2.将有机玻璃槽的中间架在支架上,用手控制两端的高低,观察魔丸的运动。
现象:魔丸翻滚着在玻璃槽内来回运动。
1.如图所示,将魔丸平放在有机玻璃槽的一端,抬起这头,
观察魔丸怎样运动至另一端。反复多次。
现象:魔丸翻滚着运动到另一端。
支架1个,有机玻璃槽1个,两头圆形的塑料圆柱体(魔丸)1个,钢珠1个
4.动能与势能转化问题的分析:
⑴首先明确决定动能大小的因素、决定重力势能(或弹性势能)大小的因素,再看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。
⑵要注意动能和势能相互转化过程中能量的损失和增大,如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能与势能转化过程中机械能不变。
典型范例
例1 跳伞运动员从空中匀速下落,人和伞的 ( )
A.动能增加,重力势能减少,机械能不变
B.动能不变,重力势能减少,机械能减少
C.动能减少,重力势能增加,机械能增加
D.动能不变,重力势能不变,机械能不变
精析: 从动能、重力势能、机械能的概念出发去分析问题.匀速下落的跳伞运动员,质量和速度不变,动能不变;下落过程中,相对地面的高度减小,重力势能减少;机械能
=动能+势能,动能不变、势能减少,故机械能减少.
全解:B
点评: 对于这类问题的判断主要是抓住描述物体运动状态的关键词“匀速下落”匀速反映了速度不变,下落反映了相对于地面的高度的变化。
例2 如图所示,用绳子拴住一个苹果并悬挂起来,
把苹果拉近自己的鼻子静止,松手后,苹果将向前摆去,
接着又反向摆回来,你原地不动,苹果会打到你的鼻子吗?
为什么?
精析: 苹果从靠近鼻子的A处松手后,由A到B的过
程中,苹果的高度逐渐降低,速度加快,即重力势能转化为动能;同理,苹果由B点到C点的过程中动能转化为重力势能。苹果返回由C经B到A的过程中,只是重力势能与动能的相互转化,其机械能没有增加,所以,最后摆起的高度不会高于原来松开的高度,故不会打到鼻子
全解:不会打到鼻子。因为苹果拉到一定高度,所具有的重力势能是一定的,在与动能转化的过程中机械能不会增加,故不会打到原来的高度,也不会打到鼻子。
点评:通过对这类问题的研究让学生感受物理知识有用,养成用科学知识解决问题的习惯,而不是想当然。
活动与探究
制作翻跟头魔丸并探究它的物理原理
3.对机械能的理解:动能和势能统称为机械能。(1)有动能的物体具有机械能;(2)有势能的物体具有机械能;(3)同时具有动能和势能的物体具有机械能。
2.对能量的理解:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。能量是表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”,如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功
1.知识结构:
5.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。
学习指导
4.通过观察和实验理解动能和势能的转化过程,能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单的物理现象。
3.理解弹性势能和重力势能的概念和决定因素,并能解释简单的现象。
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