动能和势能新教案

第十五章 功和机械能第四节 动能和势能1课时 新授课枣庄市第十三中学物理教师 吴敬礼使用日期：2012年1月6日【教学目标】知识与技能1理解动能、重力势能的初步概念，知道什么是弹性势能；2知道动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关； 知道弹性势能的大小与弹性形变有关。3能解释一些动能和势能相互转化的简单现象。4通过演示实验、实验现象的归纳和总结，培养学生观察、比较、归纳的能力。过程与方法1、通过观察认识动能、势能的存在；2、通过归纳概括得到动能、势能的概念；3、在讨论探究实验中总结影响动能、势能的因素。情感态度与价值观通过探究实验和合作学习，培养学生严谨的科学心态，敢于探索创新的科学精神及交流合作的团队意识。【教学重点】理解动能、重力势能的初步概念【教学难点】探究：影响动能与势能的大小与哪些因素有关？【教学准备】玩具车、斜面、钢球、木块、橡皮筋、弹簧等【教学过程】主 要 教 学 过 程教学内容教师活动学生活动1 / 11一、情景引入通过实验，引入能的概念【活动设置】1、演示实验：运动的小球推动物体做功被高举的小球对物体做功被压缩的弹簧将物体弹起做功【提出问题】 “运动的小球、被高举的小球、被压缩的弹簧有什么共同特征？”（设计意图：从生活走向物理，用大量的实例，从功和能的关系引入能量的概念，从而将“能量”这一抽象的概念具体化）2、引导学生思考以下问题：说一个物体具有能，是不是说它一定做了功或正在做功？比如：两山之间挂的巨石，虽然它没有下落做功，但是它能够做功吗？它具有能量吗？一个物体能够做的功越多，是否表示这个物体的能量越大？（设计意图：帮助学生正确理解能量的概念，同时培养他们严谨的科学心态。）3、引导学生列举生活中哪些物体具有能量思考、分析、比较、联想、交流，总结出运动的小球、被高举的小球、被压缩的弹簧的共同特征：“它们都能做功” 并与教师一起得出：物体能够做功，我们就说它具有能量。思考、分析、联想、交流，得出：说一个物体具有能，并不是说它一定做了功或正在做功，而是指它能够做功、可以做功。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。联想、交流 二、新课讲授1、动能和势能的概念2、探究动能大小与什么因素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，它的动能越大。【过渡】多媒体图文展示具有动能和势能的事例。在水平轨道上滚动的钢球被压弯的跳板天花板上的吊灯拉弯的弓上紧的发条被举高的重锤在地上滚动的足球放在课桌上的书本在水平公路上行驶的小汽车同时提出问题：这些物体具有能吗？试对这些能量进行分类，说出分类依据。在学生讨论基础上，将上述事例按动、势能进行分类，引入动、势能的概念。（设计意图：学会利用分类法找出事物的本质区别培养学生进一步处理信息的能力及合作学习的能力）1、播放新闻，引发猜想：一铁路职工“中弹”昏倒火车“吻”肥猪，吻死一大片【引导实验】2、引导学生根据猜想设计实验：主要从三方面思考：实验中是通过观察什么来反映小球的动能的大小的?实验中是怎样探究动能与质量的关系的?实验中是怎样探究动能与速度的关系的?这个实验是用什么方法探究的?这个实验得出的结论是什么?把结论填到课本上.提示学生在控制变量基础上，设计实验方案，并强调实验中要注意的问题3、演示实验：同一铁球从不同高度自由滚下撞击物体，观察比较物体的移动距离大小；不同铁球从同一高度自由滚下撞击物体，观察不叫物体的移动距离大小4、用多媒体再现实验过程，引导学生比较得出结论引导学生讨论P115想想议议【反馈练习一】思考、分析、比较、联想、交流，找出这些事例所具有的共同特征，对它们进行分类，找出动能、势能的本质特征，得出动能和势能的概念。学生：为一类，共同特点是：物体有弹性形变。为一类，共同特点是：物体运动。一类，共同特点是：物体被举高。猜想：动能的大小与什么因素有关观察、联想，发现动能有大小，并猜想其影响因素选择仪器，利用合理的方法设计实验方案（同一铁球从不同高度滚下）（不同铁球从同一高度滚下）观察、分析、3、重力势能大小的影响因素质量相同的物体，被举高的越高，重力势能越大；被举高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。4、探究影响弹性势能大小的因素弹性势能的大小与弹性形变程度有关。 (1)一辆汽车加速运动，它的动能_。(2)火车进站时做减速运动，它的动能_，停止后，它的动能_。(3)一辆洒水车在马路上匀速前进并正在洒水，它的动能_。（设计意图：巩固运用“控制变量法” 设计实验，探究多因素问题。）1、小实验引发学生猜想。设问并演示：用质量分别为4kg和4g的铅球和纸团，举高相同的高度释放，谁的破环力更大？2、引导学生按上述实验探究过程，用教师提供的器材进行探究活动3、演示实验3、用多媒体再现实验过程，引导学生比较得出结论【反馈练习二】 (1)打地基时，质量是20千克的石头重锤和质量是100千克的铁制重锤被举得同样高，谁的重力势能大？(2)同一个重锤，被举高1米或3米两种情况下，哪种情况重力势能大？小结：通过以上的两个例子我们能判断出重力势能的大小与和有关，关系是：。（设计意图：再次巩固运用“控制变量法” 设计实验，探究多因素问题。进一步培养学生观察能力，分析问题、处理信息、归纳总结的能力培养学生知识迁移、举一反三的能力。）弹性势能大小的影响因素1、通过小实验引发学生猜想：用橡皮筋做成弹弓，弹射纸团。2、引导学生设计实验3、演示实验4、多媒体再现实验过程，引导学生对比得出实验结论【反馈练习三】1、我们住地上拍打篮球的时候，球发生弹性形变的程度越大，球就弹起得越，这说明：物体的弹性势能的大小跟物体有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。交流、评估分析交流（同一钢球从不同高度落下）（不同钢球从同一高度落下）观察、分析、交流发现重力势能有大小，并猜想其影响因素选择仪器，利用合理的方法设计实验方案观察、分析、交流、评估思考、分析、交流完成考点2通过反馈训练巩固所学知识（设计意图：再次巩固运用“控制变量法” 设计实验，探究多因素问题。进一步培养学生观察能力，分析问题、处理信息、归纳总结的能力）（同一弹簧，压缩不同程度）观察、分析、交流发现弹性势能有大小，并猜想其影响因素利用合理的方法设计实验方案观察、分析、交流、评估三、课堂小结（课件）教师：分组讨论，总结本节学到了什么知识，有哪些收获？梳理知识点,明确重难点四、当堂检测（课件）学生独立完成，教师出示答案，生生互助，教师点评完成检测题见附件1五、作业课下巩固、思考、拓展、提高 课后完成见附件2板书设计教学反思：一、案例的“亮点”该课通过探究实验、归纳分析的方法使学生了解动能和势能的概念，通过分组探究得出影响动能和势能大小的因素。从丰富多彩的课堂实验活动中培养了学生学习物理的兴趣，用所学的知识去解决生活中问题，从而激发学生的兴趣。本节课在设计过程中力求化难为易，有利于学生的理解接受。具体收获如下：、通过探究实验及多媒体课件的展示，不但激发了学生的兴趣，还启发了学生的思考，同时加强了学生的有关基本操作能力训练；、列举与生活紧密联系的事例，如骑自行车上学时为什么速度不能太快？从五楼走廊上掉下去的拖把为什么会把下面的人砸伤？使抽象知识具体化、复杂知识明了化，（虽然自行车和人的质量不变，但速度增大时人和车的动能增大）此时学生便能体验到物理知识在生活中的重要作用，使学生能轻松愉快地接受这些较为抽象的知识。、实验装置和器材的改进，既有利于当堂理解，也为学生课后自己设计探究实验提供了很好的启发。如探究影响重力势能大小的因素时，可以选择用质量不同而形状相同的小球从同一高度落下来，观察沙坑被砸的凹陷深度；也可以取同一枝笔从一张纸的不同高度处松开手落下来，观察纸张被刺穿的情况从而分析得出结论。从而给学生展示：原来自己可以设计不同的实验装置来探究同一个问题，从而培养学生的求异思维二、教学中易出现的问题本节课探究动能和重力势能的因素两个实验都分组实验的话，时间相对紧张，弄不好课堂小结都来不及。对一些较为复杂的例子，还难以用恰当的语言去描述。教学中反映出学生对数据分析处理能力较差，因此在今后的教学中注意学生实验能力的培养，培养学生分析问题的能力。在教学中不单纯靠学生列举事例巩固所学知识，还通过学生的亲身感受、实验探究、看动画等各种方法调动学生学习的积极性；在教学中发现学生不单能从物理角度看待问题，还能从爱护我们的环境、增强人们的道德水平、提高人们的素质角度出发看待问题。例如：高楼抛物砸伤人事件，让学生引发了有些人素质太差没有公德意识的感想。在今后的生活中我们也应该注意，提醒别人注意；在实验中对于学生好的实验方案给予肯定，并把他们的方法上台告诉其他学生。总之，在今后的教学中，我们应加强对学生实验操作能力的训练，让每一个学生真正参与到教学中来，让课堂真正成为学生的“快乐之堂”。附件1：1.动能是指物体由于 而具有的能，其大小与物体的 和 有关.2.势能包含 势能和 势能两种.物体由于被举高而具有的能叫做 势能，它与物体的 和 有关；物体由于发生 而具有的能叫做 势能，它的大小与 有关.3.我们常用的能量单位是 ，用字母 来表示.4.判定下列物体是否具有动能或势能，假如有，说出能量的名称，假如没有，说明原因在水平地面上滚动的铅球：_；悬挂在室内的电灯：_；玩具汽车中被卷紧的发条：_；弹簧：_；在空中飞行的波音747客机： _静止在水平轨道上的列车： _高速升空的火箭 .被拉弯的钢板尺 .被水电站拦河坝拦住的上游水 .空中下落的皮球 5.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行，假如它们的动能相等，那么 飞得快6.一个同学在蹦床上玩，从跳起到上升至最高点的过程中， 能逐渐增大， 能逐渐减小。7.关于能的概念，下列说法正确的是（ ）A用线悬挂着的物体，它没有做功，它不具有机械能B在空中飞行的子弹，因为它能做功，所以它具有机械能C甲物体的运动速度比乙物体的大，则甲物体的动能一定比乙物体的大D甲物体的高度比乙物体的高度大，则甲物体的势能一定比乙物体的大8.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（ ）A动能增大，势能不变 B动能不变，势能减小C动能、势能都不变 D动能减小，势能增大9.司机开车上坡前，往往加大油门，以提高汽车的速度，这是为了（ ）A增大动能 B增大势能 C增大惯性 D减小阻力参考答案：1.运动、质量 速度2.弹性 重力、质量、被举高的高度；弹性形变、弹性、弹性形变程度。3.焦耳、J4. 有 动能有 重力势能有 弹性势能没有有 动能和重力势能没有有 动能和重力势能有 弹性势能有 重力势能有 动能和重力势能 5.燕子6.重力势能 动能7.B 8.B 9. A 附件二：课后作业1、如果卡车空载和满载时都以同样的速度行驶，那么空载时具有的动能 满载时具有的动能停放在山顶上的卡车具有的重力势能 该卡车下山时具有的重力势能（选填“大于”、“小于”或“等于”）2、运动员向斜上方推出去的铅球，在下落的过程中，重力势能 （填“增大”、“减小”或“不变”下同），动能 3、某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的 ( ) A动能变大，重力势能变大B动能变小，重力势能变小C动能不变，重力势能不变D动能变小，重力势能变大4、飞行的炮弹击中目标后有很大的破坏作用，这是因为（ ）A它具有很大的质量B它具有很快的速度C它具有很大的动能D它是钢铁制成的5、一物体沿斜面匀速下滑，物体的( ) A动能增加，势能减小 B动能不变，势能减小C动能和势能都减小 D机械能的总量保持不变6、装满水的洒水车，在环岛路的一段平直公路上匀速前进它在向公路两旁的花木喷水的过程中，洒水车的总动能将逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”）7、从雪山上匀速下滚的雪球越来越大，则（ ）.A、动能一定不变B、势能一定不变 C、动能一定增大 D、以上说法都不正确8、体积相同的铜、铁、铝三各小球，从同一高度的斜面滚下，在水平地面上撞击同一地点上放的同一木块，木块被撞击最远的是（ ）A滚下的铜球 B滚下的铁球 C滚下的铝球D三球撞击得一样远9、在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,让三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中,如图所示, (1)在此实验中,我们是通过观察 来比较各铁块重力势能的大小. (2)若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA hB,(3)若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系是mA mc.10、如图所示，是用来探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验装置图。（小球在光滑斜面上由静止开始下滑，到达底端的速度只与起点高度有关，起点越高，到达底端的速度就越大，运动小球撞击停在平面上的木块后，木块运动距离越长，说明小球具有动能越大）（1）分析比较实验甲与实验乙，可得出结论：_。 实验中被控制的物理量是_。（2）分析比较实验乙与实验丙，可得出结论：_。 实验中被控制的物理量是_。（3）实验结果表明，物体动能与物体的 和 有关，_越大，_越大，动能就越大。参考答案：1. 大于 2. 减小 增大 3.B 4.C 5.B 6. 变小 7.D 8.A 9. 木桩陷入沙坑的深度 小于 小于10.（1） 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；物体的质量。（2）运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大；速度。（3）质量和速度 质量、速度