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1、11.3 动能和势能教学设计一、教学目标（一）知识与技能1能通过实例从做功的角度描述能量。能说出能量与做功的关系。记住能的单位。2能利用实例或实验初步认识动能、势能的概念，并能运用其解释相关的现象。3能通过实验探究，了解动能、势能的大小跟哪些因素有关。（二）过程与方法1通过观察认识动能势能的存在，通过归纳概括得到动能势能的概念。2在了解动能、势能的大小跟哪些因素有关的活动中，学会用科学探究的方法研究物理问题。（三）情感态度与价值观1具有从能量的角度分析物理问题与生活紧密联系的意识，并通过相关案例使学生形成正确的安全防范和心理健康理念。2通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方
2、法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。二、教学重难点影响动能和势能大小的因素。三、教学策略首先在学生学过的功的知识的基础上，通过视频里交通事故、漂流、重锤打桩等情景让学生分析是否有做功现象，然后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。接着，对相关情景进行分类，由此引出了动能、重力势能和弹性势能的概念。紧接着以小组实验的形式，通过实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，再由实验或观察生活中的现象学习决定势能大小的因素，实验过程中注重培养学生分析、观察、动手、协作等能力，同时强调控制变量法和转换法在探究过程中的运用情况
3、。另外，在教学过程中穿插了交通事故、最美司机吴斌以及高空坠物等事例，使学生具有从能的角度分析问题的能力，并且知道“物理来源于生活，服务于生活”，同时还注重了培养学生安全意识和心理健康意识。四、教学资源准备多媒体课件、木块、斜槽、不同质量的钢球、方便碗、细沙，刻度尺、弹簧、橡皮筋、等。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课（5分钟）回顾功的定义及做功的条件当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下，沿力的方向上通过了一段距离，这个力的作用有了成效，就说这个力做了功。视频：展示汽车撞人、流水推船、重锤击打桩、蹦床等事例。学生思考是否存有做功现象？利用学生分析的结果“汽车对人做了功”等
4、引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。物体具有能量的形式是多种多样的，以后我们将逐步认识各种形式的能量学生思考并回答：视频情景中疾驶的汽车撞人，对人有力，并使人移动了一段距离，汽车对人做了功。再同理分析另外几个事例。功和能有密切联系，从做功引入能的概念。一方面建立生活与物理紧密联系的意识；另一方面使学生具备一定的运用物理知识的分析问题的能力；同时通过交通事故的发生注重培养学生的安全防范意识。新课教学（30分钟）一、不同形式的能刚才的情景进行
5、分类：第一类：运动的汽车和奔腾的水流有什么共同特点呢？让学生认识到 “运动”的汽车和水流才能对人和船做功。总结出动能概念：物体由于运动而具有的能量叫做动能。第二类：举高的重锤和高空坠落的陨石有什么共同特点呢？让学生认识到 “被举高”的重锤和陨石能对木桩和地面做功。总结出重力势能的概念：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。第三类：拉伸的橡皮筋和压缩的蹦床有什么共同特点呢？让学生认识到 “发生弹性形变”的橡皮筋和压缩的蹦床能对人做功。总结出弹性势能的概念：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。强调重力势能和弹性势能统称为势能。二、动能（一）探究动能大小的影响因素。静止在路边汽车具有动能
6、吗？行驶的汽车具有动能吗？那么你能猜想一下动能的大小可能与什么因素有关？现在我们要利用桌上的斜面、小球、木块来探究动能的大小与哪些因素有关。1、猜想与假设慢速行驶的汽车和快速行驶的汽车，动能哪个大？同速行驶的小汽车和大卡车，哪个动能大？得出动能的大小可能与物体的质量、运动的速度有关的猜想。2、设计实验（1）动能的大小可能与两个或两个以上的因素有关，在实验中应才用什么方法？（2）实验时如何比较动能的大小？3、实验与观察（1）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小球撞击物体时的速度相同？（2）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
7、个物理量不改变？如何控制质量相同的小球撞击物体的速度不同？4、分析实验，得出结论。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。（二）练习巩固视频展示：最美司机吴斌请同学们思考小铁块为什么能砸穿吴斌师傅的内脏，造成伤亡？他的牺牲有哪些值得我们学习。 课件出示图片：请同学们用物理学的能量角度解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不同？三、重力势能课件出示图片：水平路面行驶的汽车具有动能，那么爬坡的汽车具有动能吗？学
8、生回答完后紧接着问还有其他形式的能吗？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，物理学叫做重力势能。 课件出示图片：大石块课件出示图片：进入工地要戴安全帽。通过讲解后再联想生活中高空坠物现象，要求学生不要在高处乱扔杂物。 探究重力势能的大小影响因素。思考：小铁球和铅球都被举高，它们具有的重力势能相同吗？在此基础上，让学生思考：（1）重力势能可能与什么因素有关？（2）你应该采用什么实验方法来探究？（3）设计出实验步骤，并进行实验。 类似于上个实验步骤进行，但这次实验要较快节奏。（4）学生实验后得出结论：物体被举的高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越大；质量相同时，举得越高的物体
9、具有的重力势能越大；物体的重力势能与物体的被举的高度和质量有关，被举的高度越大，质量越大，物体具有的动能就越大四、弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。射箭时谁具有弹性势能？如何才能把箭射得更远呢？老师表演用橡皮筋弹射纸弹的游戏模拟射箭过程。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？得出结论：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。学生积极思考，并回答问题。通过对视频场景的归类，启发学生分析三种类型各有什么共同特点在做功，得出动能、重力势能和弹性势能的概念。学生思考，并回答问题：慢速行驶的汽车和快速行驶的汽车，动能哪个大？同速行驶
10、的小汽车和大卡车，哪个动能大？学生分析讨论后回答：（1）考虑一个物理量跟多个因素关系时采用了控制变量法（2）使小球从斜面滑下，撞击平面上的物块，被撞物块的运动距离越长，运动小球所具有的动能就越大。采用控制变量法。（3）应该使质量不同，让速度相同。使小球分别从斜面的同一高度由静止滚下，就能使小球撞击物体时的速度相同。（4）应该使质量相同，让速度不同。取同一个小球从斜面的不同高度滚下。就能使小球撞击物体时的速度不同。学生思考，并回答问题：小铁块为什么能砸穿吴斌师傅的内脏？他的牺牲有哪些值得我们学习？学生思考得出动能大小跟速度、质量有关。学生分析思考：水平路面行驶的汽车和爬坡的汽车都在运动，所以都具
11、有动能；那么爬坡的汽车还具有其他形式的能吗？得出重力势能也存在这一事实。进一步认识重力势能。让学生感受生活中高空坠物的危险有了前面研究动能的实验做基础，再学习研究重力势能的实验变得较为容易，教师适当点拨即可学生观察到：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，橡皮筋弹性形变程度越大，具有的弹性势能就越大。运用事例对比进行思考，学生易于接受新知识。对相关事例中的做功现象具备不同形式的能进行归类，使学生对不同形式的能量形成比较清楚的具体印象，同时也为后面探究不同形式能量的大小影响因素埋下伏笔。运用控制变量法和转换法设计并进行实验，培养学
12、生科学探究能力通过小组实验注重培养学生的分析观察和动手合作能力。通过“最美司机”事件和高速限速问题一方面进一步掌握动能大小跟速度和质量的关系；另一方面让学生学习吴斌师傅的高尚的职业精神。同时加强交通安全意识的培养。汽车爬坡现象引入重力势能，使学生懂得同一现象可能同时具备多种形式的能。为后面的巩固练习做好铺垫。注重安全意识的渗透。通过地上、空中、不同质量的球在某生头顶上呈现让学生切身感受重力势能的存在，以及重力势能大小的影响因素。让学生亲自参与实验，体会物理就在身边弹性势能概念的引入也以能做功的物体具有能量的思想为基础。现场展示加深学生印象巩固练习课件出示相关练习。1、下列物体具有什么形式的能题
13、略）。（重点讲解山顶上滚下的石头、下落的雨滴、天花板上摇摆的吊灯具有什么能?2、选择题。（题略）重点讲解平直公路上匀速行驶洒水的洒水车动能变化吗？学生自主完成并回答。一是巩固知识。二是通过进一步掌握思考问题不能紧紧考虑某一个因素的影响，要全面考虑问题。课堂小结（5分钟）通过今天的学习，同学们有哪些收获？在实验探究中又存在哪些问题？还有什么想探究的问题？学生可以个别回答，或相互交流，在交流的基础上进行学习小结促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力布置作业课后完成课后练习及测评练习学生独立完成进一步掌握动能和势能相关知识。板书11.3 动能和势能 能量物体能够对外做功 速度 动 能 运 动 质量机械能高度重力势能 被举高 质量 势能弹性势能 弹性形变 弹性形变大小6