11.3 动能和势能 导学案
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11.3《动能和势能》导学案
学习目标
1、了解能量的初步概念及单位；
2、知道什么是动能及影响动能大小的因素；
3、知道什么是重力势能及影响重力势能大小的因素；
4、了解什么是弹性势能及影响弹性势能大小的因素；
5、能用动能和势能的相关知识解释一些简单现象；
6、通过实验培养自己的抽象思维能力。
学习重难点
重点：理解动能和重力势能及其影响因素。
难点：能的概念的建立及动能、势能知识在日常生活中的应用。
学习过程
一、预习导学：
（一）能量
1、我们在日常生活中经常提到能，你能说出几种来？如：__________________________?
2、“能”确是物理学中的一个重要概念，能的概念跟功的概念有密切联系。比如：电流能做功，说明具有电能；燃料燃烧放热可以做功，说明具有热能；因此，我们认为：一个物体能够____________它就具有_______________。
3、一个物体具有能量它一定做功吗？_________________________________
4、能与功的关系是：??????????????????????????????????????????。
（二）动能
1、什么样的物体具有动能？
急流的河水能把石头冲走，流水能做功；飞行的子弹能把木板打穿，飞行的子弹能做功；风吹动帆船航行，空气流动形成的风能做功。这些物体能做功，它们都具有能。它们的能量由于______才具有的。水由于________、子弹由于______、空气由于______?而具有能。
物理学中把__________?而具有的能叫动能。一切运动的物体都具有_________能。
2、请同学们判断下列物体中哪些物体具有动能。
A.静坐的人； B.足球场上奔跑的运动员； C.炮膛中准备发射的炮弹；
D.从飞机上投出的炸弹； E.被电风扇吹动的空气。
具有动能的是：_______________；理由是?__________________________?；
3、动能的大小或多少跟哪些因素有关。
影响动能大小的因素有：?????????????????????????????????
（三）势能
运动的物体具有动能。生活中也有很多物体并没有运动，但是它们也能做功，也具有能。
1、什么样的物体具有重力势能？
人们在打桩时，必须把重锤高高举起，当重锤落下时可以做功，因为重锤受到竖直向下的重力，重锤下落时沿着重力的方向向下通过了一段距离，所以举高的重锤可以做功，将木桩打入地里。试想，一个重锤如果静止地压在本桩上是不能做功的。重锤只有在被______?的情况下才能做功，即重锤被举高时才具有做功的本领——能。
一池静止的水是不能做功的，但是这一池静止的水如果处在高山上，水落下时就可以做做功，把水车冲得转起来。
因此，物体由于__________________________________________叫重力势能。
2、重力势能的大小跟哪些因素有关。
影响重力势能的因素是：????????????????? ?????????????
3、物体由于??????????????????? ??????????????????????叫做弹性势能。
二、?合作学习、探究：
任务一：动能的大小与什么因素有关？
物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。那么动能的大小决定于哪些因素呢？现在我们通过实验来研究。
1、动能与质量的关系：
实验方法：用一个带槽的木板，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，根据??????????????????????????来判断钢球具有的动能的大小。
（多媒体演示、学生观察实验）
第一次，我们使小钢球从某一高度由静止开始滚下。注意木块被推的距离。第二次，我们换一个质量大的钢球，从??????????由静止开始滚下，到达平面上时和刚才的小钢球具有同样的速度，再观察木块被推动的距离。
观察到的现象是：?????????????????????????????????????????????????
这个实验说明了：?????????????????????????????????????????????????（提示：注意“控制变量法”的应用）
思考：质量不同的两个钢球为什么从斜面的同一高度滚下？???????????????????????
2、动能与速度的关系：
我们用同一个钢球再做两次实验。（多媒体演示，学生观察）
第一次，我们让钢球从比较低的位置由静止开始滚下。第二次我们让钢球从比较高的位置由静止开始滚下。比较两次实验中木块被推的距离大小。
实验现象：???????????????????????????????????????????????
实验结论：??????????????????????????????????????????????????
通过以上实验可知：影响动能大小的因素是：?????????和???????????????，它们与动能大小的关系是：??????????????????????????????????????????。
任务二：重力势能与哪些因素有关？
请大家判断下列物体的重力势能的大小。
(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：??????????????????????????????????????????????????????。
日常生活生产中，你知道有哪些事情在应用重力势能吗？列举出几个：
任务三：什么样的物体具有弹性势能？
大家看一个实验。（教师演示，学生回答）
把一个砝码放在弹簧上的小木板上，用力将弹簧压缩，使其发生（弹性形变）。此时，弹簧静止，没有???能。弹簧也没有被举高，也没有????????????。可是大家猜想，弹簧能不能做功？ ?????????，放开手，我们观察到???????????????????????????
可见，被压缩的弹簧也具有能。这种能区别于动能和重力势能，它是由于??????????而具有的能。所以，发生弹性形变的物体具有的能叫??????????。
物体在很多情况下都具有弹性势能。请你举出几个应用弹性势能的例子：
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。
三、反馈训练：
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：
①在水平地面上滚动的铅球：___________； ②悬挂在室内的电灯：____________；
③玩具汽车中被卷紧的发条：_____________； ④弹簧：_____________；
⑤在空中飞行的波音747客机：_____ ⑥静止在水平轨道上的列车：________；
⑦高速升空的火箭 ????????????； ⑧被拉弯的钢板尺??????????????；
⑨被水电站拦河坝拦住的上游水?????????； ⑩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、假如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”）?
7、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。
四、学习小结：
五、巩固提升：
1、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
2、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
3、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
4、西昌卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭，成功地将‘“神州七号”飞船送人太空。在飞船随火箭一起离开发射塔飞向天空的过程中（??????）
A．飞船的势能不断减小，动能不断增大 B．飞船的势能不断增大，动能不断减小
C．飞船的势能和动能都在不断减小 D．飞船的势能和动能都在不断增大
5、三峡水库修建大坝，为了提高水位，增加水的（?????）
A．内能 B．重力势能 C．弹性势能 D．动能
学习目标
1、了解能量的初步概念及单位；
2、知道什么是动能及影响动能大小的因素；
3、知道什么是重力势能及影响重力势能大小的因素；
4、了解什么是弹性势能及影响弹性势能大小的因素；
5、能用动能和势能的相关知识解释一些简单现象；
6、通过实验培养自己的抽象思维能力。
学习重难点
重点：理解动能和重力势能及其影响因素。
难点：能的概念的建立及动能、势能知识在日常生活中的应用。
学习过程
一、预习导学：
（一）能量
1、我们在日常生活中经常提到能，你能说出几种来？如：__________________________?
2、“能”确是物理学中的一个重要概念，能的概念跟功的概念有密切联系。比如：电流能做功，说明具有电能；燃料燃烧放热可以做功，说明具有热能；因此，我们认为：一个物体能够____________它就具有_______________。
3、一个物体具有能量它一定做功吗？_________________________________
4、能与功的关系是：??????????????????????????????????????????。
（二）动能
1、什么样的物体具有动能？
急流的河水能把石头冲走，流水能做功；飞行的子弹能把木板打穿，飞行的子弹能做功；风吹动帆船航行，空气流动形成的风能做功。这些物体能做功，它们都具有能。它们的能量由于______才具有的。水由于________、子弹由于______、空气由于______?而具有能。
物理学中把__________?而具有的能叫动能。一切运动的物体都具有_________能。
2、请同学们判断下列物体中哪些物体具有动能。
A.静坐的人； B.足球场上奔跑的运动员； C.炮膛中准备发射的炮弹；
D.从飞机上投出的炸弹； E.被电风扇吹动的空气。
具有动能的是：_______________；理由是?__________________________?；
3、动能的大小或多少跟哪些因素有关。
影响动能大小的因素有：?????????????????????????????????
（三）势能
运动的物体具有动能。生活中也有很多物体并没有运动，但是它们也能做功，也具有能。
1、什么样的物体具有重力势能？
人们在打桩时，必须把重锤高高举起，当重锤落下时可以做功，因为重锤受到竖直向下的重力，重锤下落时沿着重力的方向向下通过了一段距离，所以举高的重锤可以做功，将木桩打入地里。试想，一个重锤如果静止地压在本桩上是不能做功的。重锤只有在被______?的情况下才能做功，即重锤被举高时才具有做功的本领——能。
一池静止的水是不能做功的，但是这一池静止的水如果处在高山上，水落下时就可以做做功，把水车冲得转起来。
因此，物体由于__________________________________________叫重力势能。
2、重力势能的大小跟哪些因素有关。
影响重力势能的因素是：????????????????? ?????????????
3、物体由于??????????????????? ??????????????????????叫做弹性势能。
二、?合作学习、探究：
任务一：动能的大小与什么因素有关？
物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。那么动能的大小决定于哪些因素呢？现在我们通过实验来研究。
1、动能与质量的关系：
实验方法：用一个带槽的木板，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，根据??????????????????????????来判断钢球具有的动能的大小。
（多媒体演示、学生观察实验）
第一次，我们使小钢球从某一高度由静止开始滚下。注意木块被推的距离。第二次，我们换一个质量大的钢球，从??????????由静止开始滚下，到达平面上时和刚才的小钢球具有同样的速度，再观察木块被推动的距离。
观察到的现象是：?????????????????????????????????????????????????
这个实验说明了：?????????????????????????????????????????????????（提示：注意“控制变量法”的应用）
思考：质量不同的两个钢球为什么从斜面的同一高度滚下？???????????????????????
2、动能与速度的关系：
我们用同一个钢球再做两次实验。（多媒体演示，学生观察）
第一次，我们让钢球从比较低的位置由静止开始滚下。第二次我们让钢球从比较高的位置由静止开始滚下。比较两次实验中木块被推的距离大小。
实验现象：???????????????????????????????????????????????
实验结论：??????????????????????????????????????????????????
通过以上实验可知：影响动能大小的因素是：?????????和???????????????，它们与动能大小的关系是：??????????????????????????????????????????。
任务二：重力势能与哪些因素有关？
请大家判断下列物体的重力势能的大小。
(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：??????????????????????????????????????????????????????。
日常生活生产中，你知道有哪些事情在应用重力势能吗？列举出几个：
任务三：什么样的物体具有弹性势能？
大家看一个实验。（教师演示，学生回答）
把一个砝码放在弹簧上的小木板上，用力将弹簧压缩，使其发生（弹性形变）。此时，弹簧静止，没有???能。弹簧也没有被举高，也没有????????????。可是大家猜想，弹簧能不能做功？ ?????????，放开手，我们观察到???????????????????????????
可见，被压缩的弹簧也具有能。这种能区别于动能和重力势能，它是由于??????????而具有的能。所以，发生弹性形变的物体具有的能叫??????????。
物体在很多情况下都具有弹性势能。请你举出几个应用弹性势能的例子：
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。
三、反馈训练：
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：
①在水平地面上滚动的铅球：___________； ②悬挂在室内的电灯：____________；
③玩具汽车中被卷紧的发条：_____________； ④弹簧：_____________；
⑤在空中飞行的波音747客机：_____ ⑥静止在水平轨道上的列车：________；
⑦高速升空的火箭 ????????????； ⑧被拉弯的钢板尺??????????????；
⑨被水电站拦河坝拦住的上游水?????????； ⑩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、假如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”）?
7、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。
四、学习小结：
五、巩固提升：
1、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
2、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
3、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
4、西昌卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭，成功地将‘“神州七号”飞船送人太空。在飞船随火箭一起离开发射塔飞向天空的过程中（??????）
A．飞船的势能不断减小，动能不断增大 B．飞船的势能不断增大，动能不断减小
C．飞船的势能和动能都在不断减小 D．飞船的势能和动能都在不断增大
5、三峡水库修建大坝，为了提高水位，增加水的（?????）
A．内能 B．重力势能 C．弹性势能 D．动能