(完整版)动能和势能教案

第3节动能和势能

【教学目标】

一、知识与技能

1。理解动能和势能的基本概念,并能识别具有动能和势能物体的事例.

2. 理解动能、势能的大小跟什么因素有关.

二、过程与方法

1.熟练掌握分类法、控制变量法等具体的研究方法.

2.通过参与科学探究活动,培养初步的科学探究能力.

三、情感、态度与价值观

1。使学生通过知识的探索过程形成研究探索的意识和敢于创新的精神.

2.在与小组成员一起探索的过程中，养成与人共处、协作学习的好习惯.

【教学重点】

动能和势能的概念；动能和势能的大小与哪些因素有关。

【教学难点】探究动能和势能的影响因素。

【教具准备】斜面（光滑的长木板）、钢球(大、小钢球各一个）、木块、刻度尺、多媒体课件等.

【教学课时】1课时

【巩固复习】

教师引导学生复习上一节有关功率的知识，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解)，加强学生对知识的巩固.

【新课引入】

教师演示实验，请同学们认真观察，并思考：小球对木块做功了吗?

实验操作：让一个小球沿桌面滚动，撞击木块，使木块移动了一段距离.

生：做了功。

师小球能够对外做功，它有能量吗？

生：(齐声回答）当然有能量.

师运动的物体有什么能量？有什么特点？这正是我们今天要研究的问题.

【进行新课】

能量

师一个物体能够对外做功表示这个物体具有能量，简称能，能量的单位与功的单位相同，也是焦耳（J)。下面请大家说说生活中都有哪些种类的能量？

生1:生活中常见的能量有电能、太阳能、风能、水能、热能等。

生2：我所知道的还有化学能、核能.

师很好，生活中能量无处不在，人们就是利用能量来做功的，下面我们一起来分析生活中一些常见事例中的能量.（教师用多媒体展示动能、势能的事例）

事例：①汹涌的洪水冲击泥石流前行；

②树枝上的苹果；

③拧紧发条的玩具车；

④提起在高处的打桩机重锤；

⑤被射箭运动员用力拉弯的弓；

⑥行驶的汽车.

师上面的这些物体都具有能量,请大家分析、讨论并提出分类的方案，说出你的依据。（提示学生从运动和静止的角度分）

生:（讨论中)方法一：从运动和静止的角度分：

方法二: 从自然和人为的角度分:

师很好,同学们从方法一分类中，发现一些物体运动时具有能量，另外一些物体尽管静止，但也储存了能量，下面我们就一起来认识动能和势能.(引出动能和势能）

教师引导学生说说生活中哪些物体具有动能。

生：正在行驶的汽车具有动能,空中飞行的鸟具有动能.

师请同学们思考在②③④⑤中的物体中，它们有些物体尽管静止，但也储存了能量,它们是如何获得能量的？

学生很快发现②与④有一定的高度；③与⑤发生了形变。

教师点评：在地球表面附近与高度相关的能称为重力势能，发生弹性形变而具有的能称为弹性势能.

探究动能的大小与哪些因素有关

师同学们平时观察注意到，在发生交通事故时,汽车高速行驶和低速行驶撞上障碍物时的破坏程度是不同的。下面我们就通过实验来探究动能的大小与哪些因素有关。（提示：可仿照教《实验》进行探究）

材P

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师这是个带槽的木板,我们把钢球放到斜面上令其滚下，到达平面上打击一个小木块,推动木块做功,根据木块被推动的距离远近来判断钢球具有的动能大小.（注意控制变量法的应用)教师演示实验一，学生仔细观察实验.

步骤一：教师使小钢球从某一高度由静止开始滚下。（注意木块被推的距离）

步骤二：教师换一个质量大的钢球，从同一位置由静止开始滚下,到达水平面上时和刚才的小钢球具有同样的速度,再观察木块被推动的距离。(很显然，第二次木块被推的距离比第一次远得多。说明大钢球做的功多,也就是大钢球具有的动能大.）

教师提问:这个实验说明了什么?

生：这个实验说明了物体的动能大小跟它的质量有关。速度相同时，质量越大，动能越大.

教师用同一个钢球演示实验二,学生仔细观察实验。

步骤一：教师让钢球从比较低的位置由静止开始滚下。（注意木块被推的距离）

步骤二:教师让钢球从比较高的位置滚下来，到达水平面上时具有更大的速度，木块被推得更远。

教师提问:这个实验说明了什么？

生：这个实验说明了物体的动能大小跟它的速度有关.同一个物体速度越大，动能越大。教师鼓励学生的回答，并进行总结和板书。

板书：动能的大小与物体的速度、质量有关。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.

页的《想想议议》,想想为什么？

师好,下面请大家阅读教材P

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生:因为大型客车、载货汽车的质量要比小型轿车质量大，因此，若速度相同时，大型客车、载货汽车具有的动能大，一旦出现交通事故，做功多，破坏程度大些.所以,为了安全起见，必

须将大型客车、载货汽车的速度限制得低些。

探究势能的大小与哪些因素有关

师重力势能的大小与什么因素有关呢？请大家设计实验探究.

学生分组进行实验探究，教师巡视指导.

提示：可以借用钢球对物体做功，做功越多，表明钢球的重力势能越大。有的同学想到用钢球下落砸击沙面陷入的深度来体现.学生还可以利用身边文具进行实验.(例如,有学生想到利用举高的橡皮下落时破坏物体的程度大小来体现）.

教师要求各小组派一位代表,叙述自己探究的结果,进行全班交流.

板书：重力势能的大小与物体所处的高度、重力有关，物体高度越大，重力越大，它具有的重力势能越大。

例题1 请同学们思考,生活中遇到这种情景时，你心里有何感觉?为什么？

（1）处在陡峭的悬崖上摇摇欲坠的大石头，当你从它的下方经过时；

(2）静止在地面上的大石头,当你从旁边经过时.

生作答，师点评。

答案:(1）处在陡峭的悬崖上的大石头有高度,有重力势能（能量），当人从它的下方经过时,会感到害怕.

（2)静止在地面上的石头，没有动能和重力势能，当人从它的旁边经过时不会害怕.

师举例请大家分析,一个沿竖直方向匀速上升的气球,它的动能、势能将如何变化?

生作答。师引导学生分析气球的质量、速度和高度的变化，从而得出动能和重力势能的变化。

例题2 一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能、势能又如何变化呢？

答案：飞机空投救灾物资后,质量减小，动能和势能也减小.

师下面我们再来探究弹性势能的大小与什么因素有关呢？请大家设计实验探究。

学生分析：当我们拉伸橡皮筋发生形变弹出石子时，发现形变越大，石子射出距离越大,由此可见,弹性势能的大小与弹性形变大小有关，弹性形变越大，弹性势能越大.

板书：弹性势能的大小与物体发生弹性形变大小有关，弹性形变越大,弹性势能越大.

【课堂交流、小结与延展】

师同学们，我们通过本节课的学习了解了动能和势能，知道了影响它们大小的因素.你们还有哪些收获呢?请相互交流、讨论.（请大家谈自己知道本节哪些知识，还想知道哪些内容及