苏科版九年级物理 12.1动能 势能 机械能 教案

12.1动能势能机械能的教学设计
(苏科版九年级上册)
1、 知识与技能
●知道动能、势能的概念
●在实验探究中理解影响动能、势能的因素
●用能量的初步知识理解分析简答的实际问题
2．过程与方法
●通过观察认识动能势能的存在．
●通过归纳概括得到动能势能的概念．
●在讨论探究实验中总结影响动能势能的因素．
3．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态度 、敢于探索创新的科学精神及交流合作的团队意讽
教学重点与难点
重点：动能和势能的概念；探究影响动能的因素．
难点：势能的概念
教学课时：1时
教学过程：
引入新课
放映世界上最大的秋千，硬气学生学习探究本节课知识的兴趣。出示高速公路的限速装置，让学生通过以前所学知识解释原因。因为大货车质量大，惯性大，运动状态不容易改变，在发生紧急情况是，刹车需要的时间更长，很不安全，这是以前惯性的解释，今天我们从能量的角度来研究一下这个问题，以及秋千为什么会荡来荡去？
直接给出能量的概念：一个物体能够对另一个物体做功，我们就说它具有能量。请同学回答：“你具有能量吗？”“你如何证明自己有能量？”
请同学们列举出生活中有能量的物体：运动的汽车 飞行的子弹 流动的水和空气 被举高的石头 空中的飞机 拉长的橡皮筋 压缩的弹簧等等。
物理学中，能量的单位是焦耳（J），我们以前学过的哪个物理量的单位还是焦耳？
学生回答：功，可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。
不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
新课教学
物体具有能量的形式是多种多样的，我们刚刚举出了很多例子，能不能对它们进行一下分类？（引导学生找出几种不同的能量）
(1)动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。
引导学生广泛地列举事例，说明运动的空气、水和各种物体都能够做功，而具有动能。概括出“一切运动的物体都具有动能。”
列举事例说明：运动的物体具有的动能多少不相同。引导学生猜想影响物体动能大小的因素：质量 速度
因为有两个变量，采用的研究方法是控制变量法，你如何控制质量改变速度？如何控制速度改变质量？动能的大小不好直接测量需要采用转换法：把动能的大小转化为推动木块移动的距离。
学生动手实验，实验可分三步：
1 将同一个小车，从斜面不同高度滑下，让学生观察小车将木块推动的距离。木块被推动的距离不同，说明小车对木块做的功不同。木块被推动得越远，表明小车的动能越大。实验说明：从不同高度滑下的小车，具有不同的动能。从而得到结论：物体的动能与速度有关，速度越大，物体的动能越大。
2 给小车加上砝码改变质量，让小车从同一高度滑下，让学生观察小车推动木块的距离。从而得出结论：运动物体的质量越大，动能就越大。
实验之后，总结实验结果：运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。
再次举例：操场上飞来的足球你可以用脚踢，用头顶，但铅球却避之不及；汽车在高速公路行驶时，造成的车祸比低速行驶时造成的车祸严重得多；严禁超载；高速限速。
(2)弹性势能：物体由于运动的原因而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。例如，同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏，拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动纸弹移动一段距离，从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓，压缩的弹簧也能够做功，它们都具有能量，这种能量叫做弹性势能，它是由于物体发生弹性形变而具有的能量。
引导学生利用卡片和橡皮筋探究弹性势能的影响因素，从而得出结论：同一物体在弹性形变内，形变程度越大，弹性势能越大，这个实验仍然采用了转换法：把弹性势能的大小转化为卡片跳起的高度。
再次举例:成吉思汗，只识弯弓射大雕，用橡皮筋吊着钩码扭动，可以对钩码做功，具有弹性势能。
(3)重力势能：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。例如：举高的铅球，落地时能将地面砸个坑；举高的夯落下时能把木桩打入地里。
让学生猜想影响重力势能大小的因素：质量 高度 引导学生采用控制变量法和转化法想象在沙地上做探究重力势能大小因素的实验。得出结论：物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能越大。
再次举例：举起同样高度的铅球和乒乓球，铅球落下时做的功多，具有的重力势能大。铅球举得越高，具有的重力势能就越大。
对前面几种能量进行复习，并总结
(3)机械能：动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。
课堂练习
1、下列物体各具有什么形式的机械能？
(1)、在地上滚动的足球(2)、山顶上的一块石头
(3)、地面上被拉弯的弓(4)、天空中向前飞行的飞机
２、关于能的概念，下列说法中正确的是( )
A、势能相等的物体一定在同一高度
B、悬挂着的物体因为没有做功，所以没有能
C、在空中飞行的子弹，具有做功的本领，所以具有能
D、一个物体具有机械能，则这个物体一定既具有动能，又具有势能
3、自行车下坡时，不蹬脚踏板，其速度也会越来越大， 在此过程中，自行车的动能逐渐 ，自行车的重力势能逐渐 。
4、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能_____，重力势能____ (填“变大”或“变小”)
５、氢气球释放后，若它的运动可看成是匀速上升，则上升过程中氢气球的
动能 　　　　 （增大/不变/减小），
重力势能 　　 （增大/不变/减小），
机械能 　　　 （增大/不变/减小）。
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