《動能和勢能》教案設計(精選8篇)
《動能和勢能》教案設計(精選8篇)
教案是教師為順利而有效地開展教學活動,根據(jù)課程標準,教學大綱和教科書要求及學生的實際情況,以課時或課題為單位,對教學內(nèi)容、教學步驟、教學方法等進行的具體設計和安排的一種實用性教學文書。下面是小編整理的《動能和勢能》教案設計,歡迎大家分享。
《動能和勢能》教案設計 篇1
一、教學目標
初步認識動能和勢能,勢能包括:重力勢能和彈性勢能,并且通過實驗了解動能和勢能受哪些因素影響。
通過探究物體的動能受哪些因素影響的實驗,學生的分析問題能力和解決問題能力得以提高。
實驗探究加強了學生的分析能力,增加了對物理學科的喜愛。
二、教學重、難點
初步認識動能和勢能以及它們受哪些因素影響。
對質(zhì)量相同,速度越大,動能越大;速度相同,質(zhì)量越大,動能越大的理解。
三、教學過程
環(huán)節(jié)一:導入新課
教師多媒體展示一些圖片:湍急的流水能推動水車,拉開的彈弓能將彈丸射出,提出問題:這其中的原因是什么?
學生回答:流水、彈弓都做了功,便能推動水車,將彈丸射出。
教師引導流水、彈丸都對外做了功,它們都具有能量,而這個能量叫什么?有什么特性?引出今天的課題——動能和勢能(板書)
環(huán)節(jié)二:生成新知
(一)動能
1.教師引導:
草地上運動的足球、高速公路上行駛的汽車,它們身上具有什么能量?
學生根據(jù)導入以及課前的預習回答:動能
教師總結(jié):物體由于運動而具有的能量,叫做動能。(板書)
2.探究實驗:探究物體的動能和哪些因素有關(guān)(教師演示)
1.讓同一鋼球A分別從不同的高度由靜止開始滾下,鋼球運動到水平面的快慢一樣嗎?哪次木塊B被撞得遠?
學生根據(jù)實驗現(xiàn)象回答:高度越高,鋼球運動到水平面時的速度越大,木塊B被撞得更遠。
2.改變鋼球的質(zhì)量,讓不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下,哪個鋼球把木塊B撞得更遠?
學生根據(jù)實驗現(xiàn)象回答:速度相同時,質(zhì)量越大的鋼球?qū)⒛緣KB撞得越遠。
教師引導學生結(jié)合兩個實驗概括出物體動能的影響因素?
總結(jié):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,它的動能越大。(板書)
(二)勢能
1.重力勢能
教師展示視頻:打樁機在工作的時候,先把重錘高高的舉起,重錘落下,可以把樁打入地里,并說明高處的重錘具有的能量叫重力勢能。(板書)根據(jù)動能的影響因素讓學生猜想,重力勢能的影響因素是什么?
學生回答:物體的質(zhì)量越大,位置越高,具有的重力勢能越大。(板書)
2.彈性勢能
教師展示圖片:發(fā)生形變的網(wǎng)球拍和拉彎的弓具有什么能量?
根據(jù)重力勢能的學習學生回答:彈性勢能。(板書)
追問:彈性勢能受什么因素影響?
學生回答:物體的彈性形變越大,彈性勢能越大。(板書)
總結(jié):重力勢能和彈性勢能是常見的兩種勢能。
環(huán)節(jié)三:鞏固提高
請學生判斷下列物體具有哪種形式的能量:
1、在水平公路上行駛的汽車;
2、懸掛在天花板上的吊燈;
3、在空中飛行的飛機;
4、發(fā)生形變的網(wǎng)球拍。
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
請用物理知識解釋:為什么要對機動車的最高行駛速度進行限制?為什么在同樣的道路上,對不同車型設定不一樣的最高行駛速度?
四、板書設計
《動能和勢能》教案設計 篇2
一、知識與技能
1、知道功能關(guān)系。
2、知道動能和勢能的概念
3、在探究中理解影響動能、勢能的因素
4、用能量的初步知識理解分析實際問題
二、過程與方法
1、通過類比遷移理解功能關(guān)系。
2、通過觀察知道動能、勢能的存在。
3、通過歸納概括得到動能、勢能的概念。
4、在討論、探究實驗中總結(jié)出影響動能及勢能的因素
5、在討論、探究實驗中總結(jié)出各因素對能量的影響。
三、情感態(tài)度與價值觀
1、通過科學探究,使學生經(jīng)歷基本的科學探究過程,學習并領悟科學探究方法,發(fā)展科學探究能力,形成尊重事實、探索真理的科學態(tài)度。
2、通過素材出示和教師引導,適當進行思想教育和學科滲透。
1、觀察歸納得出動能及勢能的概念。
2、通過實驗探究得出影響動能和勢能大小的因素。
功能關(guān)系
干電池、多媒體課件,斜面,銅圓柱、鐵圓柱,木塊,橡皮泥,橡皮筋,刻度尺,不同的(粗細)彈簧,長度相同、粗細不同的橡皮筋。導線,開關(guān),小燈泡。
將學生分4人一組分為10個小組。
一、創(chuàng)設情境、趣味導入(2分鐘)
1、播放小鳥撞飛機新聞報道。學生觀看。
2、師:小小的小鳥為什么會撞壞巨大的飛機?要搞清這一問題,我們要學習能量的相關(guān)知識。能量這一詞我們并不陌生,在八年級電學部分我們已正式接觸過了。下面我們先來復習電學中能量知識。
二、功能關(guān)系(5分鐘)
師:出示一節(jié)干電池。并提問:你怎樣判斷這節(jié)電池是否儲存有能量?你判斷的依據(jù)是什么?
生:接入一個小燈泡,如果亮,就說明它存有能量。小燈炮發(fā)光,說明有電能轉(zhuǎn)化為熱能和光能。電流正在做功。
師:如果我們斷開開關(guān),電池是否儲存有能量呢?說出你判斷的理由。
生:也有。如果把電路連通,會看到小燈泡發(fā)光,電流會做功,所以它也具有能量。
師:很好。從做功的角度來看,我們該如何判斷這節(jié)電池是否儲存有能量呢?請大家先在小組內(nèi)交流,再給出結(jié)論。完畢
師投影:
1、現(xiàn)在正在做功。
2、現(xiàn)在沒有做功,接通電路后,能夠做功。
師:在電學中,我們學會了如何判斷電源是否還存有能量,那么在力學中,我們?nèi)绾闻袛嘁粋物體是儲存有能量呢?
師投影如下圖片,并提問:請判斷下列各圖物體是否具有能量?
1、流動的河水
2、黃山上聳立的巨石
3、拉彎的弓
生思考與討論。畢。交流
生1:流動的河水具有能量。因為它對竹排有力的作用,竹排又在力的方向上前進了一段距離,所以流水對竹排做正在做功。
生2:黃山上聳立的巨石具有能量,F(xiàn)在它雖然沒有做功。但一旦從山上滾下來,就可以對其它的物體做功,所以它肯定具有能量。
生3:拉彎的弓具有能量。它現(xiàn)在雖然沒有做功,但放手后,可以把箭射出去,對箭做功,所以它具有能量。
師:力學里我們又該怎樣判斷一個物體是否具有能量的?
生總結(jié):也分兩種情況:
一、物體正在做功,肯定具有能量。
二,物體現(xiàn)在沒有做功,但條件改變時,如杲它能夠做功,也具有能量。
師:大家請看教材中是如何判斷的?
生找到并閱讀:一個物體能夠做功,我們就說它具有能量。
師投影:功能關(guān)系:一個物體能夠做功,我們就說它具有能量。
師:剛才我們得出判斷一個物體是否具有能量,要分兩種情況。可是教材所給的方法中沒提呀。問題出在哪兒?
生(沉默后):能夠。
師:能具體點嗎?
生:能夠做功,包含了兩種情況:
一、現(xiàn)在正在做功。
二、現(xiàn)在沒有做功,但具有做功的能力。
師投影:“能夠”的兩層含義:
1、一個物體現(xiàn)在正在做功;
2、一個物體現(xiàn)在沒有做功,但條件改變時,它具有做功的能力。
《動能和勢能》教案設計 篇3
。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(guān),重力勢能大小與質(zhì)量和高度有關(guān);知道彈性勢能的大小與彈性形變有關(guān)。
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)。
(三)教學過程
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?
(啟發(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?
(啟發(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(guān)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(guān)。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:
、佼斠粋量相等,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(guān)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。
。ㄑ菔緩椈蓸尰蛘n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。
、谖矬w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(guān)。
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(guān)。
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:
①在海上行駛的輪船;
、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)
《動能和勢能》教案設計 篇4
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(guān)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?
、谌我鈨蓚物體能量的多少可以比較嗎?
、坳P(guān)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(guān)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。
、趯①|(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(guān),越大,物體的。
、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:。
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?
《動能和勢能》教案設計 篇5
。ㄒ唬┙虒W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。
。ǘ┙叹
斜槽,鋼球,木塊,橡皮筋,壓縮彈簧等。
。ㄈ┙虒W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?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,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:
、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(guān),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(guān)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。
《動能和勢能》教案設計 篇6
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(guān)
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(guān)
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小。
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拢^察鋼球陷入沙土的深度。
、谧屬|(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。
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:()
A.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
《動能和勢能》教案設計 篇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
(一)引入
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。
。ǘ﹦幽
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。
。▽W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(guān)。
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(guān),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______。
。ㄈ﹦菽
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(guān)。
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(guān),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(guān),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)
《動能和勢能》教案設計 篇8
。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(guān)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(guān)?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(guān)?怎樣判斷重力勢能大小的變化?
(演示鋼球從斜槽滾下,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。凰俣茸兛欤瑒幽茉龃,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(guān),跟運動方向無關(guān),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。
③撐竿跳高:由于過程比較復雜,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。
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?
(點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?
(引導學生回答: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;
、谂趶棌呐诳谛毕蛏仙涑觯致涞竭h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(guān)閉。說明這件事怎樣利用了能的轉(zhuǎn)化。
(以上三題即課本機械能一章習題第4、5、6題)
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