资源简介

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课堂教学设计
学校 深圳市文锦中学
授课教师 杨彦波
课题 动能和势能
授课时数 1课时
　 授课班级 初三（2）班
动能和势能
1、 课标要求
知道动能势能的概念
在探究实验中理解影响动能势能的因素
2、 教学设计思想
（一）利用“最近发展区”提高探究活动的可参与性
维果茨基指出：教学最佳效果产生于“最近发展区”，将学生置于“由接近全知而不能全知“的境地，这样便于充分调动学生参与探究活动。本节课在前面学习的功的知识基础上，直接从功和能的关系引入能量的初步概念，再通过多媒体教学例举汽车、飞机、轮船等能够做功的例子，使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象，由此引出了动能的概念，然后再通过“活动1”的实验探究动能的大小跟速度、质量的关系。势能的学习也是先通过多媒体，从做功的角度引入重力势能和弹性势能的概念，再通过“活动2”的实验探究重力势能和弹性势能的大小分别跟哪些因素有关。在建立这些概念的基础上，引出机械能的概念。本节课力图从生活中的现象引入动能和势能概念，从生活走向科学，从科学走向社会。通过多媒体教学与学生实验相结合探究影响动能和势能的因素。通过上述的设计，把教学的起点置于学生认识的最近发展区，为学生的探究活动敞开大门。
（二）力图把“知识的学习”变为“一种探究的活动”
要求学生通过信息化的教学以及系列探究活动，体验科学研究的过程，领会一些科学研究的方法。最终得出影响动能和势能的因素。在整个教学过程中，教师是学生学习的合作者、引导者和参与者。当学生遇到困难时，教师要和学生一起猜想、分析，从中点拨。尊重学生的实际探究结果，并对学生的积极表现给予及时的，适当的和合理的评价。探究活动的目的绝不只是让学生说出和记住结论，而是要求学生在探究的过程中学习。科学探究过程的每个环节都有它特有的教育功能。
3、 教学目标及教学重点、难点
教学目标 知识与技能 1．知道动能、势能的概念．2．在探究实验中理解影响动能势能的因素．
过程与方法 1．通过观察认识动能、势能的存在．2．通过归纳概括得到动能、势能的概念．3．通过探究动能和势能分别跟哪些因素有关，学习运用控制变量研究问题的方法，进一步加强科学方法教育．
情感态度与价值观 通过探究实验和合作学习，培养学生严谨的科学态度、敢于探索创新的科学精神及交流合作的团队意识
教学重点 动能和势能的概念；探究影响动能和势能的因素
教学难点 形成能的初步概念
学法指导 从实验到理论，自主探究，合作交流
教学仪器 圆筒、槽板、底座，大滑块，小滑块、小球，螺旋弹簧等。
4、 教学流程图
学生的行为 教师的行为
5、 教学过程
教教学学环环节节 内容呈现 教师活动 学生活动
创设情境，提出问题，导入新课活动探究活动探究课堂小结 图片展示： 探究动能的大小跟什么因素有关？1、向学生提供探究器材：刻度板，圆筒、槽板、底座，大滑块，小滑块、小球，螺旋弹簧等。组织并要求学生以小组为单位用实验器材探究影响动能大小的因素。４、提出问题，让学生从实验中得出结论。在影响动能大小的因素上引导学生对实际生活的应用。通过探索实验获得重力势能的概念。根据猜想设计实验：（两个同学配合，用提供的器材进行实验） 信不信由你：讲述《小小馒头砸伤人》的故事议论与思考：为什么一个小小的馒头会砸伤人呢？提问：1、在图片上你看到的现象,他们有什么共性？以上这些物体是否具有能量？为什么？2、这种形式的能应该怎样命名？能否试着给这种能下一个定义？点明概念1：固体、液体、气体都是物体，只要它们运动，即具有速度，就具有动能。物体由于运动而具有的能叫做动能。引出问题1：物体的动能跟哪些因素有关呢？下面我们用实验进行探究。实验探究1：大家相互讨论，利用所给的实验仪器来探究影响动能变化的因素．制订实验方案和步骤．步骤一：将实验所用槽板安装好，并 将大滑块放在槽中、装上吊线和钢球；步骤二：使摆球先处于平衡位置将滑块贴近摆球，且使摆球球心恰于滑块一端的中心，记下此时滑块的位置；并拉直摆线，松开手后摆球自由摆下，在平衡位置处与滑相碰撞，记下此时滑块的静止位置。步骤三：用同一个球从不同位置使球自由摆下，测量滑块移动的距离；步骤四：用不同质量的球，在同一高度使球自由摆下，测量滑块移动的距离。分析论证：问题（1）两次实验中，分别控制哪些因素不变？哪些因素改变？为什么要这样设计实验？问题（2）怎样改变小球运动的速度？又怎样控制小球运动的速度相同？问题（3）为什么让小球推动圆筒？圆筒被推动距离的远近说明了什么？问题（4）分析步骤三得出的结论是什么？步骤四得出的结论是什么？得出结论1：质量一定的物体。动能和速度有关，即：速度越大，动能越大。速度一定的物体。动能和质量有关，即：速度越大，动能越大。知识拓展：关注动能在生活中的实际运用。当今的交通事故令人触目惊心，无限大的动能只能对人类造成伤害。引发思考：为什么要对机动车辆进行限速？设想情景：假如有一根羽毛和一台风扇从天花板上掉下来，你会害怕什么？（引发议论，）点明概念2：物体由于被举高而具有的能叫做势能。势能可分为重力势能和弹性势能.引出问题2：物体的重力势能跟哪些因素有关呢？怎样用所给的器材检验你的猜想？实验时怎样控制变量。实验探究2：大家相互讨论，利用所给的实验仪器来探究影响势能变化的因素．制订实验方案和步骤．步骤一：首先调整小滑块与筒壁之间的摩擦力于适当，然后将滑块放入圆筒使小滑块上端面与0刻度平齐将定位圈、支杆移至最低点，并将定位圈上的一个园环与圆筒对准。步骤二：先选择某一钢球从定位圈处自由释放，小球自由落下与圆筒上端的小滑块相碰，记下滑块下滑后上端面的位置，改变定位杆位置，重复上述实验，记下第二个位置。步骤三：换用不同质量的钢球，分别从同一高度自由释放，分别记下滑块下移的位置分析论证2：[问题]：(1)你在实验中观察到了什么现象？这些现象说明了什么？（2）如何在实验中控制有关的变量？得出结论2:物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越大。知识拓展:请同学们继续探究下面的实验,试找出弹性势能的决定因素 用上述仪器将定位圈支杆将滑块放在弹簧的上面,用弹簧释放手柄使弹簧压缩,并在缺口处固定,用手指拨动弹簧释放手柄迅速撤去压力,测量每次压缩弹簧弹开滑块的距离.归纳总结：各种形式机械能的共同点、区别及影响其大小的因素：见附表1课堂训练：课堂练习。（1）唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映了这条大河蕴藏了大量的 能. (2)—物体沿斜面匀速下滑，物体的　( ) A．动能增加，势能减小 B．动能、势能都减小 C．动能不变，势能减小 D．动能、势能都增加 （3）甲、乙两辆小汽车在公路上行驶，甲的速度大于乙的速度，则（ ）A．甲车的动能一定大于乙车的动能B．甲车的动能一定等于乙车的动能C．甲车的动能一定小于乙车的动能D．甲车的动能可能小于乙车的动能（4）如上图所示：若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA hB若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系是MA MC.实验得出的结论是：物体重力势能的大小与 有关。 利用老师所给的材料，展开联想，积极讨论和交流，回答问题。[生甲]物体都在运动。具有能量，因为它们都能做功。[生乙]动能，物体由于运动而具有的能叫做动能。
对提出的问题，学生分组根据经验大胆的提出猜想或假设。[生甲]第一次实验中，小球的质量没变，在斜面上的高度变了；第二次实验中，在斜面上的高度没变，小球的质量变了；因为有两个因素（速度和质量）会影响动能的大小，所以当研究动能和其中一个的关系时，需要控制另一个因素不变。[生乙] 让小球从斜面的不同高度滚下，到平面上时，就具有了不同的运动速度；小球在斜面上所处的位置越高，获得的速度越大；让小球从斜面的相同高度滚下，到平面上时，就具有了相同的运动速度。[生丙]通过小球对圆筒做功的多少比较它所具有动能的大小；圆筒被推得越远，小球能做的功越多，它所具有的动能越大。[生丁]质量一定时，速度越大，动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，动能越大 [生甲]物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越大。[生乙]先让同一个小钢球从不同的高度落下，研究重力势能的变化；然后下落高度不变，改变小钢球的质量，研究重力势能的变化。[生甲]弹性势能的大小跟物体形变的大小有关,形变越大,物体的弹性势能就越大。
作业设计
1、 通过询问、上网等方式调查本月发生的因超速造成的交通事故的例子，调查因高空掷物受伤的例子。
2、 资料：2006年8月4日，广东西樵广播电视台的记者冒着生命危险拍摄下几十秒龙卷风肆虐的真实镜头。请回答：龙卷风的威力如此大，是否具有很大的能量？龙卷风对人类造成破坏，我们能不能对龙卷风加以利用，化“敌”为“友”，请大家大胆假设？
板书设计：
定义：物体由于运动而具有能量，叫做动能
动能

影响动能大小的因素：质量、速度
机械能

重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
势能 影响重力势能大小的因素：质量、高度

弹性势能：发生了弹性形变的物体所具有的能量叫弹性势能。
附表1
机械能的形式 共同点 区别 影响其大小的因素
动能 具有能的物体，都能够做功 与运动有关 质量和速度
重力势能 与位置有关 质量和位置高低
弹性势能 与形变有关 形变程度的大小
六、教学反思
本节课我从总体教学目标上体现了初中科学课程标准的要求，渗透了科学知识与技能、过程与方法、情感态度价值观教育。达到了预期的教学目标。本节课通过多媒体的演示实验与学生的探究实验较好地突出了本课的重点，突破了难点，同时创造了学生自主探究学习，师生和谐互动的良好宽松的教学环境。课堂中通过学生实验，将探究贯穿于整堂课中，提出问题、建立猜想和假设、制定计划、得出结论都是在教师的指导下有序的自主地完成，在探究的整个过程中学生是主角，所有的内容都是由学生来完成的。将新课程的理念融入教学过程之中。
成功之处：
1、在课的开始，我利用一段有关动能的图片材料，创设了问题的情境，导入新课。既直观有效又激发了学生的兴趣，问题情境能激发学生的认知好奇心。伯莱恩（1996）的研究发现，满足个体的好奇心必须考虑信息量的水平和大小。如果教师给学生的信息量过大，超出最佳水平，学生就会感到身心疲劳，产生信息回避行为；反之，教师给学生的信息量太少，.没有新鲜感，.学生则不会产生好奇心。在学生话动的环节中我们给出的两个测量题目都是学生较易完成的，并且都是在学生生活中普迫存在的活动，这样的问题情境容易激发学生的认知好奇心，学生实践的动机较强。
2、这节课通过教师的启发引导，学生都能积极主动地参与交流研讨。协商合作，实验探究。并通过多种的教学方式进行活动，较好地完成了教学任务，收到了比较满意的教学效果。本节课教师改变了以前只看结果的单一评价体系，在探究过程当中不断鼓励学生的创新思维，积极发现学生的闪光点，并及时予以肯定。实验结束后，培养学生有主动进行自我评价的意识，勇于提出自己的见解和发现新问题。
3、在实验当中学生对探索的兴趣及能力，良好思维习惯与创新意识等得到很好的培养。我在探究的过程中不忽视知识点的讲解，即达成了能力目标——科学方法的掌握，也达成了知识目标——知识点的掌握。条理比较清楚，每一个知识点的提出都能非常的自然，学生也比较能接受，将探究和知识点的掌握有机的结合在一起，通过让学生对问题亲身探究，确实起到了激了学生对科学知识学习的兴趣。
4、整堂课充分发挥计算机的辅助教学功能，侧重于科学方法的掌握，把学生的能力目标放在首位，有效地结合多媒体，使其有机地融入学科教学中，提高教学质量。
有待解决的问题：
1、本节课在研究影响动能的两个因素当中，质量这个变量好控制，但是对于速度这个变量的控制就没办法通过测量得到数据，只能借助于高度，直接让学生知道高度相同下滑速度相同，当学生问为什么时，显然这一知识的推导过程初中还没有学到，所以只能将这一结论作为已有的知识，用这一结论来解释现有的问题。所以本人觉得这一部分的学习在学生认知体系上显得还不够完整，我设计这节课时在这一点上有些小小遗憾。
2、时间还显得有些仓促，学生实验过程中遇到的问题和不解的现象，教师要及时给予指导，抓住有利教育时机进行教育，培养学生要尊重实验数据，养成严谨的科学态度。如何更好地利用信息技术，解决我们现实教学中的实验探究问题，做到授课内容和信息技术的有机统一。我还是在教学中进行尝试，还有很多不足，这也是我今后努力研究的方向。
（师）创情景，（生）讨论问题，做出猜想和假设
学生探究猜想和假设，通过实验活动，用实验探究解决问题。
师生共同讨论，在教师的引导下得出结论。
应用新知识于各种情境，更深入了解知识的意义。
设置新知识新问题
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动能和势能
深圳市文锦中学
杨彦波
新民晚报(本报讯)５月２９日晚６时，从沈阳开往上海的１９５次列车经过上海铁路分局管辖的沪宁线１０３Ｋ区段时，突然从列车左翼车窗飞出一个馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工×××的鼻梁上，当场将其击昏．
1、动能:
物体由于运动 而具有的能
探究: 动能的大小与什么因素有关
猜想：
2、动能的大小跟物体的质量有关
1、动能的大小跟物体运动的速度有关
2、怎样改变小球运动的速度？又怎样控制小球运动的速度相同？
2、怎样改变小球运动的速度？又怎样
控制小球运动的速度相同？
3、为什么让小球推动圆筒？圆筒被推动
距离的远近说明了什么？
1、两次实验中，分别控制哪些因素不变？
哪些因素改变？为什么要这样设计实验？
实验1：思考:
质量相同的物体,运动速度越大,它的动能越大。
运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
结论：
实验2：思考:
（1）你在实验中观察到了什么
现象？这些现象说明了
什么？
（2）如何在实验中控制
有关的变量？
质量相同的物体，被举的高度越高，重力势能越大；
高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。
结论：
弹性势能的大小与弹性形变
的程度有关。
结论：
2、重力势能：物体由于被举高而具有的能。
3、弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能。
动能: 物体由于运动而具有的能。
影响动能大小的因素：质量、速度。
势能
重力势能: 物体由于被举高而具有的能量 影响重力势能大小的因素：质量、高度
弹性势能: 与弹性形变程度有关
小结
1. 唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映了这条大河蕴藏了大量的 能.
2. —物体沿斜面匀速下滑，物体的( )
A．动能增加，势能减小
B．动能、势能都减小
C．动能不变，势能减小
D．动能、势能都增加
C
动
A．甲车的动能一定大于乙车的动能
B．甲车的动能一定等于乙车的动能
C．甲车的动能一定小于乙车的动能
D．甲车的动能可能小于乙车的动能
3. 甲、乙两辆小汽车在公路上行驶，甲
的速度大于乙的速度，则（ ）
D
如上图：若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA hB,
若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系是mA mc.
实验得出的结论是：物体重力势能的大小与
有关。
<
<
物体的质量和被举的高度
实验题
(1)比较图中A、B两个实验可得：
质量相同时,物体被举得越高重力势能越大
(2)比较图中＿、＿两个实验可得：
被举高度相同时,物体的质量越大重力势能越大
C
A
A
B
C

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