资源简介

1.4 认识动能和势能
一、教学目标
1．知识与技能
（1）了解能量的初步概念。
（2）知道什么是动能、重力势能、弹性势能、机械能。
（3）知道动能、重力势能、弹性势能分别与哪些因素有关。
2．过程与方法
通过阅读了解动能、重力势能的大小与什么因素有关并能解释简单的现象。
3．情感态度和价值观
通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
1．理解动能、势能；
2．知道影响动能、势能大小的因素。
四、教学难点
1．用控制变量法研究影响动能、势能大小的因素。
五、教学过程
（一）导入新课
展示图片秒表、时钟、直尺等。
【过渡】在生活、生产和科研中，人们经常要进行各种各样的测量。体检时量身高、体重、血压等，买菜时称一下菜有多重等。
阅读教材想一想的内容，并讨论回答。
【总结】上述问题告诉我们，测量时必须首先规定被测量的单位。为了世界各国交流的方便，1960年，国际上通过了一套统一的测量标准，叫国际单位制，简称SI。
（二）讲授新课
1．什么是能
（1）演示实验：
运动的小车推动木块运动。
被举高的重物下落将小桌子压入沙中。
被拉伸的弹簧拉动小车运动。
（2）分析、讨论：
运动的小车对木块、被举高的重物对小桌、被拉伸的弹簧对小车
做没做功？你判断的依据是什么？
运动的小车、被举高的重物、被拉伸的弹簧有什么共同特点？
在学生回答的基础上，引出“能量”的概念。并引导学生看教材图11-19中的情景，说出什么物体具有能量。
（3）“能量”的概念：
物体具有做功的本领，就说物体具有能。
（4）如何去判断能的大小：
举例讨论：下列哪种风具有的能量最大？
四、五级风能够推动帆船“逆水行舟”；
八、九级大风可以使大树“前仰后合”；
飓风能把大树连根拔起。
分析：你怎样判断能的大小？
总结：在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领。一个物体能做的功越多，这个物体的能量就越大。
（5）能的单位和功的单位相同：都是焦耳（J）。
2．机械能的分类
问题：运动的小车、被举高的重物、被拉伸的弹簧都具有做功的本领，所以都具有能。它们具有能的原因是否相同呢？
回顾实验作答：
小车之所以具有能，是因为其运动；
重物之所以具有能，是因为其被举高；
弹簧之所以具有能，是因为其发生了弹性形变。
为了区分它们，物理学中作了如下规定：
（1）动能：物体由于运动而具有的能。
（2）重力势能：物体由于被举高而具有的能。
（3）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。
3．动能的大小跟哪些因素有关
置疑：物体具有的动能大小可能跟什么因素有关？并说明猜想的依据。
猜想一：动能的大小可能跟物体的速度有关；
理由是：用玩具手枪射出去的塑料子弹威力大，而用手扔出去威力小；
猜想二：动能的大小还可能跟物体的质量有关。
理由是：在车祸中，电动自行车撞倒行人的后果不太严重，而以相同
速度行驶的大卡车撞人的后果很严重。
实验探究：
分析现象、得出结论：
质量相同时，速度越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能越大；
速度相同时，质量越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能越大。
4．势能的大小跟哪些因素有关
思考：
（1）如何比较重物重力势能的大小？
（2）如何在实验中控制有关的变量？
学生根据设计方案探究后，汇报结果；
分析总结、得出结论：
物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能就越大。
关于弹性势能的大小与什么因素有关？让学生自己课后自行设计实验方案、并进行探究。
机械能的转化
动能和重力势能之间可以相互转化．动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。动能和弹性势能之间也可以相互转化．它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能．拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为箭的动能。在动能和势能相互转化的过程中，如果没有机械能和其它形式的能量之间的相互转化，则机械能的总量保持不变．这就是机械能守恒定律。
（三）重难点精讲
学生实验—动能的大小与哪些因素有关？
猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关
实验器材：斜面、钢球、木块
实验步骤：
①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近；
②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远；
②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同．质量越大的钢球将木块推得越远。
得出结论：
①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大；
②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。
归纳总结：
动能的大小与物体的质量和运动速度有关．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大
（四）归纳小结
【过渡】通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？
【总结】在学生回答的基础上，教师补充、解释。
六、板书设计
认识动能和势能
一、动能
定义：物体由于运动而具有的能叫动能。
影响因素：质量、速度
二、重力势能
定义：物体由于被举高而具有的能叫重力势能
影响因素：质量、举高的高度
三、弹性势能
定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能
影响因素：弹性形变程度
四、机械能的转化
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思
就教材内容而言，本节课为了能突破动能、重力势能和弹性势能的概念，因此从课堂开始课程就进行一些有趣的实验，引发学生的好奇心和思考动力。对于理解上的难点，也就是对动能、重力势能和弹性势能的概念的理解，本课采取了大量的实验让学生从感性认识慢慢升华到理性认识，使得学生在实操、理解的基础上，加深对于机械能本质的认识。从教学手段上看，是传统教学和现代多媒体的有机结合。本节课设计大量简单有趣的实验，重视物理规律的形成过程，帮助学生建立形象直观的认识，使学生加深对知识理解的同时，又提高教学效果。

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