2022华师大版九上科学 5.4机械能（1）教学设计（表格式）
文档属性
| 名称 | 2022华师大版九上科学 5.4机械能（1）教学设计（表格式） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 华师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-03 19:31:14 | ||
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文档简介
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HS版九上科学5.4机械能（1）教学设计
课题 5.4机械能（1） 单元 五 学科 科学 年级 九上
教材分析 能量是科学中一个非常重要的概念，它是度量物质运动的一个科学量。由于运动具有多种多样的形式，相应的能也具体多种多样的形式。与宏观物体的机械运动相对应的能量形式是本节要学习的机械能。学生在七年级、八年级科学的学习中，已接触了有关能量的初步概念，认识到能量的无所不在，能量的多样性。本节机械能是在此基础上的内容延伸，又是电能、热能等知识的基础，所以起到很重要的承上启下的作用。拟2课时完成。第1课时：动能和势能，第2课时动能和势能的相互转化。本课时（动能和势能）的任务：教学时结合生产、生活的实例，引导学生主动学习，利用大量的实验和探究活动，让学生经历观察、体验的过程，获得直接的、生动的感性认识，帮助学生建立动能和势能的概念，渗透科学研究方法的教育。通过实验事例，让学生认识到科学知识在现代社会中的重要作用。
学习目标 科学观念：建立能量的初步概念；理解动能、重力势能的概念及影响它们大小的因素；能用实例说明物体的动能和势能；知道弹性势能；知道机械能及其单位。科学思维：通过实验培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。培养学生用能量观点分析问题的能力和意识。探究实践：体验利用控制变量法来设计实验过程。态度责任：结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。
重点 影响动能和势能大小的因素。
难点 影响动能和势能大小的因素探究。
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 我们知道，一个力作用在物体中，物体沿着力的方向移动一段距离，我们就说这个力对这个物体做了功。 在科学中，如果一个物体能够对其他物体做功，这个物体就具有能量。例如，风是水平流动的空气，风具有能量，能推动风车做功；流动的水具有能量，能推动水轮机工作；运动的汽车、飞行的子弹、被拉伸的弹簧等都能具能量，都能对其他物体做功。 我们可用做功的多少来度量能量的改变。所以功和能的单位是统一的，都是焦耳（J）。 引入新课
讲授新课 一、能量1、能量（能）： 物体能够做功，就具有能量。一个物体能够做功越多，表示这个物体的能量越大。 注意： 能够做功不表示物体一定要正在做功，将要做功或可以做功而现在没有做功的物体也具有能量。 2、能量的形式： 能量的形式多样：电能、太阳辐射能、机械能（动能、势能）、热能、光能、核能、风能……等。 二、动能1、动能： 运动的物体具有的能，称为动能。 2、 物体动能的大小可以表现为它对其他物体所能做的功的大小。 物体动能越大，它能够对其他物体做的功就越大；动能越小，它能够对其他物体做的功就越小。 活动：运动的物体具有动能，具有动能的物体能做功。以公路上行驶的汽车撞上障碍物为例，说一说动能大小与什么因素有关？ （1）同一辆汽车，以相同的速度行驶在同一路段，满载货物与空载时撞上障碍物，结果破坏程度的不一样的， 时，破坏程度更大些。说明： 。 （2）同一辆空载的汽车，速度不同时撞上障碍物，结果破坏程度是不一样的， 时，破坏程度更大些。说明： 。 结论：3、影响动能大小的因素： 影响物体动能大小的因素有物体的运动速度和质量。 （1）质量相同时，速度越大，物体的动能越大； （2）速度相同时，质量越大，物体的动能越大。 质量越大，速度越大，物体的动能就越大。 交流：从能量的角度，说一说，交通规则中，为什么要规定“车辆严禁超载超速行驶”？ 实验探究：借助如图所示的仪器设备，议一议，如何设计实验来验证“动能大小与质量、速度的关系”？ （1）使球从斜面上某一高度由静止滚下，球到达水平面时具有一定的 ，这时球进入盒中并推动盒子向前运动，这时盒子获得了 而运动起来。盒子被球推着运动的距离越大，说明： ； （2）实验中，通过观察 来推断球具有动能大小。这里所采用的方法是 法。 （附视频）接着通过2个实验活动：探究动能大小与质量、速度的关系A、验证“动能大小与质量有关”： （1）应该控制相同的量是 ；改变的量是 ； （2）使 的球从斜面上 高度由静止滚下，记录盒子被球推着运动的距离；从而比较球的动能大小。 （3）这里使用的研究方法为 法、 法。 B、验证“动能大小与速度有关”： （1）应该控制相同的量是 ；改变的量是 ； （2）使 的球从斜面上 高度由静止滚下，记录盒子被球推着运动的距离；从而比较球的动能大小。 注意： 以上两个实验中，若盒子被推出轨道外而无法继续实验时，可以采用 等方法来解决。 三、势能1、势能包括重力势能和弹性势能。 2、动能和势能在国际单位制中的单位都是焦耳，简称焦（符号J）。 3、弹性势能： 当物体被拉伸、压缩或弯曲发生弹性形变时所具有的能叫做弹性势能。 弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关。 张开的弓具有弹性势能，可以对箭 做功， 弓发生的形变越大，它具有的弹性势能就越大。 4、重力势能： 因被举高而能够做功的物体所具有的能量，叫做重力势能。 一个物体放在离地面有一定高度的位置，释放后在下落过程中就能够对其他物体做功，例如打桩机举到高处的重锤，下落时能把水泥桩柱打进地里。 活动探究：探究：物体重力势能的大小与质量的关系 材料：质量不同的重物A、B、C，用铁钉做脚的小方桌，一盒沙子。 材料使用说明： 把小方凳正放在细砂上，用手压凳面，压力越大， 铁钉陷入细砂越深，说明手对它做的功就越 。 将重物在一定高度落下撞击小方桌，铁钉陷入沙子中，说明 重物对桌子 ，同时说明重物具有 。 1）如图，依次将重物A、B、C，由不高度为h处由静止释放，观察并比较它们撞击小桌子后铁钉插入沙子中的各自的深度； （附视频） 结论： ；2）如图，依次将重物B，由高度为h处由静止释放，观察并比较它们撞击小桌子后铁钉插入沙子中的各自的深度；（附视频） 结论： 。归纳：5、影响重力势能大小的因素： 物体的重力势能跟物体的质量和所处的高度有关。 物体的质量越大，被举得越高，重力势能就越大。 应用： 打桩机打桩时，常常使用很重的重锤，并且高高举起，使其获得较大的重力势能。 四、机械能： 1、一个物体可以既有动能，又有势能。 例如，起重机吊起重物过程中，重物因运动而具有动能，又因离地面有一定高度而又有重力势能。 2、动能和势能统称为机械能。 动能和势能是机械能的两种表面形式。机械能是最常见的一种能量。 3、一个物体具有的动能或势能是可以变化的，所以它们在一定条件下可以 相互转化。 从已知的功的知识进入能量的学习学生对动能理解起来较容易，直接给出通过现象分析，不难理解讨论：明白不能超载超速的原因增加实验设计，可以促进学生的理解生活经难事中，学生对重力势能还是比较陌生的通过实验可以促进学生理解机械能是与电能、热能等能量形式并列的能量，而动能与势能是机械能的表现形式，帮助学生理解
课堂练习 1、高空坠物伤人事件时有发生，新颁布的《民法典》规定：“禁止从建筑物中抛掷物品”，因为高处的物体具有较大的（ A ） A．势能 B．速度 C．重力 D．动能 2、草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（ D ） A．动能不变，势能不变 B．动能减小，势能增加 C．动能增加，势能减小 D．动能减小，势能减小3、下列现象中物体动能和重力势能都发生变化的是（ D ）A．水平轨道上正在进站的列车B．站在观光电梯上匀速下降的游客C．站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客D．体育考试时，抛出的实心球从高处下落的过程4、质量相等、半径相同的铅球、铁球和铝球，放在同一水平桌面上，它们具有的势能是( C ) A．铅球最大 B．铁球最大 C．一样大 D．铝球最大 5、下列关于势能的说法正确的是（ B ）A．把压缩的弹簧放松，它的长度增加，势能也增加B．同一根橡皮筋拉得越长，它的势能也越大C．树上的两个苹果，位置高的一定比位置低的势能大D．正在下落的两个铅球，5千克的铅球一定比4千克的铅球势能大 6、2020年6月23日，我国最后一颗北斗三号卫星发射成功，即完成北斗导航卫星全球组网，这标志着我国乃至国外即可彻底摆脱依赖美国的GPS卫星定位系统。 （1）北斗三号卫星升空过程中重力势能 变大 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 （2）卫星沿轨道绕地球运行时，在近地点的速较大，在远地点的速度较小，则卫星从近地点运动到远地点的过程中动能会 变小 （填“变大”或“变小”） （第6题图） （第7题图）7、小华为了探究“弹性势能的大小可能与物体的弹性形变程度有关”，设计了如图甲实验：将一根弹簧和一个质量为1kg的金属球（球上有一小孔）套在铁架台的金属杆（金属杆足够长）AB上面，每次将小球放在被压缩弹簧的顶端后松手。 （1）实验时每次将弹簧压缩 不同 （填“相同”或“不同”）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）。分析比较 小球上升高度 ，从而比较弹性势能的大小。（2）某次实验时，他发现小球的高度随时间变化的情况如图乙，则在整个过程中小球在__t1___时动能最大（填“t1”“t2”或“t3”）。 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。
课堂小结 1、能量:物体能够做功，就具有能量； 2、动能:这种由于运动而具有的能叫做动能； 3、物体质量越大、速度越大，其动能就越大； 4、重力势能：因被举高而能够做功的物体所具有的能量； 6、物体质量越大，所处高度越大，则其重力势能越大。 5、发生弹性形变时所具有的能叫做弹性势能； 6、重力势能和弹性势能都属于势能，动能和势能统称为机械能； 7、功和能的单位都是焦耳。 帮助学生掌握重点，更加容易的学习。
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HS版九上科学5.4机械能（1）教学设计
课题 5.4机械能（1） 单元 五 学科 科学 年级 九上
教材分析 能量是科学中一个非常重要的概念，它是度量物质运动的一个科学量。由于运动具有多种多样的形式，相应的能也具体多种多样的形式。与宏观物体的机械运动相对应的能量形式是本节要学习的机械能。学生在七年级、八年级科学的学习中，已接触了有关能量的初步概念，认识到能量的无所不在，能量的多样性。本节机械能是在此基础上的内容延伸，又是电能、热能等知识的基础，所以起到很重要的承上启下的作用。拟2课时完成。第1课时：动能和势能，第2课时动能和势能的相互转化。本课时（动能和势能）的任务：教学时结合生产、生活的实例，引导学生主动学习，利用大量的实验和探究活动，让学生经历观察、体验的过程，获得直接的、生动的感性认识，帮助学生建立动能和势能的概念，渗透科学研究方法的教育。通过实验事例，让学生认识到科学知识在现代社会中的重要作用。
学习目标 科学观念：建立能量的初步概念；理解动能、重力势能的概念及影响它们大小的因素；能用实例说明物体的动能和势能；知道弹性势能；知道机械能及其单位。科学思维：通过实验培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。培养学生用能量观点分析问题的能力和意识。探究实践：体验利用控制变量法来设计实验过程。态度责任：结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。
重点 影响动能和势能大小的因素。
难点 影响动能和势能大小的因素探究。
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 我们知道，一个力作用在物体中，物体沿着力的方向移动一段距离，我们就说这个力对这个物体做了功。 在科学中，如果一个物体能够对其他物体做功，这个物体就具有能量。例如，风是水平流动的空气，风具有能量，能推动风车做功；流动的水具有能量，能推动水轮机工作；运动的汽车、飞行的子弹、被拉伸的弹簧等都能具能量，都能对其他物体做功。 我们可用做功的多少来度量能量的改变。所以功和能的单位是统一的，都是焦耳（J）。 引入新课
讲授新课 一、能量1、能量（能）： 物体能够做功，就具有能量。一个物体能够做功越多，表示这个物体的能量越大。 注意： 能够做功不表示物体一定要正在做功，将要做功或可以做功而现在没有做功的物体也具有能量。 2、能量的形式： 能量的形式多样：电能、太阳辐射能、机械能（动能、势能）、热能、光能、核能、风能……等。 二、动能1、动能： 运动的物体具有的能，称为动能。 2、 物体动能的大小可以表现为它对其他物体所能做的功的大小。 物体动能越大，它能够对其他物体做的功就越大；动能越小，它能够对其他物体做的功就越小。 活动：运动的物体具有动能，具有动能的物体能做功。以公路上行驶的汽车撞上障碍物为例，说一说动能大小与什么因素有关？ （1）同一辆汽车，以相同的速度行驶在同一路段，满载货物与空载时撞上障碍物，结果破坏程度的不一样的， 时，破坏程度更大些。说明： 。 （2）同一辆空载的汽车，速度不同时撞上障碍物，结果破坏程度是不一样的， 时，破坏程度更大些。说明： 。 结论：3、影响动能大小的因素： 影响物体动能大小的因素有物体的运动速度和质量。 （1）质量相同时，速度越大，物体的动能越大； （2）速度相同时，质量越大，物体的动能越大。 质量越大，速度越大，物体的动能就越大。 交流：从能量的角度，说一说，交通规则中，为什么要规定“车辆严禁超载超速行驶”？ 实验探究：借助如图所示的仪器设备，议一议，如何设计实验来验证“动能大小与质量、速度的关系”？ （1）使球从斜面上某一高度由静止滚下，球到达水平面时具有一定的 ，这时球进入盒中并推动盒子向前运动，这时盒子获得了 而运动起来。盒子被球推着运动的距离越大，说明： ； （2）实验中，通过观察 来推断球具有动能大小。这里所采用的方法是 法。 （附视频）接着通过2个实验活动：探究动能大小与质量、速度的关系A、验证“动能大小与质量有关”： （1）应该控制相同的量是 ；改变的量是 ； （2）使 的球从斜面上 高度由静止滚下，记录盒子被球推着运动的距离；从而比较球的动能大小。 （3）这里使用的研究方法为 法、 法。 B、验证“动能大小与速度有关”： （1）应该控制相同的量是 ；改变的量是 ； （2）使 的球从斜面上 高度由静止滚下，记录盒子被球推着运动的距离；从而比较球的动能大小。 注意： 以上两个实验中，若盒子被推出轨道外而无法继续实验时，可以采用 等方法来解决。 三、势能1、势能包括重力势能和弹性势能。 2、动能和势能在国际单位制中的单位都是焦耳，简称焦（符号J）。 3、弹性势能： 当物体被拉伸、压缩或弯曲发生弹性形变时所具有的能叫做弹性势能。 弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关。 张开的弓具有弹性势能，可以对箭 做功， 弓发生的形变越大，它具有的弹性势能就越大。 4、重力势能： 因被举高而能够做功的物体所具有的能量，叫做重力势能。 一个物体放在离地面有一定高度的位置，释放后在下落过程中就能够对其他物体做功，例如打桩机举到高处的重锤，下落时能把水泥桩柱打进地里。 活动探究：探究：物体重力势能的大小与质量的关系 材料：质量不同的重物A、B、C，用铁钉做脚的小方桌，一盒沙子。 材料使用说明： 把小方凳正放在细砂上，用手压凳面，压力越大， 铁钉陷入细砂越深，说明手对它做的功就越 。 将重物在一定高度落下撞击小方桌，铁钉陷入沙子中，说明 重物对桌子 ，同时说明重物具有 。 1）如图，依次将重物A、B、C，由不高度为h处由静止释放，观察并比较它们撞击小桌子后铁钉插入沙子中的各自的深度； （附视频） 结论： ；2）如图，依次将重物B，由高度为h处由静止释放，观察并比较它们撞击小桌子后铁钉插入沙子中的各自的深度；（附视频） 结论： 。归纳：5、影响重力势能大小的因素： 物体的重力势能跟物体的质量和所处的高度有关。 物体的质量越大，被举得越高，重力势能就越大。 应用： 打桩机打桩时，常常使用很重的重锤，并且高高举起，使其获得较大的重力势能。 四、机械能： 1、一个物体可以既有动能，又有势能。 例如，起重机吊起重物过程中，重物因运动而具有动能，又因离地面有一定高度而又有重力势能。 2、动能和势能统称为机械能。 动能和势能是机械能的两种表面形式。机械能是最常见的一种能量。 3、一个物体具有的动能或势能是可以变化的，所以它们在一定条件下可以 相互转化。 从已知的功的知识进入能量的学习学生对动能理解起来较容易，直接给出通过现象分析，不难理解讨论：明白不能超载超速的原因增加实验设计，可以促进学生的理解生活经难事中，学生对重力势能还是比较陌生的通过实验可以促进学生理解机械能是与电能、热能等能量形式并列的能量，而动能与势能是机械能的表现形式，帮助学生理解
课堂练习 1、高空坠物伤人事件时有发生，新颁布的《民法典》规定：“禁止从建筑物中抛掷物品”，因为高处的物体具有较大的（ A ） A．势能 B．速度 C．重力 D．动能 2、草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（ D ） A．动能不变，势能不变 B．动能减小，势能增加 C．动能增加，势能减小 D．动能减小，势能减小3、下列现象中物体动能和重力势能都发生变化的是（ D ）A．水平轨道上正在进站的列车B．站在观光电梯上匀速下降的游客C．站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客D．体育考试时，抛出的实心球从高处下落的过程4、质量相等、半径相同的铅球、铁球和铝球，放在同一水平桌面上，它们具有的势能是( C ) A．铅球最大 B．铁球最大 C．一样大 D．铝球最大 5、下列关于势能的说法正确的是（ B ）A．把压缩的弹簧放松，它的长度增加，势能也增加B．同一根橡皮筋拉得越长，它的势能也越大C．树上的两个苹果，位置高的一定比位置低的势能大D．正在下落的两个铅球，5千克的铅球一定比4千克的铅球势能大 6、2020年6月23日，我国最后一颗北斗三号卫星发射成功，即完成北斗导航卫星全球组网，这标志着我国乃至国外即可彻底摆脱依赖美国的GPS卫星定位系统。 （1）北斗三号卫星升空过程中重力势能 变大 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 （2）卫星沿轨道绕地球运行时，在近地点的速较大，在远地点的速度较小，则卫星从近地点运动到远地点的过程中动能会 变小 （填“变大”或“变小”） （第6题图） （第7题图）7、小华为了探究“弹性势能的大小可能与物体的弹性形变程度有关”，设计了如图甲实验：将一根弹簧和一个质量为1kg的金属球（球上有一小孔）套在铁架台的金属杆（金属杆足够长）AB上面，每次将小球放在被压缩弹簧的顶端后松手。 （1）实验时每次将弹簧压缩 不同 （填“相同”或“不同”）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）。分析比较 小球上升高度 ，从而比较弹性势能的大小。（2）某次实验时，他发现小球的高度随时间变化的情况如图乙，则在整个过程中小球在__t1___时动能最大（填“t1”“t2”或“t3”）。 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。
课堂小结 1、能量:物体能够做功，就具有能量； 2、动能:这种由于运动而具有的能叫做动能； 3、物体质量越大、速度越大，其动能就越大； 4、重力势能：因被举高而能够做功的物体所具有的能量； 6、物体质量越大，所处高度越大，则其重力势能越大。 5、发生弹性形变时所具有的能叫做弹性势能； 6、重力势能和弹性势能都属于势能，动能和势能统称为机械能； 7、功和能的单位都是焦耳。 帮助学生掌握重点，更加容易的学习。
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