江苏省南京市上元中学九年级物理上册 12.1 动能势能机械能教案 苏科版
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五、课堂练习和作业：
1．如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验。
(1)实验中你通过以观察________知道动能的大小．
(2)实验中采用_________方法，使得铜球和钢球滚到水平面速度相同．
(3)图甲和丙，探究的问题是__________________．
2．例举生活和生产中应用动能做功的例子。
动能势能机械能
课型
新授课
课时安排
1
授课时间
教
学
目
标
知道什么是能；什么是动能、重力势能、弹性势能；什么是机械能和能的单位。
明确动能的大小与哪些因素有关；重力势能的大小与哪些因素有关；弹性势能的大小由什么因素决定；
理解动能与势能之间的转化，探索机械能守恒的条件。
进一步学会用控制变量法探究物理规律，尝试用能量转化的观点解释物理现象和规律。
3．分析它们的共性，得出能量的概念：
一个物体如果能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量。
（强调是“能够”，而不是“正在”或“已经”）
二、探究动能大小与哪些因素有关？
1．找出实例⑴⑵的共同特点，得出动能的概念：
请学生回答
物体由于运动而具有的能叫动能。
2．进一步提出动能的大小与哪些因素有关？
根据学生的看法，删除不必要的因素，将其它因素进行优化组合，归结到速度与质量两个问题。
(1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是：______________；
(2)在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低，产生此现象的原因是：____________。
2．如图所示，是学生在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一小石块m，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点．在小石块从a点到c点运动的过程中，小石块的动能_______（填变化趋势）；小石块到达____点时，动能为零，石块减少的重力势能转化为_________。
3．课本P54⑴
4．课课练
第二课时：
一、回顾能的概念和决定动能大小的因素。（提问）
回顾物体的势能分为弹性势能和重力势能
二、探究决定弹性势能大小的因素
1．由上好发条的玩具汽车松手后能自动前进，说明弹性势能也能做功。
2．演示实验：套有橡皮筋的卡片在压平后松手能自动跳起来。
不将卡片放平，观察放手后的情况又怎样？
⑶想一想，要想将小桌打得深一些，可以采取哪些方法？
3．结论：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
物体的质量越大，被举得越高，重力势能就越大。
四、动能和势能的转化
1．介绍实验装置滚摆，诉学生实验中观察什么？
（下落和上升过程中，速度大小的变化与高度的关系）
2．演示实验。
3．提问观察到的现象，分析这一现象，说明了什么问题？
重点
动能、重力势能、弹性势能、机械能的基本概念；决定动能、重力势能、弹性势能大小的因素；动能与势能的相互转化。
难点
探究实验的设计
教学过程
复备
第一课时：
一、新课引入
1．展示图片，提出：⑴高速公路上行驶的汽车为什么要限速？
⑵骑自行车从高处滑下时即使不蹬车，车的速度为什么越来越快？
2．例举实例：
⑴运动着的锤子能将钉子打入木板中；⑵运动着的飞机能将世贸大厦撞坍塌；⑶橡皮筋做的弹弓可以把纸做的子弹射的很远；⑷拦河坝上的水可以推动水轮机发电等。
例2．在综合实践活动课上，王艳同学发现学校运动场地上有若干大小不等的铅球，于是他想利用这些器材，体验一下“重力势能的大小与哪些因素有关”。
(1)请你帮他设计应如何去做；
(2)说明该实践中怎样判断物体重力势能的大小？
七、课堂练习与作业：
1．如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动，请回答：
3．结论：物体由于发生弹性形变而具有弹性势能。
在一定限度内，形变越大，形变物体的弹性势能就越大。
4．请学生举出一些应用弹性势能做功的实例。
三、探究决定重力势能大小的因素
1．演示实验：将木块举高，让其自由落下，将小桌打入沙中。
2．提出问题：
⑴这种做功的本领是由什么产生的？
⑵通过观察什么可以知道其做功本领的大小？
2．知识结构：
机
械
能
动能
质量越大，速度越大，动能越大
势能
重力势能
质量越大，举得越高，重力势能越大
弹性势能
弹性形变越大，弹性势能越大
六、典型例题
例1．在离地面h高度处，抛出四个完全相同的小球，如图所示，小球抛出时的速度大小相同，方向分别为竖直上抛、斜上抛、平抛、斜向下抛四种情况下，小球落到地面时，哪种情况下的落地速度最大?(不计空气阻力)
3．设计实验前的思考：（强调控制变量的思想）
问题一：同一小车或小球从不同高度由静止滑下，到达水平面时速度大小相同吗？
问题二：质量不同的小车或小球从同一高度由静止滑下，到达水平面时速度大小相同吗？
问题三：通过观察什么来判断物体动能的大小？
（木块被撞后移动距离的远近）
三、演示实验，得出结论。
1．安装实验装置，进行实验。先用同一小车从不同高度由静止滑下；再在小车上放砝码，改变小车的质量，让小车从同一高度由静止滑下。
2．总结实验结论：
运动物体动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，它具有的动能就越大。
四、典型例题：
例1.关于“功和能”的关系，下列说法中正确的是（）
A.一个物体的能量越大，它做的功一定越多
B.一个物体没有做功，它就没有能量
C.一个物体能够做功，它就具有能量
D.以上说法都不正确
例2.如图所示，让钢珠从斜面上自静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离．放在同一水平面上的相同木块，被撞得越远，表示钢球的动能越大．现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远，回答以下问题：
(1)设计本实验的目的是研究_______；
(2)让不同的钢球从同一高度滚下是为________；
(3)此实验得出的结论是_______；
(4)下表中给出了一头牛慢步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据．
物体
质量m/kg
速度v/m·s－1
动能E/J
牛
约600
约0.5
约75
中学生
约50
约6
约900
分析数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是______，你这样判断的依据是_________．
（向下滚动时，速度越来越快，动能越来越大，重力势能越来越小；上升时，速度越来越慢，动能越来越小，重力势能越来越大。）
4．概括得出结论：动能和重力势能之间可以互相转化。
5．请同学运用类比的方法，举出一些弹性势能和动能转化的例子；举出一些重力势能与弹性势能相互转化的例子。
五、构建知识网络
1．指出动能与势能的统称为机械能
1．如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验。
(1)实验中你通过以观察________知道动能的大小．
(2)实验中采用_________方法，使得铜球和钢球滚到水平面速度相同．
(3)图甲和丙，探究的问题是__________________．
2．例举生活和生产中应用动能做功的例子。
动能势能机械能
课型
新授课
课时安排
1
授课时间
教
学
目
标
知道什么是能；什么是动能、重力势能、弹性势能；什么是机械能和能的单位。
明确动能的大小与哪些因素有关；重力势能的大小与哪些因素有关；弹性势能的大小由什么因素决定；
理解动能与势能之间的转化，探索机械能守恒的条件。
进一步学会用控制变量法探究物理规律，尝试用能量转化的观点解释物理现象和规律。
3．分析它们的共性，得出能量的概念：
一个物体如果能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量。
（强调是“能够”，而不是“正在”或“已经”）
二、探究动能大小与哪些因素有关？
1．找出实例⑴⑵的共同特点，得出动能的概念：
请学生回答
物体由于运动而具有的能叫动能。
2．进一步提出动能的大小与哪些因素有关？
根据学生的看法，删除不必要的因素，将其它因素进行优化组合，归结到速度与质量两个问题。
(1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是：______________；
(2)在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低，产生此现象的原因是：____________。
2．如图所示，是学生在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一小石块m，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点．在小石块从a点到c点运动的过程中，小石块的动能_______（填变化趋势）；小石块到达____点时，动能为零，石块减少的重力势能转化为_________。
3．课本P54⑴
4．课课练
第二课时：
一、回顾能的概念和决定动能大小的因素。（提问）
回顾物体的势能分为弹性势能和重力势能
二、探究决定弹性势能大小的因素
1．由上好发条的玩具汽车松手后能自动前进，说明弹性势能也能做功。
2．演示实验：套有橡皮筋的卡片在压平后松手能自动跳起来。
不将卡片放平，观察放手后的情况又怎样？
⑶想一想，要想将小桌打得深一些，可以采取哪些方法？
3．结论：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
物体的质量越大，被举得越高，重力势能就越大。
四、动能和势能的转化
1．介绍实验装置滚摆，诉学生实验中观察什么？
（下落和上升过程中，速度大小的变化与高度的关系）
2．演示实验。
3．提问观察到的现象，分析这一现象，说明了什么问题？
重点
动能、重力势能、弹性势能、机械能的基本概念；决定动能、重力势能、弹性势能大小的因素；动能与势能的相互转化。
难点
探究实验的设计
教学过程
复备
第一课时：
一、新课引入
1．展示图片，提出：⑴高速公路上行驶的汽车为什么要限速？
⑵骑自行车从高处滑下时即使不蹬车，车的速度为什么越来越快？
2．例举实例：
⑴运动着的锤子能将钉子打入木板中；⑵运动着的飞机能将世贸大厦撞坍塌；⑶橡皮筋做的弹弓可以把纸做的子弹射的很远；⑷拦河坝上的水可以推动水轮机发电等。
例2．在综合实践活动课上，王艳同学发现学校运动场地上有若干大小不等的铅球，于是他想利用这些器材，体验一下“重力势能的大小与哪些因素有关”。
(1)请你帮他设计应如何去做；
(2)说明该实践中怎样判断物体重力势能的大小？
七、课堂练习与作业：
1．如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动，请回答：
3．结论：物体由于发生弹性形变而具有弹性势能。
在一定限度内，形变越大，形变物体的弹性势能就越大。
4．请学生举出一些应用弹性势能做功的实例。
三、探究决定重力势能大小的因素
1．演示实验：将木块举高，让其自由落下，将小桌打入沙中。
2．提出问题：
⑴这种做功的本领是由什么产生的？
⑵通过观察什么可以知道其做功本领的大小？
2．知识结构：
机
械
能
动能
质量越大，速度越大，动能越大
势能
重力势能
质量越大，举得越高，重力势能越大
弹性势能
弹性形变越大，弹性势能越大
六、典型例题
例1．在离地面h高度处，抛出四个完全相同的小球，如图所示，小球抛出时的速度大小相同，方向分别为竖直上抛、斜上抛、平抛、斜向下抛四种情况下，小球落到地面时，哪种情况下的落地速度最大?(不计空气阻力)
3．设计实验前的思考：（强调控制变量的思想）
问题一：同一小车或小球从不同高度由静止滑下，到达水平面时速度大小相同吗？
问题二：质量不同的小车或小球从同一高度由静止滑下，到达水平面时速度大小相同吗？
问题三：通过观察什么来判断物体动能的大小？
（木块被撞后移动距离的远近）
三、演示实验，得出结论。
1．安装实验装置，进行实验。先用同一小车从不同高度由静止滑下；再在小车上放砝码，改变小车的质量，让小车从同一高度由静止滑下。
2．总结实验结论：
运动物体动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，它具有的动能就越大。
四、典型例题：
例1.关于“功和能”的关系，下列说法中正确的是（）
A.一个物体的能量越大，它做的功一定越多
B.一个物体没有做功，它就没有能量
C.一个物体能够做功，它就具有能量
D.以上说法都不正确
例2.如图所示，让钢珠从斜面上自静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离．放在同一水平面上的相同木块，被撞得越远，表示钢球的动能越大．现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远，回答以下问题：
(1)设计本实验的目的是研究_______；
(2)让不同的钢球从同一高度滚下是为________；
(3)此实验得出的结论是_______；
(4)下表中给出了一头牛慢步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据．
物体
质量m/kg
速度v/m·s－1
动能E/J
牛
约600
约0.5
约75
中学生
约50
约6
约900
分析数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是______，你这样判断的依据是_________．
（向下滚动时，速度越来越快，动能越来越大，重力势能越来越小；上升时，速度越来越慢，动能越来越小，重力势能越来越大。）
4．概括得出结论：动能和重力势能之间可以互相转化。
5．请同学运用类比的方法，举出一些弹性势能和动能转化的例子；举出一些重力势能与弹性势能相互转化的例子。
五、构建知识网络
1．指出动能与势能的统称为机械能