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1、第 3 节 动能和势能【教学目标】 一、学问与技能1. 理解动能和势能的根本概念，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. 娴熟把握分类法、把握变量法等具体的争辩方法.2. 通过参与科学探究活动，培育初步的科学探究力量.三、情感、态度与价值观1. 使学生通过学问的探究过程形成争辩探究的意识和敢于创的精神.2. 在与小组成员一起探究的过程中，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.【教具预备】斜面光滑的长木板、 钢球大、小钢球各一个、 木块、刻度尺、
2、多媒体课件等.【教学课时】1 课时【稳固复习】教师引导学生复习上一节有关功率的学问，并讲解学生所做的课后作业教师可针对性地选择局部难题讲解，加强学生对学问的稳固.【课引入】教师演示试验，请同学们认真观看，并思考：小球对木块做功了吗？ 试验操作：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：齐声答复固然有能量.师 运动的物体有什么能量?有什么特点？这正是我们今日要争辩的问题.能量【进展课】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一样，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
3、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.教师用多媒体呈现动能、势能的事例事例：汹涌的洪水冲击泥石流前行；树枝上的苹果；拧紧发条的玩具车；提起在高处的打桩机重锤；被射箭运发动用力拉弯的弓；行驶的汽车.师 上面的这些物体都具有能量，请大家分析、争辩并提出分类的方案，说出你的依据.提示学生从运动和静止的角度分生：争辩中方法一：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，觉察一些物体运动时具有能量，另外一些物体尽管静止
4、，但也储存了能量，下面我们就一起来生疏动能和势能 .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？学生很快觉察与有肯定的高度；与发生了形变.教师点评：在地球外表四周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 同学们寻常观看留意到，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.下面我们就通过试验来探究动能的大小与哪些因素有关.提示：可仿照教材 P67试验进展探究师 这是个带
5、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，依据木块被推动的距离远近来推断钢球具有的动能大小.留意把握变量法的应用教师演示试验一，学生认真观看试验.步骤一：教师使小钢球从某一高度由静止开头滚下.留意木块被推的距离 步骤二：教师换一个质量大的钢球，从同一位置由静止开头滚下，到达水平面上时和刚刚的小钢球具有同样的速度，再观看木块被推动的距离 .很明显， 其次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：这个试验说明白什么？生：这个试验说明白物体的动能大小跟它的质量有关 .速度一样时，质量越大，动能越大.教师用同一个钢球演
6、示试验二，学生认真观看试验.步骤一：教师让钢球从比较低的位置由静止开头滚下.(留意木块被推的距离) 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：这个试验说明白什么？生：这个试验说明白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.教师鼓舞学生的答复，并进展总结和板书.板书：动能的大小与物体的速度、质量有关.质量一样的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度一样的物体，质量越大，它的动能也越大.师 好，下面请大家阅读教材 P68页的想想议议,想想为什么？探究势能的大小与哪些因素有关生：由于大型客车、载货汽车的质量要比小型轿车质量
7、大，因此，假设速度一样时，大型客车、载货汽车具有的动能大，一旦消灭交通事故，做功多，破坏程度大些.所以，为了安全起见，必需将大型客车、载货汽车的速度限制得低些.师 重力势能的大小与什么因素有关呢？请大家设计试验探究. 学生分组进展试验探究，教师巡察指导.提示：可以借用钢球对物体做功，做功越多，说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表达.学生还可以利用身边文具进展试验. 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表达.教师要求各小组派一位代表，表达自己探究的结果，进展全班沟通.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
8、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） 处在陡峭的陡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)处在陡峭的陡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,会感到可怕.(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可怕.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
9、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？请大家设计试验探究.学生分析：当我们拉伸橡皮筋发生形变弹出石子时，觉察形变越大，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.【课堂沟通、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？请相互沟通、争辩.请大家谈自己知道本节哪些学问，还想知道哪
10、些内容及对本课的感受，教师进展情感谢励.生 1：通过学习，我明白了：能与功之间有着亲热的联系，物体能够对外做功，那么这个物体就具有能.具有的能量越大，做功的本领就越大，因此，能量说明物体具有做功的本领.但物体有能量时，不肯定就对外做功，这个能量可以储存在物体中.生 2：动能的大小与速度有关，而速度具有相对性，那动能的大小有相对性吗？生 3：重力势能的大小取决于物体所处的高度和重力大小.放在三楼的桌子， 高度大于相对于二楼的高度，那么重力势能的大小应当不同，也就是说，重力势能具有相对性.生 4：弹性势能中为什么要强调弹性形变，弹性形变与形变不同吗？生 5：橡皮筋使用久了，觉察拉很长，也不会把石子
11、弹出很远，说明弹性势能还与物体本身的弹性有关，对吗？师 同学们说得很好，课后你们可以依据刚刚自己提出的问题去探究下，找到正确的答案.【教师完毕语】通过这节课的探究学习，大家的收获确实不少，我们知道了动能、重力势能和弹性势能的概念，知道生活中经常应用动能、势能做功的事例 .大家通过动手探究，知道动能的大小与物体的速度、质量有关；重力势能的大小与物体所处的高度、重力有关；还了解了弹性势能的大小与物体发生弹性形变的大小有关 .其实，只要大家擅长观看生活，勤于思考，物理学问就在身边，我们经常在不知不觉中应用了物理学问.好，感谢大家！课后作业完本钱课时对应练习.1. 在帮助学生理解动能、势能的概念时，可
12、以让学生依据寻常的观看，结合自己身边的事例进展分析，这样起到更好的效果.在“探究动能大小与哪些因素有关”的试验的“沟通、评估”环节中，把握变量法的利用，让各个小组的同学发表各自的见解，这样便于提高学生今后动手试验的力量.2. 在探究动能大小与哪些因素有关的试验后，知道了动能的大小与速度、质量有关，教师可以追问学生，速度和质量对动能的影响是同等大小吗？教师可以引导、启发学生进一步思考和分析，可以通过设计一个试验来探究，可以通过实例，还可以通过让学生阅读教材 P69 页的小资料，分析比较“行走的牛”与“飞行的步枪子弹”，牛的质量比步枪子弹质量大得多，然而牛的动能比步枪子弹的动能小得多，这是为什么？
13、学生带着问题去思考，这样更加激发学生的求知欲，调动学生的乐观性、主动性.生活中的机械能动能和势能统称为机械能，一个物体可以同时具有动能和势能.物体在运动过程中,动能和势能可以相互转化.滑梯:滑梯上的人在下滑过程中,重力势能渐渐减小,动能渐渐增大,势能渐渐转化为动能.举重:运发动用力将杠铃举高 ,说明运发动对杠铃做了功 ,使杠铃的重力势能增大.当完成举重以后,运发动将杠铃释放,杠铃在重力作用下落下,重力势能转化为动能.背跃式跳高:运发动利用助跑和蹬地 ,使自己获得动能,在上升过程中动能转化为重力势能.起跳时获得的动能越大 ,上升过程中转化成的重力势能也越大 ,运发动能到达的高度也越大.过杆后,运
14、发动下落,重力势能又转化为动能.跳水:在跳板上跳水时,运发动起跳前利用跳动的方式使跳板弯曲 .弯曲的跳板将弹性势能转化为运发动的动能,运发动上升过程中动能转化为重力势能,下降过程中重力势能转化为动能.撑竿跳高:运发动助跑是为了获得较大的动能,然后利用撑竿将其转化为弹性势能,从而有利于运发动跃过更大的高度.上升过程中,动能、弹性势能转化为重力势能.过山车:过山车在进入环形轨道向下运动的过程中 ,重力势能转化为动能.在圆环的最低点时速度最大,随后渐渐上升,动能渐渐转化为重力势能.在最高点时, 过山车的重力势能最大,但仍有肯定的动能.滑板运动:滑板运动中,运发动是在弧形轨道上运动的 .运发动通过向后蹬地获得向前的力,从而使速度增加,动能增大.在上升过程中,动能转化为重力势能,运发动到达最高点超出轨道面.随后,落向轨道,重力势能又转化为动能.