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物理動能和勢能教案
作為一名默默奉獻的教育工作者,時常需要用到教案,教案有助于順利而有效地開展教學活動?靵韰⒖冀贪甘窃趺磳懙陌!下面是小編為大家收集的物理動能和勢能教案,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
物理動能和勢能教案1
教學目標
1、讓學生初步了解能量的概念。
2、理解動能的初步概念及影響動能大小的因素。
3、知道勢能的初步概念及影響勢能大小的因素。
教學重點
通過實例理解動能、勢能的初步概念,探究影響動能的因素
教學難點
組織、指導學生在探究過程中,仔細觀察、認真分析,得出影響動能和重力勢能大小的因素
教學準備
課件,導學案
教學方法
先學后教,學案導學,合作達標
教學后記
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
教學過程
一、創(chuàng)設情景,明確目標
1.復習
鑒于能量和功的概念有密切的聯(lián)系,所以通過"怎樣才算做了功"的提問,引導學生進一步理解力的作用成效、功的兩要素。
當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。
2.引入新課
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。讓學生分析碰撞過程中,做沒做功?
利用學生分析的結(jié)果"鋼球?qū)δ緣K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?梢娢锢韺W中,能量和功有著密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領。
不同的物體做功的本領也不同。一個物體能夠做的功越多,表示這個物體的能量越大。
3.進行新課
物體具有能量的形式是多種多樣的,以后我們將逐步認識各種形式的能量。剛才的實驗中鋼球撞擊木塊能夠做功,但若將鋼球?吭谀緣K一側(cè)(邊講邊演示),這時的鋼球并不能推動木塊做功。只有運動的鋼球才能推動木塊做功。
(1)動能:物體由于運動而能夠做功,它們具有的能量叫做動能。
引導學生廣泛地列舉事例,說明運動的空氣、水和各種物體都能夠做功,而具有動能。概括出"一切運動的物體都具有動能。"
列舉事例說明:運動的物體具有的動能多少不盡相同。如狂風能吹倒大樹,而微風只能使樹枝搖動。進而通過演示實驗,猜想決定物體動能大小的因素。
探究,可分三步:
①將同一個鋼球,從斜面不同高度滾下,讓學生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離。木塊被推動的距離不同,說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動得越遠,表明鋼球的動能越大。實驗說明:從不同高度滾下的網(wǎng)球,具有不同的動能。
、谏厦娴膶嶒灡砻麂撉驈妮^高處滾下時具有的動能大。那么鋼球從不同的高度滾下時有什么不同呢?我們可通過觀察實驗來得到結(jié)論。將質(zhì)量相同的兩個鋼球,同時從斜槽的最高點和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的'鋼球。實驗表明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論:物體的動能與速度有關,速度越大,物體的動能越大。
、蹞Q用不同質(zhì)量的鋼球,從同一高度讓其滾下,讓學生觀察鋼球推動木塊的距離。從而得出結(jié)論:運動物體的質(zhì)量越大,動能就越大。
演示實驗之后,總結(jié)實驗結(jié)果:運動物體的速度越大,質(zhì)量越大,動能就越大。
(2)勢能:物體由于運動的原因而具有動能,物體還可能由于其他的原因而具有能量。例如,同學們都玩過用橡皮筋彈射紙彈的游戲,拉長的橡皮筋能給紙彈一個力,并推動紙彈移一段距離,從而對紙彈做了功。同樣拉彎的弓、壓縮的彈簧也能夠做功,它們都具有能量,這種能量叫做彈性勢能,它是由于物體發(fā)生彈性變形變而具有的能量。
闡明物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。
被舉高的重物,也能夠做功。例如:舉高的鉛球,落地時能將地面砸個坑;舉高的夯落下時能把木樁打入地里。舉高的物體具有的能量叫重力勢能。
列舉事例說明:物體的質(zhì)量越大,舉得越高,它具有的重力勢能越大。如:舉起同樣高度的鉛球和乒乓球,鉛球落下時做的功多,具有的重力勢能大。鉛球舉得越高,具有的重力勢能就越大。
引導學生討論樹上結(jié)的蘋果是否有重力勢能?通過討論使學生理解"一個物體能夠做功"的含義。能夠做功只是說物體具有了做功的"本領",但不一定做了功。樹上結(jié)的蘋果雖然沒有做功,但只要它從樹上掉下來就能做功,所以我們說它具有重力勢能。
(3)機械能:讓學生分析靜止在桌面上的鋼球是否具有能量?(具有重力勢能)繼而讓學生分析在桌面上滾動的鋼球具有什么能?通過分析得知滾動的鋼球既有動能,又有勢能。
動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。一個物體既有動能,又有勢能,那么動能和勢能的和就是它的總機械能。
(4)能量的單位:從前面的討論,我們可以認識到能量是跟做功有密切聯(lián)系的概念,能量反映了物體具有做功的本領,能量的大小可以用能夠做功的多少來衡量。因此,動能、勢能和機械能的單位跟功的單位相同,也是焦耳。
3.進行新課
物體具有能量的形式是多種多樣的,以后我們將逐步認識各種形式的能量。剛才的實驗中鋼球撞擊木塊能夠做功,但若將鋼球停靠在木塊一側(cè)(邊講邊演示),這時的鋼球并不能推動木塊做功。只有運動的鋼球才能推動木塊做功。
(1)動能:物體由于運動而能夠做功,它們具有的能量叫做動能。
引導學生廣泛地列舉事例,說明運動的空氣、水和各種物體都能夠做功,而具有動能。概括出"一切運動的物體都具有動能。"
列舉事例說明:運動的物體具有的動能多少不盡相同。如狂風能吹倒大樹,而微風只能使樹枝搖動。進而通過演示實驗,猜想決定物體動能大小的因素。
探究,可分三步:
、賹⑼粋鋼球,從斜面不同高度滾下,讓學生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離。木塊被推動的距離不同,說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動得越遠,表明鋼球的動能越大。實驗說明:從不同高度滾下的網(wǎng)球,具有不同的動能。
②上面的實驗表明鋼球從較高處滾下時具有的動能大。那么鋼球從不同的高度滾下時有什么不同呢?我們可通過觀察實驗來得到結(jié)論。將質(zhì)量相同的兩個鋼球,同時從斜槽的最高點和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實驗表明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論:物體的動能與速度有關,速度越大,物體的動能越大。
③換用不同質(zhì)量的鋼球,從同一高度讓其滾下,讓學生觀察鋼球推動木塊的距離。從而得出結(jié)論:運動物體的質(zhì)量越大,動能就越大。
演示實驗之后,總結(jié)實驗結(jié)果:運動物體的速度越大,質(zhì)量越大,動能就越大。
物理動能和勢能教案2
教學目標
1、了解能量的初步概念.
2、知道什么是動能及影響動能大小的因素.
3、知道什么是重力勢能和彈性勢能及影響勢能大小的因素.
4、能舉例說明物體的動能、重力勢能、彈性勢能.
5、能用動能、勢能大小的因素解釋簡單的現(xiàn)象.
6、通過演示實驗、生活中的現(xiàn)象歸納和總結(jié),提高學生觀察、比較、想象、歸納的能力.
教材分析
本節(jié)教材首先在學生學過的功的知識的基礎上,直接從功和能的關系引入了能量的初步概念,不追求嚴密性.這是因為初中只要求學生對能量的概念有初步的認識.教材列舉了風、流水等能夠做功,以便使學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)量的關系,能夠培養(yǎng)學生的觀察分析能力,勢能的教學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)象學習勢能的大小的決定因素.最后,教材給出了機械能的概念,并指出動能、勢能、機械能的單位和功的單位相同,都是焦耳.
教法建議
對于能量的引入,可以從一些涉及能量的詞中,知道“能”是重要概念.再聯(lián)系做功的知識,列舉實例如課本上的實例和演示小實驗.
用學生自主學習的方法,讓學生列舉運動物體能做功的現(xiàn)象,并分析這些不同事物的相同點,進而得出運動的物體具有的能量是動能的結(jié)論.進一步用實驗或多媒體資料發(fā)現(xiàn)動能大小的決定因素,并進而用學到的知識,即動能定義、動能大小的決定因素來分析和解釋生產(chǎn)和生活中的現(xiàn)象.
對于重力勢能和彈性勢能的學習,也用同樣的方法,可以設計與動能相同的學習框架,讓學生用科學探究的方法學習,同時學生可以加深體驗學習物理的方法和感覺到學習物理的樂趣.
對于機械能的學習,可以用學生閱讀課本或提供給學生的閱讀材料,教師進行總結(jié),注意要用聯(lián)系實際的事例使學生能夠分析機械能的實際問題,并理解動能和勢能統(tǒng)稱為機械能中“統(tǒng)稱”的含義.
教學設計示例
第一節(jié) 動能和勢能
【課題】動能和勢能
【重點和難點分析】動能和勢能概念的建立.重力勢能概念建立:由于實際看到的下落物體做功都表現(xiàn)為有速度的物體的做功,所以在建立重力勢能概念時,要強化能夠做功的物體就有能量.
【教學過程設計】
1, 引入新課
由于能量和做功的概念有密切的聯(lián)系,所以通過一些問題引導學生由功和能的關系理解能量的概念.提供學生思考的問題有:怎樣才算做功了;功的必要條件和單位;分析具體實例引入能量的概念.
實驗:演示鋼球從斜面上滾下,在水平面上撞擊木塊,使木塊移動一段距離,學生分析在碰撞過程中,做功的情況.由分析結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K做了功”引出能量的概念“一個物體能夠做功,我們就說它具有能量.可見在物理學中,能量和做功有密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領.一個物體能做的功越多,這個物體的能量越大.
2, 新授課:動能
1),動能概念的`建立
觀察和分析生活中的實例:風吹動帆船航行,空氣對帆船做了功;急流的河水把石頭沖走,水對石頭做了功,運動的鋼球打在木塊上,把木塊推走,鋼球?qū)δ緣K做了功.
利用板圖幫助學生找到不同現(xiàn)象的共性的內(nèi)容:運動的物體能夠做功,我們把它們所具有的能量稱為“動能”.
從板圖上,學生應當能夠總結(jié)出“物體由于運動具有的能量稱為動能”.
根據(jù)學生的具體情況,可以由學生總結(jié)結(jié)論,也可以教師幫助學生逐步的尋求共同點,得到結(jié)論.
2),動能大小的決定因素
實驗步驟1:讓同一個鋼球在斜面的不同位置上滾下,觀察小球撞擊木塊的現(xiàn)象,并分析得到的結(jié)論.
學生在觀察過程中要思考的問題:鋼球先后從不同高度處滾下的原因;撞擊距離的遠近說明了什么;做功多少說明了什么;實驗結(jié)論.
分析過程:同一個鋼球,原來的位置越高,滾到斜面下端時的速度越大,把木塊推得越遠,做的功越多,說明具有的動能越大,所以動能的大小與物體運動速度有關.
實驗步驟2:觀察鋼球和木球在斜面的同一高度處滾下,撞到平面上的木塊發(fā)生的現(xiàn)象,并分析實驗的結(jié)論.
學生在觀察過程中思考的問題:鋼球和木球從斜面的同一高度處滾下的原因;撞擊木塊的遠近說明了什么;做功多少說明了什么;實驗結(jié)論.
分析過程:鋼球和木球從斜面的同一高度處滾下,到達斜面底部時速度相同,鋼球的質(zhì)量大,把木塊推得遠,做功多,具有動能大,所以動能的大小還與物體的質(zhì)量有關.
綜上所述:物體的動能大小和物體的質(zhì)量、運動速度有關.
3, 新授課:勢能
1) ,力勢能概念的建立及其大小的決定因素
引導學生觀察分析重錘具有做功能力,因而具有能量:重錘被舉高,當下落時,能夠把木樁打入地里,對木樁做功,所以它因能夠做功而具有能量,我們把這種能量稱為重力勢能.
學生列舉生活中存在重力勢能的實例.并結(jié)合實例分析出物體和地面有高度差就有重力勢能(可以讓學生知道我們都是以地面為參考,來分析重力勢能的)
學生從實例中分析重力勢能的大小的決定因素,并結(jié)合實際現(xiàn)象分析是否有重力勢能、重力勢能大小比較、重力勢能的變化三個方面的問題.
2),彈性勢能概念的建立及其大小的決定因素
建議學習方法為學生閱讀,并回答問題:什么是彈性勢能;舉例說明物體具有彈性勢能可以做功;分析壓縮彈簧被放松而做功的實例;列舉并分析彈性勢能大小比較和彈性勢能變化的實例.
4,新授課:機械能
講清機械能上動能和勢能的統(tǒng)稱其中統(tǒng)稱的含義:表示動能和勢能都屬于機械能,即機械能有兩種表示方式:動能和勢能.一個物體既可以有動能也可以有勢能.
【板書設計】
物理動能和勢能教案3
學習目標:
1、知道動能和勢能的概念;2、在探究實驗中理解影響動能和勢能的因素。
學習過程:
一、預習檢測
活動一、關于能量
1、同學們,請看下面的示例:a。子彈能擊穿靶,b。流水能推動竹排,c。滴水穿石,請分析和歸納它們的特征。
2、我們把一個物體能夠?qū)ν庾龉,就表示這個物體具有能量,簡稱能。
3、“能夠做功”是說做功的這種本領做功。不是正在做功或已經(jīng)做功。
練習:
、俑呱缴系撵o止的石塊有能量嗎?②任意兩個物體能量的多少可以比較嗎?
、坳P于能的概念,下列說法錯誤的是()
A。一個物體能夠做功,我們就說它具有能B。正在運動的物體一定沒有能
C。沒有做功的物體一定沒有能D。具有能的物體不一定在做功
4、能量單位:焦耳簡稱焦,符號。
活動二、關于能量的類型
1、請同學們觀察下列物體,歸納它們的共同特征:
a。滾動的小球b。高掛在枝頭的蘋果c。壓縮變形的彈簧d。高舉的'重錘
e。拉長變形的弓f。流動的水
分析:其中a、f是;b、c、d、e是;b、d都在高處,c、f發(fā)生了形變。我們就把b、d這樣的物體具有的能叫重力勢能,把c、f這樣發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能。
2、總結(jié)概念:
動能是指。
重力勢能是指。
彈性勢能是指。
勢能就是重力勢能和彈性勢能的總稱。
4、自我訓練:
。1)古詩文中有許多描述自然現(xiàn)象的優(yōu)美詩句,如“無邊落木蕭蕭下,不盡長江滾滾來!睆奈矬w學的角度看,滾滾奔流的長江水具有巨大的。
。2)“飛流直下三千尺,凝是銀河落九天”,流水具有。
(3)空中飛行小鳥具有。
。4)正在騎行的自行車車座具有。
。5)下列說法正確的()
A、空中飛行的炮彈具有重力勢能B、徐徐降落的跳傘運動員只有重力勢能
C、高山上不動的石頭沒有重力勢能D、勻速升起的國旗具有動能
活動三、動能大小影響因素的探究
演示課本圖15。4—2實驗,實驗可分三步:
、賹⑼粋鋼球,從斜面不同高度滾下,讓學生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離。木塊被推動的距離不同,說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動得越遠,表明鋼球的動能越。實驗說明:從不同高度滾下的鋼球,具有不同的動能。
②將質(zhì)量相同的兩個鋼球,同時從斜槽的最高點和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實驗表明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論:物體的動能與有關,越大,物體的。
③換用不同質(zhì)量的鋼球,從同一高度讓其滾下,讓學生觀察鋼球推動木塊的距離。從而得出結(jié)論:。
演示實驗之后,總結(jié)實驗結(jié)果:。
四、重力勢能、彈性勢能的因素(會設計實驗說明)
重力勢能:
彈性勢能:
二、牛刀小試素質(zhì)提升
1、機械能就是動能和勢能的總稱,單位:焦耳,符號:J
練習:空中飛行的皮球具有機械能是35J,其中皮球的重力勢能為18J,求皮球具有的動能是多少?
2、生活中的機械能:
(1)公路上的汽車為什么要限速?
(2)正在的行駛的客車為什么嚴禁乘客向外拋東西?
三、課后反思:學習中,你有哪些收獲,還有哪些不足?
物理動能和勢能教案4
知識和能力目標:
1、理解動能、勢能的概念
2、在實驗探究中理解影響動能、勢能的因素
3、用能量的簡單知識理解分析簡單的實際問題
過程和方法目標:
1、通過觀察認識動能、勢能的存在
2、通過歸納概括得到動能、勢能的概念
3、在討論探究實驗中總結(jié)影響動能、勢能的因素
情感態(tài)度與價值觀目標:
通過實驗探究和合作學習,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W心態(tài),敢于探索創(chuàng)新的科學精神及交流合作的團隊意識
學習重難點:
動能和勢能的概念、探究影響動能的因素
教具準備:
質(zhì)量不同的小鋼球、斜面、木塊、橡皮筋、彈簧、裝滿沙土的透明玻璃槽
教學過程:
一、預習導學
1、物體由于_________而具有的能叫動能,一切________的物體都具有動能。質(zhì)量相同的物體,運動的速度越大,它的動能_______、運動速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動能_______
2、物體由于被舉高而具有的能叫__________.被舉高的'物體都具有____________.物體的重力勢能與________和___________有關
3、物體由于彈性形變而具有的能叫__________、物體的彈性勢能與物體發(fā)生__________的程度有關
4、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為_________
二、合作探究
1、動能及其影響因素
學生預習課本實驗、分組討論后回答以下問題
A、 該實驗的采用實驗方法是__________和___________
B、 在實驗中通過觀察_____________________來判斷鋼球動能的大。
C、 在試驗中如何改變鋼球的速度?
2、實驗過程
、賹⑼讳撉,從斜面不同高度滾下,讓學生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離。
、趯①|(zhì)量相同的兩個鋼球,分別從斜面的不同位置釋放,讓學生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離
、蹞Q用質(zhì)量不同的鋼球,從同一高度讓其滾下,讓學生觀察鋼球推動木塊的距離
師生共同分析總結(jié):運動物體的速度越大,質(zhì)量越大,動能就越大
3、重力勢能及其影響因素
學生分組討論實驗方案并回答以下問題
A、該實驗的采用實驗方法是__________和___________
B、在實驗中通過觀察_____________________來判斷鋼球重力勢能的大小
在學生討論的基礎上教師進行演示
實驗過程
、僮屚讳撉驈牟煌叨嚷湎,觀察鋼球陷入沙土的深度
②讓質(zhì)量不同的鋼球從同一高度落下,觀察鋼球陷入沙土的深度
師生共同分析總結(jié):物體的質(zhì)量越大,被舉得高度越大,重力勢能就越大
4、彈性勢能及其影響因素
實驗1用橡皮筋彈射紙彈:橡皮筋拉的越長,紙彈移動的距離越遠
實驗2將一彈簧壓縮到不同長度去彈同一木塊,觀察兩次木塊移動的距離
分析總結(jié):物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能越大。重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為勢能
5、能量反映了物體具有做功的本領,能量的大小能夠用做功的多少來衡量,因此,動能、勢能的單位和功的單位相同也是焦耳,符號
三:鞏固提升
1、一輛沿著平直街道勻速行駛的灑水車正在灑水,在它行進的過程中,動能________;灑完水后,返回的途中灑水車要經(jīng)過一段下坡路,在下坡時,灑水車的重力勢能________(填“增大” “減小”或“不變”)
2、下列說法正確的是:( )
。.高速飛行的子彈一定比緩慢飛行的飛機的動能大
B.一根彈簧被拉長時彈性勢能增加,被壓縮時彈性勢能減少
C.離開了飛機的跳傘運動員在下落的過程中動能一定不變
D.以上說法都不正確
3、課后作業(yè)
四:教后記
物理動能和勢能教案5
。ㄒ唬┙虒W目的
1、理解動能、重力勢能的初步概念,知道什么是彈性勢能;
2、知道動能的大小與質(zhì)量和速度有關,重力勢能大小與質(zhì)量和高度有關;
知道彈性勢能的大小與彈性形變有關。
3、能解釋一些動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的簡單現(xiàn)象。
。ǘ┙叹
1、可以改變傾斜度的斜面(或斜槽),質(zhì)量顯著不同的兩個鋼球(或金屬滑塊),木塊一個,用以做課本圖1-1的實驗。
2、玩具彈簧槍(或課本圖1-4的實驗器材)。
。ㄈ┙虒W過程
1、引入新課
從日常生活中的現(xiàn)象中引入“能量”這個詞。
運動員在激烈運動后,我們說消耗了體內(nèi)儲存的能量;燃燒煤可以取暖,我們說煤燃燒時放出了能量;電燈發(fā)光,電爐發(fā)熱,電扇吹風,我們說都消耗了能量。
在這些不同的現(xiàn)象中,有一個共同的東西把它們聯(lián)系起來,這就是能量,簡稱能。
2、新課教學
(1)“能”是什么?
能的概念和跟前面學過的功的概念有密切聯(lián)系。一個物體能做功,我們就說它具有能。
能的形式是多種多樣的。今天,我們學習最常見的一種形式的能——機械能。
(2)運動物體具有能量嗎?
。▎l(fā)學生舉日常生活中的例子,說明運動物體能做功。例如,風可以吹轉(zhuǎn)風車,流水可以推動水磨,揮動的鐵錘可以把樁打進地面等。當學生舉例中固體、液體、氣體都有了時,教師總結(jié):固體、液體、氣體都是物體,只要它們運動,即具有速度,就具有動能)
提問:運動物體做功后靜止,它還具有動能嗎?動能到哪里去了呢?
。▎l(fā)學生得出物體不運動就沒有動能以后,教師講解:物體原有的動能用來做功了,即能量可以做功,做功要消耗能量。打個比方,你有錢可以買商品,買了商品錢就付出去了)
(3)用小釘錘釘木樁和用大鐵錘釘木樁,顯然做功多少是不一樣的,這說明運動的釘錘和鐵錘具有的動能大小不一樣。那么,動能的大小跟哪些因素有關呢?
教師演示課本圖1-1所示的實驗。先說明鋼球把平面上的木塊推得越遠,做的功就越多,這是因為阻礙木塊運動的摩擦力是一定的,推得越遠說明克服摩擦力做的功越多,表示鋼球推木塊前具有的動能越大。然后做同一個鋼球從不同高度滾下的實驗,引導學生觀察從不同高度滾下的鋼球的速度不同,得出:鋼球速度越大,動能越大的結(jié)論;最后做質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下的實驗,引導學生觀察得出:不同質(zhì)量的鋼球從同一高度滾下的速度是相同的,從而得出:質(zhì)量越大,動能越大。
教師總結(jié):運動物體的`動能,與物體質(zhì)量和運動速度兩個因素有關。質(zhì)量相同時,速度越大,動能越大;速度相同時,質(zhì)量越大,動能越大。
提問:行駛的出租車和卡車,如出租車速度大于卡車速度,哪個動能大些?如出租車速度小于卡車速度,哪個動能大些?(引導學生分析得出:前一情況無法判斷,后一情況是卡車的動能大)教師總結(jié):動能由質(zhì)量和速度兩個因素決定,且是隨任一因素增大而增大的。因此在比較物體的動能大小時:①當一個量相等,另一個較大時,則動能較大。②當兩個量都較大時,動能亦較大。③當一個量較大,另一個量較小,則無法判斷動能的大小。
最后說明:速度越大、質(zhì)量越大,動能就越大,是一個定性的粗略的比較,并不是數(shù)學上的按比例的變化。
(4)被舉高的物體具有能量嗎?
(啟發(fā)學生舉日常生活中的例子,說明舉高的物體落下來能夠做功。例如,舉高的重錘落下來打樁,攔河壩把水位升高,水流下來可以沖動水輪機等)教師強調(diào):如果不把重錘舉高,重錘就不能把木樁打入地里做功;如果沒有重力作用,鐵錘就不會落下來。因此被舉高的物體具有的能量叫做重力勢能。
(5)提問:重力勢能的大小與哪些因素有關呢?
引導學生由重錘打樁得出:
物體的質(zhì)量越大,舉高越高,重力勢能就越大。
(6)發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能。
(演示彈簧槍或課本圖1-4的實驗,并簡單說明什么是彈性形變后,即引出彈性勢能概念)
教師簡單介紹“彈性形變越大,彈性勢能就越大”。
由于只要求學生知道什么是彈性勢能,教師講解時應力求簡單明了,時間不宜超過5分鐘。
(7)動能和勢能統(tǒng)稱機械能。
教師講明兩點:
、傥矬w具有動能,也可以說具有機械能;物體具有勢能,也可以說具有機械能;物體同時具有動能和勢能,動能和勢能加在一起就是物體具有的機械能。
②物體具有的能量大小是用做功多少來衡量的。因此,能的單位和功的單位相同,都是焦。
3、板書設計(配合教學過程,板書如下)
機械能——動能和勢能
能的初步概念——物體能做功,就說它具有能。
動能——運動物體具有的能。動能的大小與質(zhì)量和速度有關。
勢能
重力勢能——舉高的物體具有的能。重力勢能的大小與質(zhì)量和高度有關。
彈性勢能——發(fā)生彈性形變物體具有的能。
4、想想議議
(1)在航空史上,有不少飛機失事,是由于飛鳥碰在飛機上,飛鳥為什么能使飛機失事?
(2)在一空戰(zhàn)中,飛行員覺得旁邊有個東西跟著他,他用手抓住一看,原來是顆子彈,這種情況可能嗎?子彈為什么不傷飛行員?
(3)樓頂平臺上放一塊磚,磚對平臺有沒有重力勢能?對地面有沒有重力勢能?
。▽⑦@3道題,預先寫在小黑板上,讓學生分組討論。最后得出:運動是相對的,飛鳥相對于飛機速度很大,故動能很大,足以打碎玻璃、打壞機內(nèi)的人和機器;子彈相對于飛行員,速度為零,動能為零,故飛行員抓住子彈就像我們平常拿起鉛筆一樣;高度也是相對的,磚對平臺沒有高度,故沒有重力勢能,磚對地面有高度,故有重力勢能)
5、布置作業(yè)
閱讀本節(jié)課文,思考和解答以下問題。
(1)除了課文中講過的,再分別舉出三個物體具有動能、具有勢能的實例。
(2)說明下列物體具有什么形式的機械能:
、僭诤I闲旭偟妮喆
、诟呖罩性撇世锏男”;
、劭罩酗w行的子彈;
、芾L的彈弓橡皮條。
(3)把廢鐘表或廢玩具里的發(fā)條拆下來看看它是怎樣工作的。為什么發(fā)條擰得緊些鐘表或玩具走的時間就長些?
。ㄒ陨项}目即課本機械能一章的習題第1、2、3題)
物理動能和勢能教案6
教學目標
1,理解動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化,能舉例說明動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化。
2,理解動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化,能舉例說明動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化。
3,分析和解釋實例,說明過程,動能、勢能、機械能的變化情況。
4,建立能量的概念,樹立能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀念,為后面學習能的轉(zhuǎn)化和守恒大小基礎。
5、通過分析生產(chǎn)和生活中的實例,養(yǎng)成學生理論聯(lián)系實踐的習慣和能力。
教材分析
教材首先安排了麥克斯韋滾擺實驗來說明動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,接著又安排了把用細線懸掛起來的金屬小球拉到一定高度放開,以及木球與彈簧片碰撞兩個實驗,來說明動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化。使學生一開始就注意到動能和這兩種勢能都可以相互轉(zhuǎn)化。在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中,機械能減少轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的問題安排在下一章講,在這里沒有涉及。教材最后分析了人造衛(wèi)星繞地球運行過程中動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,目的是加強物理知識與現(xiàn)代科技的聯(lián)系,使學生了解他們所學的物理知識,也可以用來解釋一些高科技中的問題,激發(fā)學生學習物理的興趣。
教法建議
注重實驗教學,分析上拋小球的實驗到觀察麥克斯韋實驗,在教學過程中要使學生明確實驗的目的和觀察物理現(xiàn)象,清楚具體的過程,從速度變化、高度變化到能量變化,學生能從能量變化中知道能量的轉(zhuǎn)化。
課本實驗中動能和彈性勢能的`轉(zhuǎn)化不用細致分析,但是要在教學過程中讓學生注意觀察的分析木球碰撞彈簧片的過程,由于碰撞非常短,所以應當幫助學生想象彈簧片的形變,從而理解動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化。
教學中注意把學的知識應用到實踐中,注重分析實例,例如分析射箭過程中的能量轉(zhuǎn)化,分析衛(wèi)星運行時。在分析衛(wèi)星運行時,應當利用板圖標出遠地點和近地點,使學生養(yǎng)成畫圖幫助分析的習慣。
教學設計示例
第二節(jié)
【課題】
【重點難點解析】;分析轉(zhuǎn)化過程。人造地球衛(wèi)星繞地球運行過程中的能量轉(zhuǎn)化過程。
【教學過程】
1,實驗引課
觀察滾擺實驗,用板圖幫助分析。
實驗時要注意觀察:滾擺在下降過程中速度如何變化;上升階段速度如何變化。
注意分析的問題:到最高點時,高度、速度特點;說明了什么;到最低點時,高度、速度特點;說明了什么;在下降過程中,高度、速度如何變化,說明了什么;在上升過程中,高度、速度如何變化,說明了什么。
實驗結(jié)論:物體的動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
2,新授課:。
1)分析實例
方法1:針對基礎較好的學生,可以由學生自己列舉能體現(xiàn)動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象,并具體分析能量轉(zhuǎn)化的過程。用討論分析的方法完成課堂學習。
方法2:一般情況下,可以分析重點實例,例如分析乒乓球從某一高度自由下落過程中,不考慮空氣的阻力,注意分析:乒乓球從某他高度下落到接觸地面的過程;乒乓球從接觸地面到發(fā)生最大彈性形變的過程;乒乓球逐漸恢復原來形狀到反彈起來的瞬間;乒乓球反彈起來后上升到最高點的過程。
2)結(jié)論:在上升和下降過程中,是動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,在乒乓球發(fā)生彈性形變過程和恢復原來的形狀的過程中,是動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化。所以動能也可以和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化。
3)其他實例分析:可以做課本上的實驗2和實驗3,并由學生自行分析在實驗過程中的能量轉(zhuǎn)化。
4)難點分析:人造地球衛(wèi)星在繞地球轉(zhuǎn)動的過程中,分析能量的轉(zhuǎn)化。
方法1,一把般情況下,學生由板圖觀察近地點和遠地點的高度和速度的特點,從而分析人造地球衛(wèi)星在從近地點到遠地點和從遠地點到近地點移動的過程中,動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,并知道機械能的總量是保持不變的,也為以后學習能量轉(zhuǎn)化和守恒定律打下基礎。
方法2,針對基礎較好的學生,可以由板圖觀察近地點和遠地點的高度的特點,并告知學生在人造地球衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的過程中機械能的總量保持不變,讓學生分析在衛(wèi)星到達近地點和遠地點的位置時,運行速度的特點是什么,并想象衛(wèi)星是如何繞地球轉(zhuǎn)動的,從而增強學生想象事物的能力。
【板書設計】
探究活動
【課題名稱】觀察和分析某個動能和彈性勢能轉(zhuǎn)化的實例
【組織活動形式】學生小組
【輔導參考】
1,觀察和實踐蹦床運動,分析在接觸蹦床過程中,蹦床發(fā)生彈性形變的過程和能量轉(zhuǎn)化。
2,拆開一個玩具小車,觀察上弦時,發(fā)生的彈性形變,以及它在恢復原狀過程中的特點。
【評價方案】
1、學生自評。
2、寫出分析和觀察的過程。
3、應用到其他的實例。
物理動能和勢能教案7
教學目的
1.理解動能和重力勢能的初步概念。
2.知道什么是彈性勢能。
3.理解機械能的初步概念。
4.培養(yǎng)學生的抽象思維能力。
教學重點
理解動能和重力勢能。
教學難點
能的概念的建立。
教具
鋼球、斜槽軌道、小木塊、砝碼、彈簧。
教學過程
。ㄒ唬┮
我們在日常生活中經(jīng)常提到能,諸如熱能、電能、能源開發(fā)等等!澳堋贝_是物理學中的一個重要概念,能的概念跟功的概念有密切聯(lián)系。我們說一個物體能夠做功,這個物體就具有能。電流能做功,具有電能;燃料燃燒放熱可以做功,有熱能。
自然界中,能的形式很多,今天我們學習最常見的能的形式——動能和勢能。
(二)動能
1.什么樣的物體具有動能?
急流的河水能把石頭沖走,流水能做功;飛行的子彈能把木板打穿,飛行的子彈能做功;風吹動帆船航行,空氣流動形成的風能做功。這些物體能做功,它們都具有能。它們的能量由于物體運動才具有的。水由于流動、子彈由于飛行、空氣由于流動而具有能。
物理學中把物體由于運動而具有的能叫動能。一切運動的物體都具有動能。
2.請同學們判斷下列物體中哪些物體具有動能。
靜坐的人,足球場上奔跑的運動員,炮膛中準備發(fā)射的炮彈,從飛機上投出的炸彈,被電風扇吹動的空氣。
(學生回答)。
奔跑的運動員,飛機投出的炸彈,被吹動的空氣具有動能。原因是運動員、炸彈和空氣是運動的。而靜坐的人和炮膛中等待發(fā)射的炮彈是靜止的,所以不具有動能。
3.動能的大小或多少跟哪些因素有關。
物體能夠做的功越多,表示這個物體具有的能量越大。那么動能的大小決定于哪些因素呢?現(xiàn)在我們通過實驗來研究。
這是個帶槽的木板,我們把鋼球放到斜面上令其滾下,到達平面上打擊一個小木塊,推動木塊做功,根據(jù)木塊被推動的`距離遠近來判斷鋼球具有的動能的大小。
。ń處熝菔、學生觀察實驗)
第一次,我們使小鋼球從某一高度由靜止開始滾下。注意木塊被推的距離。
第二次,我們換一個質(zhì)量大的鋼球,從同一位置由靜止開始滾下,到達平面上時和剛才的小鋼球具有同樣的速度,再觀察木塊被推動的距離。很顯然,第二次木塊被推的距離比第一次遠得多。說明大鋼球做的功多,也就是大鋼球具有的動能大。
提問,這個實驗說明了什么?(學生回答)
這個實驗說明了物體的動能大小跟它的質(zhì)量有關,速度相同時,質(zhì)量越大,動能越大。
我們用同一個鋼球再做兩次實驗。(教師演示,學生觀察)
第一次,我們讓鋼球從比較低的位置由靜止開始滾下。第二次我們讓鋼球從比較高的位置由靜止開始滾下。比較兩次實驗中木塊被推的距離大小。
很顯然,鋼球從更高的位置滾下來,到達平面上時具有更大的速度,木塊被推的更遠。
提問,這個實驗說明了什么?(學生回答)
這個實驗說明同一個物體速度越大,動能越大。
通過以上實驗可知,物體的質(zhì)量越大,速度越大,動能就越大。
4.課堂練習。
(1)一輛汽車加速運動,它的動能______。
(2)火車進站時做減速運動,它的動能______,停止后,它的動能=______。
(3)一輛灑水車在馬路上勻速前進并正在灑水,它的動能______。
(三)勢能
運動的物體具有動能。生活中也有很多物體并沒有運動,但是它們也能做功,也具有能。
1.什么樣的物體具有重力勢能?
人們在打樁時,必須把重錘高高舉起,當重錘落下時可以做功,因為重錘受到豎直向下的重力,重錘下落時沿著重力的方向向下通過了一段距離,所以舉高的重錘可以做功,將木樁打入地里。試想,一個重錘如果靜止地壓在本樁上是不能做功的。重錘只有在被舉高的情況下才能做功,即重錘被舉高時才具有做功的本領——能。
一池靜止的水是不能做功的,但是這一池靜止的水如果處在高山上,水落下時就可以做功,把水車沖得轉(zhuǎn)起來。
被舉高的物體具有的能叫重力勢能。
2.重力勢能的大小跟哪些因素有關。
請大家判斷下列物體的重力勢能的大小。
(1)打地基時,質(zhì)量是20千克的石頭重錘和質(zhì)量是100千克的鐵制重錘被舉得同樣高,誰的重力勢能大?(學生回答)
(2)同一個重錘,被舉高1米或3米兩種情況下,哪種情況重力勢能大?(學生回答)
通過以上的兩個例子說明大家能判斷出重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量和被舉的高度有關,物體的質(zhì)量越大,舉得越高,它具有的重力勢能越大。
3.什么樣的物體具有彈性勢能?
大家看一個實驗。(教師邊演示,邊講授)
這是一個彈簧,把一個砝碼放在彈簧上的小木板上,用力將彈簧壓縮,使其發(fā)生彈性形變。此時,彈簧靜止,沒有動能。彈簧也沒有被舉高,也沒有重力勢能。可是大家想象,彈簧能不能做功?
能!放開手,砝碼被彈簧舉起來。
可見,被壓縮的彈簧也具有能。這種能區(qū)別于動能和重力勢能,它是由于物體發(fā)生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。
4.物體的彈性勢能的大小跟形變大小有關,彈性形變越大,它具有的彈性勢能越大。
5.重力勢能和彈性勢能都叫做勢能。
。ㄋ模C械能
1.提問:飛行中的飛機具有什么能?(學生回答)
飛機是運動的,它具有動能。飛機從地面飛上高空,所以具有重力勢能。很多物體可以既有動能又有勢能。動能和勢能統(tǒng)稱機械能。
2.一個物體能夠做的功越多,表示它的能量越大。物體做了多少功,必然消耗了多少某種形式的能。所以能的單位跟功的單位相同,也是焦耳。例如,推出去的鉛球,動能是300焦耳,重力勢能是200焦耳,彈性勢能為0,那么鉛球的機械能就是500焦耳。
。ㄎ澹┎贾米鳂I(yè)
(1)復習課文
(2)習題1、2、3。(盛重光)
物理動能和勢能教案8
(一)教學目標
1.了解能量的初步概念。
2.知道什么是動能及影響動能大小的因素。
3.知道什么是勢能及影響勢能大小的因素。
4.知道什么是機械能及機械能的單位。
(二)教具
斜槽,鋼球,木塊,橡皮筋,壓縮彈簧等。
(三)教學過程
1.復習
鑒于能量和功的概念有密切的聯(lián)系,所以通過“怎樣才算做了功”的提問,引導學生進一步理解力的作用成效、功的兩要素。
當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。
出示一木塊,并將其置于水平桌面上。說明木塊受重力的作用,但木塊沒有在重力方向上運動,所以重力對木塊沒有做功。繼而用手推動木塊,使木塊運動一段距離。在此過程中,重力仍然沒有做功,手的推力做了功。進而強調(diào)力和在力的方向上通過的距離是功的兩要素,且功的大小就等于兩者的乘積。
2.引入新課
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。讓學生分析碰撞過程中,做沒做功?
利用學生分析的結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K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。可見物理學中,能量和功有著密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領。
不同的物體做功的本領也不同。一個物體能夠做的功越多,表示這個物體的能量越大。
3.進行新課
物體具有能量的形式是多種多樣的,以后我們將逐步認識各種形式的能量。剛才的實驗中鋼球撞擊木塊能夠做功,但若將鋼球停靠在木塊一側(cè)(邊講邊演示),這時的鋼球并不能推動木塊做功。只有運動的鋼球才能推動木塊做功。
(1)動能:物體由于運動而能夠做功,它們具有的能量叫做動能。
引導學生廣泛地列舉事例,說明運動的空氣、水和各種物體都能夠做功,而具有動能。概括出“一切運動的物體都具有動能!
列舉事例說明:運動的物體具有的動能多少不盡相同。如狂風能吹倒大樹,而微風只能使樹枝搖動。進而通過演示實驗,概括出決定物體動能大小的因素。
演示課本圖1-1實驗,實驗可分三步:
①將同一個鋼球,從斜面不同高度滾下,讓學生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離。木塊被推動的距離不同,說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動得越遠,表明鋼球的動能越大。實驗說明:從不同高度滾下的鋼球,具有不同的動能。
、谏厦娴膶嶒灡砻麂撉驈妮^高處滾下時具有的'動能大。那么鋼球從不同的高度滾下時有什么不同呢?我們可通過觀察實驗來得到結(jié)論。將質(zhì)量相同的兩個鋼球,同時從斜槽的最高點和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實驗表明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論:物體的動能與速度有關,速度越大,物體的動能越大。
③換用不同質(zhì)量的鋼球,從同一高度讓其滾下,讓學生觀察鋼球推動木塊的距離。從而得出結(jié)論:運動物體的質(zhì)量越大,動能就越大。
演示實驗之后,總結(jié)實驗結(jié)果:運動物體的速度越大,質(zhì)量越大,動能就越大。
(2)勢能:物體由于運動的原因而具有動能,物體還可能由于其他的原因而具有能量。例如,同學們都玩過用橡皮筋彈射紙彈的游戲,拉長的橡皮筋能給紙彈一個力,并推動紙彈移動一段距離,從而對紙彈做了功。同樣拉彎的弓,壓縮的彈簧也能夠做功,它們都具有能量,這種能量叫做彈性勢能,它是由于物體發(fā)生彈性形變而具有的能量。
解釋彈性形變:物體受到外力作用而發(fā)生的形狀變化,叫做形變。如果外力撤消,物體能夠恢復原狀,這種形變叫做彈性形變。列舉事例說明物體的彈性形變。如:拉長的彈簧,壓扁的皮球,彎曲的鋼鋸條,上緊的鐘表發(fā)條等。
利用課本圖1-4的實驗,闡明物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。為節(jié)省課堂時間,課前將兩個性質(zhì)相同彈簧,按照課本圖1-4壓縮到不同的長度。先后將拉緊彈簧的繩燒斷,兩次砝碼被彈起的高度不同。彈簧壓得越緊,放松時它做的功越多,表示它的彈性勢能越大。
被舉高的重物,也能夠做功。例如:舉高的鉛球,落地時能將地面砸個坑;舉高的夯落下時能把木樁打入地里。舉高的物體具有的能量叫重力勢能。
列舉事例說明:物體的質(zhì)量越大,舉得越高,它具有的重力勢能越大。如:舉起同樣高度的鉛球和乒乓球,鉛球落下時做的功多,具有的重力勢能大。鉛球舉得越高,具有的重力勢能就越大。
引導學生討論樹上結(jié)的蘋果是否具有重力勢能?通過討論使學生理解“一個物體能夠做功”的含義。能夠做功只是說物體具有了做功的“本領”,但不一定做了功。樹上結(jié)的蘋果雖然沒有做功,但只要它從樹上掉下來就能做功,所以我們說它具有重力勢能。
(3)機械能:讓學生分析靜止在桌面上的鋼球是否具有能量?(具有重力勢能)繼而讓學生分析在桌面上滾動的鋼球具有什么能?通過分析得知滾動的鋼球既有動能,又有勢能。
動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。一個物體既有動能,又有勢能,那么動能和勢能的和就是它的總機械能。
(4)能量的單位:從前面的討論,我們可以認識到能量是跟做功有密切聯(lián)系的概念,能量反映了物體具有做功的本領,能量的大小可以用能夠做功的多少來衡量。因此,動能、勢能和機械能的單位跟功的單位相同,也是焦耳。
4.小結(jié)
通過以下問題的討論,進一步幫助學生理解能量、動能、勢能、機械能等概念及機械能的單位。
(1)高山上有一塊大石頭,穩(wěn)穩(wěn)地待在那里,它有沒有能量?有什么能量?
(2)列舉幾個物體具有動能、重力勢能、彈性勢能的事例。
(3)在空中飛行的球,它具有的重力勢能是5焦,具有的動能是4焦,這只球具有的總機械能是多少?
(4)在同一高度鉛球和棒球具有的重力勢能不相等,若使它們的重力勢能相等,可采取哪些方法?
(5)從斜槽上端滾下的小球,它有沒有重力勢能?在它下滾的過程中重力勢能的大小有沒有變化?為什么?在滾下的過程中有沒有動能?它的動能有沒有變化?為什么?
(四)說明
1.能是物理學的重要概念之一,但它比較抽象。對于初中學生來說,認識它比較困難。應緊扣教材,從理解“一個物體能夠做功”的含義來認識能量。這實際上是說“能是物體做功的本領”。盡管這種說法不甚嚴謹,但比較通俗、易懂。
2.關于動能,應講明運動的物體能夠?qū)ζ渌矬w施力,并推動物體做功,所以它具有能量。因為容易講清彈性形變的物體對別的物體施力并做功,便于學生理解,所以將彈性勢能提到重力勢能之前講。
3.勢能應是物體系統(tǒng)(有保守力作用的)所共有。舉高的重錘能夠做功,應當是重錘和地球組成的系統(tǒng)具有勢能。而重力勢能表現(xiàn)它做功本領時,通常有一個重力勢能先轉(zhuǎn)化為動能的過程。但在本節(jié)課中都不宜引入這些內(nèi)容。只能讓學生粗略地知道,舉起的物體能夠做功。
4.勢能的大小是相對的。對初中學生來說也不能引入勢能的相對性。只能統(tǒng)一地用地面做為零勢能面來分析問題。
5.小結(jié)中的問題(5),暗含著勢能和動能的轉(zhuǎn)化,目的為下一節(jié)課作準備。
注:人教版九年義務教育初中物理課本第二冊動能和勢能教案
物理動能和勢能教案9
。ㄒ唬┙虒W目的
1.理解動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化并能舉例說明。
2.能解釋有關動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的簡單現(xiàn)象。
。ǘ┙叹
1.麥克斯韋滾擺。
2.課本圖1-7的裝置,在彈簧片前加一彈簧。
3.單擺、皮球(或乒乓球)。
。ㄈ┙虒W過程
1.復習提問
(1)動能的大小與哪些因素有關?怎樣判斷質(zhì)量一定的物體的動能的變化?
(2)勢能的大小與哪些因素有關?怎樣判斷重力勢能大小的變化?
。ㄑ菔句撉驈男辈蹪L下,斜槽傾角應盡量小一些,使鋼球從斜槽滾下的時間盡量長一些,引導學生觀察鋼球豎直高度的變化和速度的變化,回答上述問題)
2.新課教學
(1)動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
從上面實驗可以看到,鋼球從斜槽滾下的過程中,高度降低,重力勢能減;速度變快,動能增大,這個動能是怎樣產(chǎn)生的?(引導學生回答是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的)
問:重力勢能可以轉(zhuǎn)化為動能,動能可不可以轉(zhuǎn)化為重力勢能呢?
演示滾擺(將擺輪涂成黑白相間,使學生明顯觀察到轉(zhuǎn)速的變化),引導學生觀察:擺下降時,擺輪越轉(zhuǎn)越快;擺上升時,擺輪越轉(zhuǎn)越慢,并說明動能和重力勢能變化的情況,最后得出動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化的結(jié)論。
(2)動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化嗎?
演示課本圖1-7(水平槽末端加一彈簧,以使動能和彈性勢能的變化明顯顯示出來),引導學生觀察:鋼球接觸彈簧后,速度減小,彈簧壓縮;彈簧恢復時,形變減小,鋼球速度變大,但方向反過來了(教師應指出:動能大小跟運動快慢有關,跟運動方向無關,因為物體向任何方向運動都能做功)。
對鋼球和彈簧間的能的轉(zhuǎn)化,應分兩步講:①從鋼球壓彈簧開始到彈簧形變最大:鋼球動能由最大變到零,彈簧彈性勢能由零到最大,即動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。②從彈簧形變最大到恢復原狀:彈簧彈性勢能又轉(zhuǎn)化為鋼球的動能。
(3)動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的例子。
先讓學生列舉日常生活中例子,然后引導學生觀察和分析下列事例:
、傺菔締螖[,引導學生觀察擺球在高度最大處和最低點的速度大小,說明動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。
、谌嗽煨l(wèi)星:教師先指出:衛(wèi)星在遠地點,勢能最大,在近地點勢能最小。問學生:衛(wèi)星由遠地點向近球點運動的過程中,速度怎樣變化?能量怎樣轉(zhuǎn)比?引導學生回答:衛(wèi)星由遠地點到近地點,勢能減小了,減小的勢能轉(zhuǎn)化為動能,故速度增大。再讓學生回答衛(wèi)星由近地點向遠地點運動能的轉(zhuǎn)化情況。
、蹞胃吞撸河捎谶^程比較復雜,可由教師分析講解。為使問題簡化,分析時一律不考慮起跳前助跑的作用。
徒手跳高的高度由起跳時向上的速度決定。即起跳時的動能轉(zhuǎn)化為最高點的重力勢能。
撐竿跳高時,人在起跳時使撐竿彎曲(形變),這時人具有動能,撐竿具有彈性勢能。到最高點時,撐竿恢復原狀。人的動能和撐竿的彈性勢能都轉(zhuǎn)化為人的重力勢能。
故撐竿跳高比徒手跳高的高度大。
①跳板跳水:引導學生回答:起跳時為什么人要向下猛壓跳板?(答:使跳板形變,具有彈性勢能)人離開跳板時的動能是哪里來的'?(答:跳板的彈性勢能轉(zhuǎn)化來的)人起跳的高度由什么因素決定?(答:由起跳時的動能,也就是由跳板形變最大時的彈性勢能決定)
注意:不討論人在空中的翻轉(zhuǎn)。
3.板書設計
動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化
4.想想議議
(1)演示皮球的下落和跳起(將皮球涂黑使它落在涂白的水平木板上,觀察木塊上的黑色圓斑),并提出問題,讓學生討論回答:
為什么木塊上是圓斑,而不是黑點?(答:因為皮球發(fā)生了形變)
發(fā)生彈性形變的皮球具有的彈性勢能是哪里來的?(答:由動能轉(zhuǎn)化來的)
皮球反跳有向上的速度,即具有動能,這個動能是哪里來的:(答:彈性勢能轉(zhuǎn)化來的)
最后提出:皮球從一定高度落下,反跳到最高點,說明這一過程能的轉(zhuǎn)化情況?
。c名要學習好的學生回答)
(2)演示皮球反跳高度一次比一次低,再演示滾擺高度也是一次比一次低.最后都要停下來,問:這是什么原因呢?
。ㄒ龑W生回答:物體運動要克服摩擦和空氣阻力做功,要消耗物體的機械能。最后機械能完全被用來克服摩擦和空氣阻力做功消耗掉了,所以物體最后要停下來)
教師點明:消耗掉的機械能并未消失,而是轉(zhuǎn)化為其他形式的能了。這個問題以后將學到。
(3)物體能做功才具有能,舉高的物體處于靜止狀態(tài),怎能做功?既然不能做功,為什么說它具有重力勢能?
。ㄒ龑W生回答:舉高的物體落下來具有動能,動能可以做功,但動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的,故我們說勢能可以做功,實際上是勢能可以轉(zhuǎn)化為動能而做功)
(4)鋼球落在鋼板上,也會反跳起來,反跳時的動能是怎樣轉(zhuǎn)變來的?教師指出:鋼球和鋼板相碰,也要發(fā)生彈性形變,只是這個形變較難覺察。事實上,任何堅硬的物體相碰時,都要發(fā)生形變。
然后讓學生回答。
5.布置作業(yè)
(1)說明下列過程中機械能的轉(zhuǎn)化:
、傺┣翉纳狡律匣;
②炮彈從炮口斜向上射出,又落到遠處地上;
、弁婢邚椈蓸寣ⅰ白訌棥鄙涑鋈;
、苄『⒆谇锴希趮寢屚屏艘淮我院,自己蕩著。
(2)你騎自行車時,在上坡前往往要加緊蹬幾下;汽車司機在開車上坡前,也往往要加大油門,加大速度。從能的轉(zhuǎn)化來說明這樣做的好處。
(3)彈簧門在推開以后能自己關閉。說明這件事怎樣利用了能的轉(zhuǎn)化。
。ㄒ陨先}即課本機械能一章習題第4、5、6題)
物理動能和勢能教案10
學習目標
1、知道動能勢能的概念。
2、在探究實驗中理解影響動能勢能的因素。
3、用能量的初步知識理解分析簡單的實際問題。
學習過程
一、學生展示
1、物體___________________,表示這個物體具有能量。在物理學中,能的單位是______,簡稱______,符號是______。
2、物體由于_______而具有的能,叫做動能。物體動能的大小跟它的_______和______有關。質(zhì)量相同的物體,運動的速度越大,它的動能越_____;運動速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動能也越_____。
3、物體由于被_______而具有的能量,叫做重力勢能。物體的重力勢能跟它的_______和______有關。對于高度相同的物體,質(zhì)量越大的勢能越______;對于質(zhì)量相同的物體,高度越高的勢能越______。
4、物體由于_____________而具有的能量叫做彈性勢能。
5、___________和___________統(tǒng)稱勢能。_________和_________統(tǒng)稱機械能。
6、課本上“探究動能的大小與什么因素有關”和“探究重力勢能的大小跟哪些因素有關”這兩個實驗用的方法是_______________。
7、在“探究動能的大小與什么因素有關”的實驗中,要探究動能和質(zhì)量之間的關系,應該選質(zhì)量_______的小球,從斜面上________位置滾下去推動水平面上的木塊,觀察木塊被推出的距離。(填“相同”或“不同”)
8、在“探究重力勢能的大小跟哪些因素有關”的實驗中,要探究重力勢能與高度之間的關系,應該讓同一重錘從_______高度落下,打擊小桌,觀察小桌陷入沙中的深度。
9、一個木箱重100N,某人用20N的水平推力推動它前進了5m,則此人所做的功是多少?若把這個木箱搬到5m高的樓上,則此人做功又是多少?
二、目標定向
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。讓學生分析碰撞過程中,做沒做功?
利用學生分析的結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K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。可見物理學中,能量和功有著密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領。
不同的物體做功的本領也不同。一個物體能夠做的功越多,表示這個物體的能量越大。
三、學生自學
自學指導
一、閱讀課本,知道什么是能量以及能量的單位是什么。
物體________________,表示這個物體具有_______,簡稱______,它的單位是_______,簡稱______,符號是______。
二、閱讀課本,回答問題:
1、____________________________叫動能。
2、_____________________________叫重力勢能;____________________叫彈性勢能。
3、_____________________________叫勢能;_________和_________統(tǒng)稱為勢能。
針對練習
1、下列物體中具有重力勢能的是_______________;具有彈性勢能的是____________
A、因擠壓而變形的氣球
B、在水平路面上飛馳的小轎車
C、正在下墜的樁錘
D、停在空中不動的直升機
E、鐘表中卷緊的發(fā)條
F、高山上的石頭
G、三峽水庫中的水
H、被推開的彈簧門的彈簧
I、跑百米的運動員
2、“黃河遠上白云間”說明黃河水具有____________能。
3、“滾滾長江東逝水”說明黃河水具有____________能。
查看課本小資料中表一的內(nèi)容,分組討論后回答以下幾個問題:
1、速度大的物體動能一定大嗎?
2、質(zhì)量大的物體動能一定大嗎?
3、你認為物體的動能與什么因素有關?
課堂作業(yè)
1、關于運動的物體具有的動能,下列說法正確的是()
A、速度大的物體動能一定大
B、質(zhì)量大的物體動能一定大
C、速度和質(zhì)量都大的物體動能一定大
D、動能是運動物體本身的性質(zhì),與質(zhì)量、速度無關
2、關于能的概念,下列說法中正確的是()
A、高山上靜止的石頭不具有能
B、物體已做的功越多,說明物體具有的能量越多
C、只要物體能夠做功,說明物體具有能
D、只有正在做功的物體才具有能
3、如圖所示,讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下,打到一個小木塊上,能將木塊撞出一段距離,放在同一水平面上相同位置的木塊,被撞地越遠,
表示鋼球的動能越大,F(xiàn)用質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下,看哪次木塊被推得遠,回答以下問題
。1)設計本實驗的目的是研究_______________________________________________。
。2)讓不同的鋼球從同一高度滾下是為了_____________________________________。
(3)此實驗得出的結(jié)論是___________________________________________________。
。4)下表給出了一頭牛慢步行走和一名普通中學生百米賽跑時的數(shù)據(jù)。
物體質(zhì)量m(kg)速度v(m/s)動能E(J)
牛約600約0、5約75
中學生約50約6約900
分析數(shù)據(jù),可以看出,對物體動能大小影響較大的因素是_________,你這樣判斷的依據(jù)是______________________________________________________________。
典型例題
1、物體所具有的能的判斷
例1、下列物體具有什么形式的能,請寫在空白處。
。1)在水平公路上行駛的汽車__________(2)豎直上拋的小球在最高點時________
。3)靜止在空中的氣球_______________(4)從空中降落的雨點_________ _
(5)被壓縮了的彈簧_________________(6)飛流之下的瀑布______________ _
2、動能、勢能、變化的判斷
例2、直升飛機在空中勻速上升過程中,它的()
A、重力勢能增大,動能減小
B、重力勢能和動能增大
C、動能不變,重力勢能增大
D、動能和重力勢能減小
四、合作探究
小組合作
1、認真閱讀課本上的實驗,然后通過觀察教師的演示,回答以下問題:
①實驗中是通過觀察什么來反映小球的動能的大小的?
、趯嶒炛惺窃鯓犹骄縿幽芘c質(zhì)量的關系的?
、蹖嶒炛惺窃鯓犹骄縿幽芘c速度的關系的?
、苓@個實驗是用什么方法探究的?
⑤這個實驗得出的結(jié)論是什么?把結(jié)論填到課本上。
物體的動能與物體的________和________有關。質(zhì)量相同的物體,運動的速度越大,它的動能越______,運動速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動能越_____。
2、閱讀課本的探究實驗,然后分組討論下列問題:
(1)實驗中是通過觀察什么來判斷重錘具有的重力勢能的大小的?
。2)實驗中怎樣探究重力勢能與物體被舉高的高度之間的關系的?
。3)實驗中怎樣探究重力勢能與物體的質(zhì)量之間的關系的?
。4)這個實驗所采用的探究方法是什么?
(5)根據(jù)日常生活經(jīng)驗,把課本上的結(jié)論填寫完整。
五、答疑解惑
1、如圖,小明在做哪些因素與物體的動能有關的幾次實驗中,說明物體的動能與物體的質(zhì)量有關的是()
A、甲、乙B、乙、丙C、丙、丁D、甲、丙
六、反饋評價
1、有一輛汽車和一列火車,若以相同的速度行駛,則_______具有的動能大;處在同一高度以相同的速度飛行的子彈和炮彈相比較,_______的重力勢能大。
2、灑水車勻速行駛在平直路面上灑水,則在此過程中灑水車的.動能逐漸______。
3、跳水運動員從最高點向水面下落的過程中,他的速度逐漸_______,所以動能逐漸_______,重力勢能逐漸______(填“增大”、“不變”或“減小”)。
4、自行車下坡時速度越來越大,它的動能逐漸_______,重力勢能逐漸_______。
5、下列物體中重力勢能最大的是()
A、放在一樓窗臺上的質(zhì)量是4kg的石塊
B、放在三樓窗臺上的質(zhì)量是4kg的陶罐
C、放在五樓窗臺上質(zhì)量是4kg的一盆花
D、晾曬在五樓窗臺上的質(zhì)量是1、5kg的球鞋
6、下列物體既具有動能又具有重力勢能的是()
A、在軌道上行駛的火車
B、從坡頂向坡下跑的運動員
C、江河中的流水
D、空中靜止的飛機
7、空中沿水平方向勻速飛行的一架飛機,正在向災區(qū)空投物資,在空投過程中,飛機的動能和重力勢能的變化情況是()
A、動能和重力勢能都增大
B、動能和重力勢能都減小
C、動能減小,重力勢能增大
D、動能增大,重力勢能減小
七、知識整合
1、物體能夠?qū)ν庾龉Γǖ灰欢ㄗ龉Γ,表示這個物體具有能量,簡稱能。
2、動能:物體由于運動而具有的能叫做動能。
3、質(zhì)量相同的物體,運動的速度越大,它的動能越大;運動速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動能也越大。
4、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為勢能。
、僦亓菽埽何矬w由于被舉高而具有的能量,叫做重力勢能。物體被舉得越高,質(zhì)量越大,具有的重力勢能也越大。
、趶椥詣菽埽何矬w由于彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。物體的彈性形變越大,具有的彈性勢能越大。
八、課外作業(yè)
1、練習冊每天1練。
2、教材課后經(jīng)典習題。
中考寶典
1、打木樁的重錘自由下落時,關于它的動能和勢能的變化,下列說法正確的是()
A、動能不變,勢能不變
B、動能增大,勢能不變
C、動能增大,勢能減小
D、動能減小,勢能增大
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