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11.3第十一章 功和机械能 第三节 动能和势能 课标解读  

2014-12-17 07:30:45|  分类: 课标解读 |  标签: |举报 |字号 订阅

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11.3第十一章 功和机械能 第三节 动能和势能 课标解读

《动能和势能》课标要求

从“课程内容”的要求看,本专题涉及如下条目:

3.2.1知道动能、势能。



《动能和势能》课标解读

本条目涉及课程标准中一级主题“能量”中“机械能”的内容。“能量”是课程标准中科学内容的三大主题之一。能量的转化和守恒定律是自然界的基本和普遍规律。它与很多学科都有关联,和生产、生活息息相关。这部分内容对于学生形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术,都是十分重要的。这部分内容具有较强的综合性,应注意与本课程其他内容的联系,注意和其他学科的交叉,注意能源、环境与可持续发展的关联。本条目课程内容涉及认知性目标,具体说明如下:

“知道动能、势能”中的“知道”属于认知性目标行为动词,该条目处于“了解”水平。在物理学中,能量这个概念跟功的概念有密切的联系。一个物体能够做功,我们就说它具有能量,一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。物体有能量,物体就具备对其他物体做功的本领。能的单位与功的单位相同,在国际单位制中,能的单位是焦耳(J)。一个正在做功的物体,它一定具有能量。如运动的小车能对木块做功,则运动的小车具有能量。一个有能量的物体,它不一定正在做功。例如阳台上的花盆,因被举高具有重力势能。但如果它一直不落下来,就不会对其他物体做功。功和能的关系是:能表示物体做功本领的大小,做功本领跟正在做功不是一回事;做功的过程,一定伴随着能量的转化;做功大小反映了能量转化的多少,即功是能量转化的量度。功和能有密切联系,功是能量变化的量度,做功的过程是能量转移或转化的过程。

要了解动能是物体由于运动而具有的能量。判断一个物体是否具有动能,关键看此物体是否运动,若物体是运动的,则它必定具有动能。物体的动能由质量和速度共同决定,物体的质量越大,速度越大,具有的动能越大。比较动能大小时,对于不同的物体来说,要同时比较它们的速度和质量。如果速度相同,质量大的物体动能大;如果质量相同,速度大的物体动能大。而对于同一个物体(质量不变),只需要比较其速度大小即可。判断一个物体的动能是否发生变化或发生了怎样的变化,首先确定速度或质量这两个因素中哪一个因素是不变的,然后根据另一个因素的变化情况来判断物体动能的变化情况。这里需要特别注意的是物体质量的变化分析。如洒水车洒水时或飞机空投救灾物资时,洒水车或飞机的总质量不断减小。道路清扫车在清扫道路时,由于不断地吸进垃圾,所以总质量不断增大。

了解重力势能是物体由于被举高而具有的能量。例如:被举高的重锤、空中的飞机、阳台上的花盆等都具有重力势能。判断一个物体是否具有重力势能,关键看此物体有没有被举高,若被举高了,则物体具有重力势能。重力势能的大小与两个因素有关:一个是物体的质量,另一个是物体的高度。当物体的质量一定时,物体的高度越大,其重力势能越大,物体的高度越小,其重力势能越小。当物体的高度一定时,物体质量越大其重力势能越大,物体质量越小其重力势能越小。物体的质量越大,所处的高度越高,重力势能越大。判断物体重力势能的变化时,要注意兼顾质量和高度怎样改变。还要注意,高度是决定重力势能大小的一个重要因素,在没有特殊指明的情况下,一般是指相对于地面而言的。初中阶段通常把地面上的物体具有的重力势能看作零。

了解弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能量。物体在外力作用下,它的形状会发生变化,称为形变。如果将对物体施加的外力撤销,物体的形变能够完全消失,恢复原状,这种形变称为弹性形变。撤去外力后,物体不能恢复原状,这种形变称为塑性形变。发生弹性形变的物体有恢复原来形状的能力,具有做功的本领,因此具有能,这种能称为弹性势能。判断一个物体是否具有弹性势能,关键看此物体是否发生了弹性形变,若此物体发生了弹性形变,则此物体具有弹性势能。发生塑性形变的物体则没有弹性势能。物体有弹性无形变或有形变无弹性都没有弹性势能,只有在既有弹性又有形变的情况下才有弹性势能。弹性势能的大小与两个因素有关:一个是弹簧本身的性质,另一个是弹性形变的大小。当弹簧本身的性质相同时,形变越大,它具有的弹性势能就越大,形变越小,具有的弹性势能就越小;当弹簧形变相同时,性质不同的弹簧弹性势能不同。





 

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