动能势能机械能 教案

动能势能机械能 教案 二课时 新授课 1．通过实例，认识到运动的物体能做功，具有动能。 2．通过探究，知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关，并能解释简单的现 象。 3．通过探究，知道弹性势能和重力势能的概念和决定因素，并能解释简单的现象。 4．通过观察和实验，认识并理解动能和势能的转化过程，能解释一些有关动能、 重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。 5．能够运用“控制变量法”进行实验，逐步养成在实验中认真观察、勤于思 考的习惯。 动能、弹性势能、重力势能的概念和决定其大小的因素，分析解释有关能量及能量 转化的实例。 教材从“公路限速”和“滑板下滑”两个实例出发提出问题，激发了学生的学习兴 趣，同时引出本节研究的内容动能、势能及其相互转化。 教材通过三个活动探究决定动能、弹性势能、重力势能大小的因素，并通过“观 察摆球摆动”的活动，分析动能和势能的转化过程，探讨日常生活中动能和势能相 互转化的实例。 通过对生活中实例的分析，引出本节的课题。通过三个活动进一步分析探究决定动 能、势能大小的因素。运用动能、弹性势能、重力势能的概念及能量转化的观念分 析讨论日常生活中的相关事例。 斜面、小车、木块、砝码、卡片、橡皮筋、木桩、细纱、大小不同的木块、单摆（摆 球、细线）、滚摆。 ?为什么在高速公路上要限制汽车的最大行驶速度？ 学生讨论 ?人脚踩滑板从高处滑下，为什么会越来越快？ 引出课题：能量 ?什么是能量？ 分析日常生活中具有能 量的实例，讨论什么是 物理学中所说的能量。 分析讨论日常生活中做 ?物理学中做功的含义？ 功的实例，总结做功的 两个必要条件。 运动的物体、发生弹性 ?如何理解能够做功的意义？ 形变的物体、被举高的 物体有做功的本领，但不一定就做功。 物体 ?那些物体具有能量？ 举例： 具有动能的物体 学生讨论 观察课本P图12-1 30 ?由图可得到哪些信息？ 公路上对车辆行驶的速度有限制，且对不同的车辆行驶速度 的限制不同。 ?根据图提供的信息提出问题 讨论： 提出问题：动能的大小可能与哪些因素有关？ 设计实验之前须解决哪 进行猜想：动能的大小可能与物体的质量和速度有关 些问题？ 设计实验： 图12-5 ?实验应采用的？ 观察课本P31 讨论 控制变量法 ?选用那些实验器材？ ?通过观察什么现象而知道物体的动能大小？ 观察木块被推动距离的远近 木块被推动得越远，小车对木块做功越多，即小车 具有的动能越大。 （活动1）探究动能大小与哪些因素有关 1．动能大小与速度大小的关系 不同 条件：同一小车从同一斜面的不同高度滑下 不一样 ?小车运动到水平面上时的速度大小是否相同？ ?木块被撞后移动的距离是否相同？ 现象：速度大的小车使木块移动距离远，对木块做功多， 小车具有的动能大。 结论：运动物体的动能大小与物体的速度有关，质量相同时， 速度越大，物体的动能越大。 使小车到达水平面时的2．动能大小与质量的关系 速度相同 条件：改变小车的质量，让它们从同一高度、同一斜面由静 止下滑。 现象：质量大的小车使木块移动距离远，对木块做功多，小 讨论： 车具有的能量大。 能够说明物体具有的动结论：运动物体的动能大小与物体的质量有关，速度相同时， 能大小与速度和质量有质量越大，物体的动能越大。 关的实例 举例： 具有弹性势能的物体 观察课本P图12-8 提出问题：弹性势能的大小可能与哪些因素有关？ 33 什么是弹性形变 进行猜想：弹性势能的大小可能与弹性形变的大小有关 设计实验： 橡皮筋 ?选用实验器材 观察课本P图12-7 ?通过观察什么现象知道物体具有的弹性势能大小 32 观察橡皮筋拉伸后弹出去的距离（卡片弹起情况） 讨论： （活动2）探究弹性势能与弹性形变大小的关系 能够说明物体具有的弹现象：橡皮筋拉伸得越长，弹出去的距离越远。 性势能大小与弹性形变说明：被拉伸的橡皮筋具有的弹性势能越大。 大小有关的实例 举例： 具有重力势能的物体 提出问题：重力势能的大小可能与哪些因素有关？ 图12-10 进行猜想：重力势能的大小可能与物体的质量和被举高的高观察课本P33 度有关 设计实验： ?实验方法：控制变量法 ?选用器材 ?通过观察什么现象知道物体具有的重力势能大小 观察木桩在沙中下陷的深度 木桩下陷的越深，说明重锤对木桩做功越多，重锤举 高时具有的重力势能就越大。 （活动3）探究重力势能的大小与那些因素有关 1．重力势能大小与质量的关系 条件：质量不同的重锤从同一高度自由下落 现象：质量大的重锤下落后将桩打得越深 结论：物体具有的重力势能大小与物体的质量有关，在举高 的高度相同时，质量越大，物体具有的重力势能越大。 讨论： 2．重力势能大小与被举高的高度的关系 能够说明物体具有的重条件：同一重锤从不同高度自由下落 力势能大小与质量和举现象：重锤举得越高，下落后将桩打得越深。 高的高度有关的实例 结论：物体具有的重力势能大小与物体被举高的高度有关， 质量相同时，举得越高，物体具有的重力势能越大。 动能越来越大 图12-2 观察课本P30 ?小明从高处滑下越来越快说明了什么？ ?生活中有哪些类似的例子？ ?小明的动能为什么会越来越大？增大的动能从何而来？ （活动4）观察摆球的动能和势能的转化 动能和势能 ?摆球在摆动过程中具有何种形式的机械能？ ?摆球从A到O摆动的过程中，速度_____，动能______; 高度______，重力势能_______。 ?物体增大的动能从何而来？重力势能减小到哪里去了？ 结论：物体的重力势能转化为动能 ?摆球从O到B摆动的过程中，速度_____，动能______; 高度______，重力势能_______。 结论：物体的动能转化为重力势能 观察课本P图12-12(a)、(b)、(c)三幅图中物体的动能和势 35 能的变化及相互转化情况。 学生分析讨论 （练习） （1）滚摆（过山车）： 上升过程：动能减小，重力势能增大 动能转化为重力势能 下降过程：动能增大，重力势能减小 重力势能转化为动能 （2）皮球下落： 动能转化为重力势能 下降过程：动能增大，重力势能减小 动能转化为弹性势能 接触地面到形变最大：动能减小，弹性势能增大 弹性势能转化为动能 形变最大到复原：弹性势能减小，动能增大 动能转化为重力势能 上升过程：动能减小，重力势能增大 学生讨论 ?生活中还有那些事例表明动能和势能可以相互转化? 机械能守恒 ?上述事例中，如果没有摩擦和空气阻力，结果又会如何？ 转化为其它形式的能量 ?实际事例中损失的能量到哪里去了？