,推理得出:在理想情况下,运动的物体如果
,将永远做匀速直线运动。
(3)我们知道物体的质量和它的速度都能影响物体的动能,请在下面的横线上写出怎样研究物体的动能与质量的关系?
。
【课堂小结】