《動能和勢能》教(學(xué))案(20210316214157)

1、動能和勢能教學(xué)設(shè)計 一、教材分析 本節(jié)容由“動能”“勢能”兩部分構(gòu)成。其中，動能、重力勢能 和彈性勢能概念的引入均以能做功的物體具有能量的思想為基礎(chǔ)。教 科書先簡單介紹功和能的關(guān)系，然后通過大量實例讓學(xué)生感受到動 能、勢能的存在。 影響動能和勢能大小的因素是本節(jié)教學(xué)的重點，也是難點。其中涉及 測量量的轉(zhuǎn)換問題。教科書安排了相應(yīng)的實驗，讓學(xué)生通過觀察實驗 認(rèn)識動能的大小與什么因素有關(guān)。這個實驗是進(jìn)一步認(rèn)識勢能的基 礎(chǔ)，可以引導(dǎo)學(xué)生利用身邊的器材設(shè)計實驗，加強他們的實踐體驗。 二、教學(xué)目標(biāo) （一）知識與技能 1. 能通過實例從做功的角度描述能量。能說出能量與做功的關(guān)系。 記住能的單位。 2. 能利

2、用實例或?qū)嶒灣醪秸J(rèn)識動能、勢能的概念，并能運用其解釋 相關(guān)的現(xiàn)象。 3. 能通過實驗探究，了解動能、勢能的大小跟哪些因素有關(guān)。 （二）過程與方法 1. 通過觀察認(rèn)識動能勢能的存在，通過歸納概括得到動能勢能的概 念。 2. 在了解動能、勢能的大小跟哪些因素有關(guān)的活動中，學(xué)會用科學(xué) 探究的方法研究物理問題。 （三）情感態(tài)度與價值觀 1. 具有從能量的角度分析物理問題的意識。 2. 通過科學(xué)探究，使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究 方法，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，形成尊重事實、探索真理的科學(xué)態(tài) 度。 三、教學(xué)重難點 教學(xué)重點：影響動能和勢能大小的因素。 教學(xué)難點：影響動能和勢能大小的因素。 四

3、、教學(xué)方法 首先在學(xué)生學(xué)過的功的知識的基礎(chǔ)上，直接從功和能的關(guān)系引入 了能量的初步概念，不追求嚴(yán)密性，這是因為初中只要求學(xué)生對能量 的概念有初步的認(rèn)識。接著列舉了風(fēng)、流水等能夠做功，以便使學(xué)生 對運動物體具有能量形成比較清楚的具體印象，同時也為講水能和風(fēng) 能的利用埋下伏筆。由此引出了動能的概念，用實驗說明動能的大小 跟速度、質(zhì)量的關(guān)系，能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力，勢能的教學(xué)也 是從做功的角度先引入勢能概念，再由實驗或觀察生活中的現(xiàn)象學(xué)習(xí) 決定勢能大小的因素。 五、教學(xué)用具 多媒體課件、木塊、彈簧、橡皮筋、斜槽、不同質(zhì)量的鋼球、玻 璃球等。 六、教學(xué)過程 教學(xué)環(huán) 節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖

4、 導(dǎo)入新 課 （5分 鐘） 當(dāng)一個力作用在物體上，物 體在這個力的作用下，沿力 的方向上通過了一段距離， 這個力的作用有了成效，就 說這個力做了功。 演示：用手推動木塊，使木 塊運動一段距離。在此過程 中，手的推力是否做了功？ 出示斜槽，并演示鋼球從斜 槽上滾下，在水平桌面上撞 擊木塊，使木塊移動了一段 距離。讓學(xué)生分析碰撞過程 中，做沒做功？ 利用學(xué)生分析的結(jié)果“鋼球 對木塊做了功”引入能量的 概念：一個物體能夠做功， 我們就說它具有能量?？梢?物理學(xué)中，能量和功有著密 切的聯(lián)系，能量反映了物體 學(xué)生思考并回答， 木塊在推力的方向 上通過了距離，推 力做了功。 學(xué)生思考并回答， 滾下的鋼球撞

5、擊木 塊，對木塊有力， 并使木塊移動了一 段距離，鋼球?qū)δ?塊做了功。 功和能有 密切聯(lián) 系，從做 功直接引 入能的概 念。并為 下面設(shè)計 探究影響 動能大小 的因素做 好了鋪 墊。 做功的本領(lǐng)。 不同的物體做功的本領(lǐng)也 不同。一個物體能夠做的功 越多，表示這個物體的能量 越大。物體具有能量的形式 是多種多樣的，以后我們將 逐步認(rèn)識各種形式的能量。 一、動能 學(xué)生觀察并分析回 運用事例 剛才的實驗中鋼球撞擊木 答，靜止的鋼球不 對比進(jìn)行 塊能夠做功，若將鋼球靜止 能使木塊移動，所 思考，學(xué) ?？吭谀緣K一側(cè)，鋼球還能 以不能夠?qū)δ緣K做 生易于接 夠?qū)δ緣K能夠做功嗎？（邊 功。 受新知 新課教 講

6、邊演示）。 學(xué)生積極思考，并 識。 學(xué) 讓學(xué)生認(rèn)識到只有運動的 回答問題。啟發(fā)同 風(fēng)、流水 （30分 鋼球才能推動木塊做功。 學(xué)得出，動能的大 等能夠做 鐘） 總結(jié)出動能概念：物體由于 小可能與物體的質(zhì) 功，以便 運動而能夠做功，它們具有 量、運動的速度有 使學(xué)生對 的能量叫做動能。 關(guān)。 運動物體 引導(dǎo)學(xué)生廣泛地列舉事例， 學(xué)生分析討論后回 具有能量 說明運動的空氣、水和各種 答： 形成比較 物體都能夠做功，而具有動 （1）使小球從斜面 清楚的具 能。概括出“一切運動的物 滑下，撞擊平面上 體印象， 體都具有動能”。 的物塊，被撞物塊 同時也為 狂風(fēng)能撼動大樹，而微風(fēng)只 的運動距離越長， 講

7、水能和 能搖動樹葉，說明動能有大 運動小球所具有的 風(fēng)能的利 有小，你能猜想一下動能的 動能就越大。 用埋下伏 大小可能與什么因素有 （2）采用控制變量 筆。 關(guān)？ 法。 運用轉(zhuǎn)換 現(xiàn)在我們要利用桌上的斜 （3）應(yīng)該使質(zhì)量不 和控制變 面、小球、木塊來探究動能 同，讓速度相同。 量的思想 的大小與物體的質(zhì)量、運動 使小球分別從斜面 設(shè)計并進(jìn) 的速度有怎樣的關(guān)系。實驗 的同一高度由靜止 行實驗， 前，我們先思考幾個問題： 滾下，就能使小球 培養(yǎng)學(xué)生 （1）實驗時如何比較動能 撞擊物體時的速度 科學(xué)探究 的大??？ （2）動能的大小可能與兩 個或兩個以上的因素有關(guān)， 在實驗中應(yīng)如何具體操 作？ （3

8、）研究動能與質(zhì)量關(guān)系 時，應(yīng)該改變哪一個物理 量？應(yīng)該讓哪一個物理量 不改變？如何控制質(zhì)量不 相同。 （4）應(yīng)該使質(zhì)量相 同，讓速度不同。 取同一個小球從斜 面的不同高度滾 下。就能使小球撞 擊物體時的速度不 同。 能力。 同的小球撞擊物體時的速 度相同？ （4）研究動能與速度關(guān)系 時，應(yīng)該改變哪一個物理 量？應(yīng)該讓哪一個物理量 不改變？如何控制質(zhì)量相 同的小球撞擊物體的速度 不同？ （5）設(shè)計出實驗步驟，并 進(jìn)行實驗。 讓學(xué)生分組實驗后得出結(jié) 論：質(zhì)量相同時，速度越大 的物體具有的動能越大；速 度相同時，質(zhì)量越大的物體 具有的動能越大；物體的動 能與物體的速度和質(zhì)量有 關(guān)，速度越大，質(zhì)量越大

9、， 物體具有的動能就越大。 學(xué)生分析思考：木 塊靜止放在水平桌 面上，沒有在重力 重力勢能 概念的引 入也以能 二、重力勢能 演示：木塊靜止放在水平桌 面上，問：木塊受到重力， 重力對木塊做功嗎？怎樣 方向上移動，此時 做功的物 才能使重力對木塊做功？ 重力不做功。要讓 體具有能 讓學(xué)生認(rèn)識到物體被舉高 重力對木塊做功， 量的思想 而具有能量，這種能量與重 可以讓木塊舉高后 為基礎(chǔ)。 力有關(guān)，物理學(xué)叫做重力勢 釋放。 有了前面 能。 研究動能 思考：木塊和鉛球都被舉 的實驗做 高，它們具有的重力勢能相 基礎(chǔ)，再 同嗎？ 學(xué)習(xí)研究 在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生思考： 重力勢能 （1）重力勢能可能與什么 的

10、實驗變 因素有關(guān)？ 得較為容 （2）實驗時如何比較重力 易，教師 勢能的大小？ 適當(dāng)點播 （3）你應(yīng)該釆用什么實驗 方法來探究？ （4）設(shè)計出實驗步驟，并 進(jìn)行實驗。 學(xué)生實驗后得出結(jié)論：物體 被舉的高度相同時，質(zhì)量越 大的物體具有的重力勢能 越大；質(zhì)量相同時，舉得越 即可。 髙的物體具有的重力勢能 越大；物體的重力勢能與物 體的被舉的髙度和質(zhì)量有 關(guān)，被舉的高度越大，質(zhì)量 越大，物體具有的動能就越 大。 三、彈性勢能 學(xué)生觀察到：放開 彈性勢能 （教師邊演示，邊講授）一 手，硅碼被彈簧舉 概念的引 個彈簧，把一個袪碼放在彈 起來，說明被壓縮 入也以能 簧上的小木板上，用力將彈 的彈簧能夠做功

11、， 做功的物 簧壓縮，使其發(fā)生彈性形 也具有能。 體具有能 變。此時，彈簧靜止，沒有 橡皮筋形變程度不 量的思想 動能。彈簧也沒有被舉高， 同，紙彈彈射的距 為基礎(chǔ)。 也沒有重力勢能?？墒谴蠹?離不同，說明橡皮 讓學(xué)生親 想象，彈簧能不能做功？ 筋對紙彈的做功不 自參與實 總結(jié)：被壓縮的彈簧也具有 同，進(jìn)一步說明橡 驗，體會 能。這種能區(qū)別于動能和重 皮筋具有的彈性勢 物理就在 力勢能，它是由于物體發(fā)生 能不同。 身邊。 了彈性形變而具有的能。所 以，發(fā)生彈性形變的物體具 有的能叫彈性勢能。 物體在很多情況下都具有 彈性勢能。射箭用的弓被拉 滿時產(chǎn)生彈性形變，具有彈 性勢能。鐘表的發(fā)條在卷緊 時具有彈性勢能，通過做功 來帶動鐘表機件正常轉(zhuǎn)動。 讓學(xué)生表演用橡皮筋彈射 紙彈的游戲。用不同的力使 橡皮筋形變程度不同，觀察 紙彈彈射的距離有何不 同？