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(共26张PPT)
第十章 功与机械能
第2节 动能和势能
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学习目标
1.能量
新课导入
探究点：
2.动能
课堂小结
当堂评价
对点训练
对点训练
3.势能
对点训练
学习目标
物理观念：知道动能、势能，通过实验了解影响动能、势能大小的因素，能运用动能和势能解释相关的现象
科学态度与责任：能从能量的视角解释高空坠物的危险，有进行科学普及、践行安全生产的责任感与行为
科学思维：能从生产、生活中诸多实例归纳出能量、动能、势能的概念，并应用相关知识分析推理生产生活中的问题；能运用控制变量法和转换法设计实验
科学探究：能对探究问题作出合理猜想；能根据实验信息形成结论，并做出解释
新课导入
1
播放一段视频：
我们发现，车速越快，对车的损坏越严重，危险性也越大。为什么车速越大，其破坏力就越大呢？你能解释吗？
新课导入
2
图片内容是宣传超载、超速的危害的。
老师：请说出超载、超速有什么危害？
老师：为什么超载、超速容易发生以外？
探究点1
能量
阅读课本P241第1段及图10—13。然后完成以下任务：
1.按表格格式分析现象：
物体 作用 物体 效果 过程分析
流动的风 推动 帆船 前进 做功
举高的桩锤
拉弯的弓
……
冲击
木桩
下陷
做功
推动
箭
射出
做功
探究点1
能量
3.我们分析以上现象可知，一些物体在一定条件下可以对其他物体做功，我们就说这个物体具有 能量 。
（1）老师点拨做功与能量的关系：
（2）理解“能够”，在这里指的是物体具有对外做功的本领，不代表物体正在做功，才具有能量。
（3）一个物体能够对外做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。
（4）从能量转化的角度认识物体做功：将某种能转化为别的形式的能的过程
（5）能的单位与功的单位相同，都是焦耳(J)。
物体
其他物体
能量
能
够
做
功
描述
量度
对点训练
下列关于能的叙述中，都正确的一组是（　　）
①一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能
②一个物体没有做功，它一定不具有能量
③一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
④运动的物体具有能，静止的物体没有能
⑤物体具有的能量越多，做的功越多
⑥物体具有的能越多，它能做的功就越多
A．①⑥ B．①②⑤
C．④⑤⑥ D．①③⑥
A
能量
探究点2
1.动能
（1）观察下列4幅图，回答问题：
动能
图中的足球、汽车、风车、竹排有能量吗？因为什么而具有能量？有什么共同点？
（2）阅读课本P241—242“动能”部分，回答：
物体由于 而具有的能量叫动能； 的物体有动能；请再举例具有动能的物体： 。
有能量；因为运动；都在运动。
运动
行驶的火车、泥石流、……
一切运动
探究点2
2.影响动能大小的因素
动能
①问题1：艾佛森和奥尼尔以相同的速度奔跑,你更不愿意撞到哪一个人 原因是什么？
②问题2：走路的奥尼尔和跑步的奥尼尔你更不愿意撞到哪一个 又是什么原因？
我们猜想动能的大小可能与物体的 和物体的 有关。
奥尼尔，身高2.16m，体重147kg
艾弗森，身高1.83m，体重75kg
奥尼尔；奥尼尔的能量更大，动能更大。
跑步的奥尼尔；撞上跑步中的奥尼尔受到的伤害会更大,也就是说跑步中的奥尼尔具有的动能更大。
质量
速度
探究点2
实验方法：
①既然动能大小可能跟多个因素有关，就必须控制变量；如何控制变量？
学生交流讨论，尝试回答。
提示：控制 相同，改变 比较动能大小；控制 相同，改变 比较动能大小。
②从光滑斜面上由静止释放的小球，到达斜面底端的速度只与释放位置的 有关，释放高度越高，到达低端的速度越 。释放高度相同，则到达低端的速度 。
③如何判断物体具有的动能大小呢？
学生交流讨论，尝试回答。
提示思路：钢球具有的动能等于从斜面上下来时撞击木块克服摩擦做的功，木块被撞击通过的距离越长，则对物体做功越 ，具有的动能就越 。这种方法叫 。
动能
质量
速度
速度
质量
高度
相同
大
转化法
多
大
探究点2
实验步骤
①让同一钢球由静止开始沿斜面的不同高度处滚下，比较钢球撞击木块后运动的距离。
②分别让不同质量的钢球从斜面同一高度处滚下，比较不同质量的钢球撞击木块后运动的距离。
（5）进行实验。
（6）实验结论：物体的动能与物体的 和 有关。质量相同时，速度越大的物体具有的动能越 。速度相同时，质量越大的物体具有的动能越 。
动能
质量
速度
大
大
对点训练
小凡用图1所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。
（1）本实验运用了物理研究方法中的控制变量法和 法：用木块被推动的距离s来表示小球的 大小。用小球释放的高度h控制小球滚到水平面的 大小；
（2）如图2为某段道路的标志牌，请结合所学知识解释：
①对机动车限定最高行驶速度：当质量相同， ，物体动能越大；
②对不同车型限定不一样的最高行驶速度：当速度相同，物体的
，动能越大。
动能
转换
动能
速度
运动的速度越大
质量越大
探究点3
1.阅读课本P242—243“势能”部分，回答：
像打桩机上被举高的桩锤那样，物体由于 所具有的能叫重力势能。你还能列举具有重力势能的例子：
。
2.影响重力势能大小的因素
（1）提出问题：重力势能大小跟哪些因素有关呢？
（2）猜想与假设：先观看巨石掉落的视频。
势能
处于一定的高度
重力势能的大小可能与 、 有关
高山上的石头、楼上的空调外机
物体所处的高度
物体的质量
探究点3
实验方法：
①重力势能可能与多个因素有关，探究时要用到 ：
控制 相同，改变物体 比较重力势能大小。
控制重物 相同，改变 比较重力势能大小。
②如何判断重力势能大小？
比较小方桌在沙箱中 ，来比较重力势能大小。
思路：重物落下对小方桌做功，小方桌陷得越深，物体对小方桌做的功越 ，物体的重力势能 。这种方法叫 。
势能
控制变量法
质量
高度
高度
质量
下陷的深度
多
大
转换法
探究点3
实验方法：
①重力势能可能与多个因素有关，探究时要用到 ：
控制 相同，改变物体 比较重力势能大小。
控制重物 相同，改变 比较重力势能大小。
②如何判断重力势能大小？
比较小方桌在沙箱中 ，来比较重力势能大小。
思路：重物落下对小方桌做功，小方桌陷得越深，物体对小方桌做的功越 ，物体的重力势能 。这种方法叫 。
势能
控制变量法
质量
高度
高度
质量
下陷的深度
多
大
转换法
探究点3
教师引导学生根据观察到的实验现象，引导学生得出实验结论：
物体的重力势能与物体的 和它所在位置的 有关。质量相同时，越高的物体具有的重力势能越 。高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越 。
3.高空抛物
（1）谈一谈：高空抛物危害巨大的原因是什么？先观看视频：
先分小组交流讨论，后尝试回答。
势能
质量
高度
大
大
提示：高空抛物从物理角度看，重物到地面以后跟地面的冲击力与破坏力，主要跟重物的质量、下落的高度以及坠物的形状和材质等。严禁高空抛物。
探究点3
弹性势能：
①像张开的弓能对箭做功那样，物体因 而具有的能叫弹性势能。物体的 越大，具有的弹性势能就越大。重力势能、弹性势能统称为势能。
②请设计实验或举例说明物体的弹性势能跟弹性形变的关系。
势能
弹性形变
弹性形变
弓张的越满，箭射的越远；木块压缩弹簧，压得越紧，被推动的越远；……
对点训练
小明在家和妈妈一起做饭时，一个饮料瓶不小心落到了松软的面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用面团和装有水的饮料瓶，做了如图所示的实验来探究重力势能大小跟哪些因素有关。
势能
对点训练
（1）总结实验①②③发现，该实验要探究的是物体重力势能的大小与物体 和 的关系；物体重力势能的大小可由 来体现；
（2）利用实验①②可得出结论： 相同时，物体的 越大，它具有的重力势能越大；
（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验②③得出的结论来解释，请你写出该结论：
。
势能
质量
被举高的高度
瓶子陷进面团的深度
被举高的高度
质量
在质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大
课堂小结
物体
做功
能够
具有
动能
运动
影响因素
被举高
发生弹性形变
重力势能
能量
弹性势能
影响因素
影响因素
质量、速度
质量、高度
弹性形变程度
当堂评价
1．关于能的概念，下列说法中正确的是（　 　）
A．一个物体能够做功，就说这个物体具有能
B．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
C．一个物体做了功，说明这个物体具有能
D．用线悬挂着的小球，没有做功，所以没有能
2.2023年2月23日19时49分，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，将“中星26号卫星”顺利送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。当“中星26号卫星”加速升空时（　 　）
A．动能增大，重力势能不变
B．动能增大，重力势能增大`
C．动能不变，重力势能增大
D．动能减小，重力势能减小
12 3456
B
A
当堂评价
3．如图是景区的等高线图，图中的数值表示海拔。小明从A地走到B地的过程中，他所处的海拔高度 ，这一过程中，他的重力势能 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
12 3 456
变小
变小
当堂评价
4．在“推断物体不受力时的运动”实验中，按下图顺序正确实验：同一小车依次从同一斜面的同一高度滑入不同水平面，最终静止。小车在三种不同水平面上受到阻力 ，但动能减小量 （两空均选填“相同”或“不相同”）。
123 4 56
不相同
相同
当堂评价
1234 56
5．骑自行车时速度不能太快，原因是自行车的速度越大，动能就越 （选填“大”或“小”），刹车阻力相同时，刹车需要的距离就越 （选填“长”或“短”），车越不容易停下来，容易发生危险。
6．在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从斜面顶端由静止滚下，撞击放在水平面上的木块，如图所示。
大
长
当堂评价
12345 6
（1）实验中，木块被撞击后移动的距离越大，说明小球对木块做功越多，小球的动能 ，这种实验方法叫 法；
（2）图甲、乙两次实验现象说明，同一小球的 越大，动能越大；
（3）图乙、丙两次实验，探究的是小球动能的大小与
的关系，小球到达斜面底端C处时，两次的速度大小 ；
（4）为了研究汽车超速带来的危害，应该选用图 两次实验进行比较；
（5）如图丁所示，炎热的天气里，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，该洒水车的动能将 。
越大
转换
速度
质量
相同
甲、乙
越小(共14张PPT)
第三节　动能和势能
1.物理学中,如果一个物体能够对其他物体　 　,我们就说这个物体具有能量,简称能。能的单位是　 　,用符号　 　表示。
2.动能
(1)物体由于　 　而具有的能量叫做动能。
(2)物体的动能与物体的　 　和　 　有关。质量相同时,速度越　 　的物体具有的动能越大。速度相同时,质量越　 　的物体具有的动能越大。
3.势能
(1)物体由于　 所具有的能叫做重力势能。
知识清单
做功
焦耳
J
运动
质量
速度
大
大
处于一定的高度
(2)物体的重力势能与物体的　 　和它所在位置的　 　有关。质量相同时,越高的物体具有的重力势能越　 　。高度相同时,质量越大的物体具有的重力势能越　 　。
(3)物体因发生　 　而具有的能叫做弹性势能。物体的弹性形变越大,具有的弹性势能就越　 　。
(4)人们将　 　势能、　 　势能这类能统称为势能。
质量
高度
大
大
弹性形变
大
重力
弹性
[例1] 小明同学在探究汽车的动能大小跟什么因素有关时,提出如下猜想:
猜想一:汽车的动能可能跟速度有关;
猜想二:汽车的动能可能跟质量有关。
小明做了如图所示的三次实验:
典例分析
(1)用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的物块,将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越　 　。
(2)分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是　 .
　。
(3)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车　 　(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
大
质量一定时,
物体的速度越大,动能越大
超载
[例2] (2024广元改编)2024年5月23日至24日,东部战区开展军事演习。参加演习的某架战机加速升空过程中,若不考虑燃油消耗引起的质量变化,则该战机( )
A.动能减少,重力势能减少
B.动能减少,重力势能增大
C.动能增大,重力势能减少
D.动能增大,重力势能增大
D
基础题
1.下列情景中没有利用弹性势能的是( )
D
A.跳板跳水 B.撑竿跳高 C.拉弓射箭 D.雨滴下落
2.如图所示,农民赶着牛拉着铧犁在田里劳动,它们以相同速度向前行进,则其动能( )
A.农民最大 B.铧犁最大
C.牛最大 D.一样大
C
3.2024年5月8日,中国首艘电磁弹射型航空母舰福建舰顺利完成首次航行试验。当歼-15舰载机在航空母舰上起飞时,采用电磁弹射可迅速增大飞机起飞时的速度,从而使飞机获得了很大的　 　(选填“重力势能”或“动能”)。
4.(2024长沙)排球是同学们喜爱的体育运动。垫球时,球的运动快慢和运动方向都发生了改变,说明力可以改变物体的　 　,当球上升到最高点时　 　能最大。
动能
运动状态
重力势
中档题
5.(2023福建)东南海域水质的改善,给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示,下列说法正确的是( )
A.海豚跃出海面减速上升过程,动能不变
B.海豚跃起到最高点时,重力势能最大
C.海豚从高处落回海面过程,重力势能不变
D.海豚在海面下加速下潜过程,动能变小
B
6.(2024铜仁期末)如图所示,小孩滑滑梯时,从滑梯的顶部匀速滑动到地面的过程中,它的动能　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
不变
7.如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作
(步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m)。
步骤甲 步骤乙 步骤丙
(1)让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的　 　。
速度
(2)实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小,这种方法在物理学中属于　 　(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(3)小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系,你认为该观点是　 　(选填“正确”或“错误”)的,理由是　 　。
(4)通过比较步骤　 　和　 　可以判断动能大小与物体质量的关系。
转换法
错误
没有控制小球质量相同
甲
乙
素养题
8.(2024贵州一模)如图甲所示,在探究“物体动能大小与质量关系”的实验中,将钢球A从光滑斜面O点由静止释放后,撞击静置于粗糙水平面底端M点的物块,随后A与物块共同运动至N点静止,钢球A的动能随位置变化关系的大致图像如图乙所示。现仅换用一个质量更大的钢球B从O点静止释放重复以上实验,B与物块共同运动一段距离后静止。请画出钢球B的动能随位置变化关系的大致图像。
答案:如图所示中小学教育资源及组卷应用平台
第三节 动能和势能
学习目标 1.知道动能、势能，通过实验了解影响动能、势能大小的因素，能运用动能和势能解释相关的现象。 2.能从生产、生活中诸多实例归纳出能量、动能、势能的概念，并应用相关知识分析推理生产生活中的问题；能运用控制变量法和转换法设计实验。 3.能对探究问题作出合理猜想；能根据实验信息形成结论，并做出解释。 4.能从能量的视角解释高空坠物的危险，有进行科学普及、践行安全生产的责任感与行为。
重点难点 重点：动能和势能的探究
难点：运用控制变量法和转换法设计实验
导学过程 自主学习1 能量 阅读课本P241第1段及图10—13。然后完成以下任务： 按表格格式分析现象： 物体作用物体效果过程分析流动的风推动帆船前进做功举高的桩锤 冲击 木桩 下陷 做功 拉弯的弓 推动 箭 射出 做功 ……
合作探究1 1.演示实验：龙卷风的形成 （1）观察老师演示：老师在桌面上撒了一堆纸片，拿一根粗细适中的软管，左手抓住管子下端不动,右手抓住管子中间,用力旋转它。学生观察到纸屑被吸进软管中。 ①问题1：我们来分析一下纸片为什么被卷进管中？ 回答： 当软管转动起来时,上端的空气比下方空气流速大，压强小，所以纸片上端的气压小于纸片下端的气压,纸片上下受到的压力差形成了向上的升力,于是纸片就被卷了起来 。 ②问题2：那么在纸片被卷起的过程中,我们模拟的龙卷风是否有对纸片做功 请大家根据前面功的相关知识来判断一下 回答: 有做功；风对纸片有力的作用，且纸片在力的方向上通过一定距离 。 2.我们分析以上现象可知，一些物体在一定条件下可以对其他物体做功，我们就说这个物体具有 能量 。能的单位与功的单位相同，都是焦耳(J)。 3.对点训练： 下列关于能的叙述中，都正确的一组是（　A　） ①一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 ②一个物体没有做功，它一定不具有能量 ③一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 ④运动的物体具有能，静止的物体没有能 ⑤物体具有的能量越多，做的功越多 ⑥物体具有的能越多，它能做的功就越多 A．①⑥ B．①②⑤ C．④⑤⑥ D．①③⑥
自主学习2 动能 1.动能 （1）观察下列4幅图，回答问题： 提问：图中的足球、汽车、风车、竹排有能量吗？因为什么而具有能量？有什么共同点？ 答： 有能量；因为运动；都在运动 。 （2）阅读课本P241—242“动能”部分，回答： 物体由于 运动 而具有的能量叫动能； 一切运动 的物体有动能；请再举例具有动能的物体： 行驶的火车、泥石流、…… 2.影响动能大小的因素 （1）提出问题 我们知道能够做功的物体具有能量,做的功越多,就说明物体具有的能量越大,所以,能量是有大小的,今天我们先来研究动能的大小与哪些因素有关 （2）大胆猜想 我的猜想：动能的大小可能与物体的 质量 和物体的 速度 有关。
合作探究2 1.实验方法： ①既然动能大小可能跟多个因素有关，就必须控制变量；如何控制变量？ 答：控制 质量 相同，改变 速度 比较动能大小；控制 速度 相同，改变 质量 比较动能大小。 ②从光滑斜面上由静止释放的小球，到达斜面底端的速度只与释放位置的 高度有关，释放高度越高，到达低端的速度越 大 。释放高度相同，则到达低端的速度 相同 。 ③如何判断物体具有的动能大小呢？ 答：钢球具有的动能等于从斜面上下来时撞击木块克服摩擦做的功，木块被撞击通过的距离越长，则对物体做功越 多 ，具有的动能就越 大 。这种方法叫 转换法 。 2.实验步骤 ①让同一钢球由静止开始沿斜面的不同高度处滚下，比较钢球撞击木块后运动的距离。 ②分别让不同质量的钢球从斜面同一高度处滚下，比较不同质量的钢球撞击木块后运动的距离。 3.进行实验。 4.实验结论：物体的动能与物体的 质量 和 速度 有关。质量相同时，速度越大的物体具有的动能越 大 。速度相同时，质量越大的物体具有的动能越 大 。 6.回顾导入视频，从能量的角度，谈一谈超速、超载的危害。 答： 车辆质量越大，速度越大，动能越大，能够对外做功越多，危害也越大 。 7.对点训练： 小凡用图1所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。 （1）本实验运用了物理研究方法中的控制变量法和 转换 法：用木块被推动的距离s来表示小球的 动能 大小。用小球释放的高度h控制小球滚到水平面的 速度 大小； （2）如图2为某段道路的标志牌，请结合所学知识解释： ①对机动车限定最高行驶速度：当质量相同，物体 运动的速度越大 动能越大； ②对不同车型限定不一样的最高行驶速度：当速度相同，物体的 质量越大 ，动能越大。
自主学习3 势能 1.阅读课本P242—243“势能”部分，回答： 像打桩机上被举高的桩锤那样，物体由于 处于一定的高度 所具有的能叫重力势能。你还能列举具有重力势能的例子： 高山上的石头、楼上的空调外机 。 2.影响重力势能大小的因素 （1）提出问题：重力势能大小跟哪些因素有关呢？ （2）猜想与假设： 重力势能的大小可能与 物体所处的高度 、 物体的质量 有关
合作探究3 1实验探究过程 （1）实验方法： ①重力势能可能与多个因素有关，探究时要用到 控制变量法 ： 控制 质量 相同，改变物体 高度 比较重力势能大小。 控制重物 高度 相同，改变 质量 比较重力势能大小。 ②如何判断重力势能大小？ 比较小方桌在沙箱中 下陷的深度 ，来比较重力势能大小。 思路：重物落下对小方桌做功，小方桌陷得越深，物体对小方桌做的功越 多 ，物体的重力势能 大 。这种方法叫 转换法 。 （2）学生根据实验方案进行实验。 （3）实验结论： 物体的重力势能与物体的 质量 和它所在位置的 高度 有关。质量相同时，越高的物体具有的重力势能越 大 。高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越 大 。 2.高空抛物 （1）谈一谈：高空抛物危害巨大的原因是什么？ 答： 高空抛物从物理角度看，重物到地面以后跟地面的冲击力与破坏力，主要跟重物的质量、下落的高度以及坠物的形状和材质等。严禁高空抛物 。 （2）阅读课本P244“学科综合”部分。 3.弹性势能： ①像张开的弓能对箭做功那样，物体因 弹性形变 而具有的能叫弹性势能。物体的 弹性形变 越大，具有的弹性势能就越大。重力势能、弹性势能统称为势能。 ②请设计实验或举例说明物体的弹性势能跟弹性形变的关系。 提示：弓张的越满，箭射的越远；木块压缩弹簧，压得越紧，被推动的越远；…… 4.对点训练： 小明在家和妈妈一起做饭时，一个饮料瓶不小心落到了松软的面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用面团和装有水的饮料瓶，做了如图所示的实验来探究重力势能大小跟哪些因素有关。 （1）总结实验①②③发现，该实验要探究的是物体重力势能的大小与物体 质量 和 被举高的高度 的关系；物体重力势能的大小可由 瓶子陷进面团的深度 来体现； （2）利用实验①②可得出结论： 被举高的高度 相同时，物体的 质量 越大，它具有的重力势能越大； （3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验②③得出的结论来解释，请你写出该结论： 在质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大 。
自我评价 1．关于能量，下列说法正确的是（　B　） A．运动的物体具有的能叫做动能 B．物体能够对外做功，表示它具有能 C．质量大的物体，具有的动能一定大 D．只有做功的物体才具有能量 2．无人机拍照摄像已被广泛应用于生活。如图所示，无人机在匀速上升拍摄地面景物的过程中，以下分析正确的是（　A　） A．动能不变，重力势能增大 B．动能不变，重力势能增大 C．动能减小，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小 3．如图所示，农民赶着牛拉着铧犁在田里劳动，它们以相同速度向前行进，则其动能（　C　） A．农民最大 B．铧犁最大 C．牛最大 D．一样大 4．小明先后两次将同一弹簧压缩至不同长度L1和L2，放手前将小球置于弹簧右端，如图甲所示。放手后小球被弹开，经光滑轨道到达最高点的高度分别为h1和h2，小球两次最高点的重力势能如图乙所示。下列说法正确的是（　D　） A． h1=h2 B． h1

我的收获
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第三节　动能和势能
物理观念:知道动能、势能,通过实验了解影响动能、势能大小的因素,能运用动能和势能解释生活中的相关的现象。
科学思维:能从生产、生活中诸多实例归纳出能量、动能、势能的概念,并应用相关知识分析推理生产生活中的问题;能运用控制变量法和转换法设计实验。
科学探究:能对探究问题作出合理猜想;能根据实验信息形成结论,并做出解释。
科学态度与责任:能从能量的视角解释高空坠物的危险,有进行科学普及、践行安全生产的责任感与行为。
教学重点:动能和势能的探究
教学难点:运用控制变量法和转换法设计实验
教师演示:弹簧、木块
学生实验:斜面、大小不同的钢球、木块、沙箱、小方桌、金属重物
教学环节 设计意图
一、创设情境　导入新课 视频导入:老师播放不同车速、质量时对车的破坏程度的视频。 老师引导:我们发现,车速越快,车的质量越大,对车的损坏越严重,危险性也越大。为什么车速越大,其破坏力就越大呢 你能解释吗 找同学尝试解释。 老师适时导入,等我们这节课学完动能和势能之后就可以明白啦。 学源于思,思源于疑。通过观看视频,从情境中提出疑问,从而进入课题
二、新课讲解　探究新知 探究点一:能量 老师指导学生阅读课本P241第1段及图10-13。然后完成以下任务: 1.按表格格式分析现象: 物体作用物体效果过程分析流动的风推动帆船前进做功举高的桩锤　冲击 　木桩 　下陷 　做功 拉弯的弓　推动 　箭 　射出 　做功　
你还能举出其他做功的例子吗 看哪组同学举的例子多。 2.我们分析以上现象可知,一些物体在一定条件下可以对其他物体做功,我们就说这个物体具有　能量　。 探究点二:动能 1.动能 (1)观察下列4幅图,回答问题: 踢飞的足球在空中运动　汽车在公路上高速行驶　 风能推动风车转动　小小竹排顺水漂流 提问:图中的足球、汽车、风车、竹排有能量吗 因为什么而具有能量 有什么共同点 提示:有能量;因为运动;都在运动。 渗透功与能的联系,能量的判断标准是看是否能够做功,机械功的条件是力和距离 从生活中的现象提炼概括归纳共同点
　(2)指导学生阅读课本P241~242“动能”部分,回答: 物体由于　运动　而具有的能量叫做动能;　一切运动　的物体都有动能;请再举例具有动能的物体:　行驶的火车、泥石流……　 2.影响动能大小的因素 (1)提出问题 我们知道能够做功的物体具有能量,能做的功越多,就说明物体具有的能量越大,所以,能量是有大小的,今天我们先来研究动能的大小与哪些因素有关 　(2)大胆猜想 我们来看两个情景。 ①问题1:艾弗森和奥尼尔以相同的速度奔跑,你更不愿意撞到哪一个人 原因是什么 学生交流后尝试回答:奥尼尔;奥尼尔的能量更大,动能更大。 ②问题2:走路的奥尼尔和跑步的奥尼尔你更不愿意撞到哪一个 又是什么原因 学生讨论后尝试回答:跑步的奥尼尔;可以想象撞上跑步中的奥尼尔受到的伤害会更大,也就是说跑步中的奥尼尔具有的动能更大。 根据刚才的两个场景,我们猜想动能的大小可能与物体的　质量　和物体的　速度　有关。 (3)实验方法 ①既然动能大小可能跟多个因素有关,就必须控制变量;如何控制变量 学生交流讨论,尝试回答。 提示:控制　质量　相同,改变　速度　比较动能大小;控制　速度　相同,改变　质量　比较动能大小。 ②从光滑斜面上由静止释放的钢球,到达斜面底端的速度只与释放位置的　高度　有关,释放高度越高,到达底端的速度越　大　。释放高度相同,则到达底端的速度　相同　。 ③如何判断物体具有的动能大小呢 学生交流讨论,尝试回答。 提示思路:钢球具有的动能等于从斜面上下来时撞击木块克服摩擦做的功,木块被撞击后通过的距离越长,则表示钢球对木块做功越　多　,钢球具有的动能就越　大　。这种方法叫　转换法　。 (4)实验步骤 ①让同一钢球由静止开始沿斜面的不同高度处滚下,比较钢球撞击木块后运动的距离。 ②分别让不同质量的钢球从斜面同一高度处滚下,比较不同质量的钢球撞击木块后运动的距离。 (5)学生分组进行实验。 (6)实验结论:物体的动能与物体的　质量　和　速度　有关。质量相同时,速度越大的物体具有的动能越　大　。速度相同时,质量越大的物体具有的动能越　大　。 3.回顾导入视频,从能量的角度,谈一谈超速、的危害。 提示:车辆质量越大,速度越大,动能越大,能够对外做功越多,危害也越大。 探究点三:势能 1.指导学生阅读课本P242~243“势能”部分,回答: 像打桩机上被举高的桩锤那样,在下落过程中能冲击桩头做功,表明它具有能量,物体由于　处于一定的高度　所具有的能叫重力势能。请再列举具有重力势能的例子:　高山上的石头、楼上的空调外机　。 结合具体事例提出猜想,既降低了难度,又提前感同身受 实验方法是实验探究的关键,明确实验思路,实验器材、步骤就呼之欲出 回顾导入环节,解答疑惑,完美闭环
2.影响重力势能大小的因素 (1)提出问题:重力势能大小跟哪些因素有关呢 (2)猜想与假设:先观看“巨石掉落”的视频。 重力势能的大小可能与　物体所处的高度　、　物体的质量　有关。 (3)实验方法 ①重力势能可能与多个因素有关,探究时要用到　控制变量法　: 控制　质量　相同,改变物体　高度　比较重力势能大小。 控制重物　高度　相同,改变　质量　比较重力势能大小。 ②如何判断重力势能大小 比较小方桌在沙箱中　下陷的深度　,来比较重力势能大小。 思路:重物落下对小方桌做功,小方桌陷得越深,物体对小方桌做的功越　多　,物体的重力势能越　大　。这种方法叫　转换法　。 (4)学生根据实验方案分组进行实验,教师巡视指导。 (5)教师引导学生根据观察到的实验现象,引导学生得出实验结论。 物体的重力势能与物体的　质量　和它所在位置的　高度　有关。质量相同时,越高的物体具有的重力势能越　大　。高度相同时,质量越大的物体具有的重力势能越　大　。 3.高空抛物 (1)谈一谈:高空抛物危害巨大的原因是什么 观看“高空坠物危害”的视频。 先分小组交流讨论,后尝试回答。 提示:高空抛物从物理角度看,重物到地面以后的冲击力与破坏力,主要跟重物的质量、下落的高度以及坠物的形状和材质等有关。严禁高空抛物。 (2)阅读课本P244“拓展一步”。 4.弹性势能 学生阅读课本P243最后3段,完成以下问题: (1)像张开的弓能对箭做功那样,物体因发生　弹性形变　而具有的能叫弹性势能。物体的　弹性形变　越大,具有的弹性势能就越大。重力势能、弹性势能统称为势能。 (2)请设计实验或举例说明物体的弹性势能跟弹性形变的关系。 提示:弓张得越满,箭射得越远;木块压缩弹簧,压得越紧,被推动得越远;…… 总结:物体的弹性形变越大,具有的弹性势能越　大　。 (3)人们将重力势能、弹性势能这类能统称为　势能　。 通过视频既能感受高空坠物的巨大破坏力,又能引发猜想 通过对高空抛物巨大的危害认识,引发他们对高空抛物立法的理解,以及规范今后自己的行为,倡导安全生活意识
第三节　动能和势能
一、能量
1.如果一个物体能够对其他物体做功,我们就说这个物体具有能量。
2.单位:焦耳(J)
二、动能
1.定义:物体由于运动而具有的能量。
2.影响因素:物体的质量和运动速度。
三、势能
1.重力势能:物体由于处于一定的高度所具有的能。
2.影响因素:物体的质量和它所在位置的高度。
3.弹性势能:物体因发生弹性形变而具有的能,跟物体弹性形变的大小有关。
见PPT课件
　　本节课的概念比较抽象,为了加强对各个概念的理解,让学生列举生活中具有动能、重力势能和弹性势能的实例,这样不仅加深了学生对动能、重力势能和弹性势能的概念的理解,更懂得了它们之间的区别与联系。进一步启发学生设计实验探究三种能量分别与什么因素有关。本节课要根据学生的理解程度对学生进行启发,教师可放手让学生自己设计实验探究,比如动能与哪些因素有关,重力势能与什么因素有关,同时强调在此实验过程中必须注意控制变量。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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