第3节
动能和势能教学设计
一、教材分析：
本节教材首先在学生学过的功的知识的基础上，直接从功和能的关系引入了能量的初步概念，不追求严密性。这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识。教材列举了风、流水等能够做功，以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象，同时也为讲水能和风能的利用埋下伏笔。由此引出了动能的概念，用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，能够培养学生的观察分析能力，势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念，再由实验或观察生活中的现象学习势能的大小的决定因素。在本节内容中教材未给出了机械能的概念。重点介绍了动能、势能的概念及影响因素，能量、机械能、动能、势能、重力势能、弹性势能这些概念的包含与被包含关系模糊。
二、学生分析：
1、在前一段的科学学习中，学生对“能量“这一词眼已不间断地有所认识，这是学生
学习动能和势能的认识基础；
2、学生对生活现象当中蕴含的一些科学知识颇有兴趣，这是学生学好本课知识的兴趣
基础；
3、学生已具备了科学实验探究意识及方法，乐于运用身边的器材来设计实验来探究其
中的物理道理，具备了一定的合作与交流意识，为教师课堂上的顺利指导奠定了基础；
4、学生的学习水平和动手能力参差不齐，分组探究时要注意按照组间同质、组内异质的原则合理搭配，做好分工与合作。
三、教学目标：
1）知识与技能：
1、理解动能和势能的概念；
2、在探究实验中理解影响动能和势能的因素；
3、用能量的初步知识理解分析简单的实际问题。
2）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、在讨论探究实验中总结影响动能、势能的因素。
3）情感态度与价值观：培养学生探究品质和创新精神，有将知识应用于生活的意识。
通过探究实验和合作学习，培养学生严谨的科学心态，敢于探索创新的科学精神及交流合作的团队意识。
四、重点与难点：
1）
重点：动能、势能的概念。
2）
难点：探究动能、重力势能的大小各与什么因素有关。和指导
五、教学过程
（一）新课导入
海啸是一种具有强破坏力的海浪,其危害性极大,海啸时掀起的狂涛骇浪,高度可达十多米至几十米,形成“水墙”,时速可达数百千米,形成“四海翻腾云水怒”的惊人奇观,另外,海啸波长很大,可以传播几千公里而能量的损失很小,海啸到达岸边,“水墙”就会以摧毁之势冲上陆地,同时还能挟着重达数吨的岩石及船只、废墟等杂物,向内陆扫荡数千米,甚至会沿着入海的河流逆流而上,沿河地势低洼的地区会被吞噬,对人类的生命和财产造成了严重的危害.(如图所示为印度洋海啸)
海啸为什么有如此大的破坏力呢?
（二）新知构建
一、什么是能量
展示课件:
(1)湍急的河水冲击水轮机转动.(2)高举的铁锤将木桩打入地里.(3)拉弯的弓将箭射出.(4)撑起的撑杆将运动员撑起.让学生根据展示的课件说出他们在工作的过程中具有哪些共性?从中所利用的物理原理是什么?
学生结合导入中所获取的信息,小组之间进行讨论、交流,发表自己的观点,不同意见的小组进行补充交流.二、动能
实验钢球撞击木块能够做功,若将钢球静止停靠在木块一侧,钢球还能够对木块做功吗?(边讲边演示).学生观察并分析回答,静止的钢球不能使木块移动,所以不能够对木块做功.现在我们要利用桌上的斜面、钢球、木块来探究动能的大小与物体的质量、运动的速度有怎样的关系.实验前,我们先思考几个问题:
(1)实验时如何比较动能的大小?
(2)动能的大小可能与两个或两个以上的因素有关,在实验中应如何具体操作?
(3)研究动能与质量关系时,应该改变哪一个物理量?应该让哪一个物理量不改变?如何控制质量不同的钢球撞击物体时的速度相同?
(4)研究动能与速度关系时,应该改变哪一个物理量?应该让哪一个物理量不改变?如何控制质量相同的钢球撞击物体的速度不同?
学生分析讨论后回答:
(1)使钢球从斜面上滑下,撞击平面上的木块,被撞木块的运动距离越长,运动钢球所具有的动能就越大.(2)采用控制变量法.(3)应该使质量不同,让速度相同.使钢球分别从斜面的同一高度由静止滚下,就能使钢球撞击物体时的速度相同.(4)应该使质量相同,让速度不同.取同一钢球从斜面的不同高度滚下,就能使钢球撞击物体时的速度不同.设计出实验步骤,并进行实验.让学生分组实验后得出结论: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;物体的动能与物体的速度和质量有关,速度越大,质量越大,物体具有的动能就越大.三、重力势能
学生分析思考:打桩机和高山的运动员之所以具有能量是因为什么？让学生认识到物体被举高而具有能量,这种能量与重力有关,物理学中叫做重力势能.思考:木块和铅球都被举高,它们具有的重力势能相同吗?重力势能的大小与什么因素有关？
探究物体的重力势能跟哪些因素有关（学生设计）
重力势能与质量和高度有关，质量越大，重力势能越大。被举的高度越高，重力势能也越大。
四、弹性势能
(教师边演示,边讲授)把一个砝码放在弹簧上的小木板上,用力将弹簧压缩,使其发生弹性形变.此时,弹簧静止,没有动能.弹簧也没有被举高,没有重力势能.可是大家想象,弹簧能不能做功?
学生观察到:放开手,砝码被弹簧举起来,说明被压缩的弹簧能够做功,也具有能.总结:被压缩的弹簧也具有能.这种能区别于动能和重力势能,它是由于物体发生了弹性形变而具有的能.所以,物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能.让学生表演用橡皮筋弹射纸弹的游戏.用不同的力使橡皮筋形变程度不同,观察纸弹弹射的距离有何不同?
橡皮筋形变程度不同,纸弹弹射的距离不同,说明橡皮筋对纸弹的做功不同,进一步说明橡皮筋具有的弹性势能不同
指出:物体的弹性势能的大小跟形变大小有关,弹性形变越大,它具有的弹性势能越大.重力势能和弹性势能都叫做势能
（三）课堂小结
（四）检测反馈
1.下列物体具有何种形式的能:
水平地面上滚动的铅球;
悬挂在室内电灯:
;
玩具汽车中被卷紧的发条:
2.假如卡车空载和满载时都以同样的速度行驶，那么空载时具有的动能 满载时具有的动能．停放在山顶上的卡车具有的重力势能__________该卡车下山时具有的重力势能．（选填“大于”、“小
于”或“等于”）
1.一架执行人工降雨任务的飞机沿水平方向匀速飞行并不断向下撒“液氮”，在此过程中，飞机的动能（），重力势能（）
2.竖直向上抛出的小石子，上升到最高点时速度为零，此时石子具有__
__能；当石子落到地面时，速度不为零，此时石子具有_____能.3..汽车匀速沿斜坡向上行驶，则汽车的______能不变，_______能增大.自行车下坡时，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐______，自行车的重力势能逐渐_______.4..两辆相同的汽车在高速公路上行驶，甲车的速度是120
km/h，乙车的速度是35
m/s，则____车具有的动能大，这表明物体的____相同时，__
_大的物体具有的动能大。
（五）板书设计:
1.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.2.重力势能
定义:物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能.影响因素:质量、举高的高度.3.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.（六）布置作业
【必做题】
教材第70页动手动脑学物理的2,3,4题.【选做题】
教材第70页动手动脑学物理的1,5题.
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