第1课时 动能和势能
【教学目标】
1、知识与技能
（1）了解能量的初步概念；
（2）知道什么是动能、重力势能、弹性势能；
（3）初步理解动能大小与哪些因素有关，知道重力势能、弹性势能、弹性势能与哪些因素有关。
2、过程与方法
通过实验了解动能、重力势能的大小与什么因素有关并能解释简单的现象。
3、情感态度与价值观
(1) 通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。
(2)遵守交通规则，不超速，不超载，关爱生命。
【教学重难点】
重点: 理解动能、势能；知道影响动能、势能大小的因素。
难点: 用控制变量法研究影响动能、势能大小的因素
【导学过程】
【创设情景，引入新课】
1962年11月在美国马里兰州上空，一架正在飞行的子爵号飞机与一只天鹅相撞，使飞机坠毁。机上17人全部死亡。问小小的飞鸟为什么能对飞机产生这么大的破坏力?
【自主预习案】
1、 一个物体____________，我们就说这个物体具有能。物体能够做的功越多，说明具有的能量就越______。能量的单位是_________。
2、运动的钢球，流动的空气，水共同特点：它们都在________，都在对外________，因而都具有________。这种形式的能叫________。
3、物体的动能大小与________、________有关：关系是_______________________、__________________________________。
4、_____________________叫重力势能，与物体_______、_______有关。物体由于发生______具有的能叫弹性势能，物体弹性势能的大小与______有关。
【课堂探究案】
探究点一：动能的大小与什么因素有关
1、如狂风能吹倒大树,而微风只能使树枝摇动。猜测：动能的大小可能与________有关。
2同样速度行驶的大货车和出租车，假设撞在电线杆上，货车将其撞弯的程度要比出租车严重。猜测：动能的大小可能与________有关
3、设计本实验的目的是探究_______________________________________.
4、实验中是通过观察 来反映小球的动能的大小。
5、让质量不同的钢球从同一高度滚下是为了_______________________。
6、实验中,将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mA=mBhB),推动纸盒运动一小段距离后停止.
(1)探究动能与质量的关系应选择_______两图来进行比较.得出结论 。
要探究动能和速度的关系应选择 两图来进行比较。得出结论 。
(2)从图中可以看出,A、B、C三个小球刚到达水平面时,_____球动能最大.
(3)此实验得出的结论是________________________________________.
7.这个实验用到的探究方法有 和 。
8、实验结论 物体的动能与物体的________和________有关.质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越______,运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越_____.
探究点二：重力势能的大小与什么因素有关
在探究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图所示,
1、在此实验中,我们是通过观察____________________来比较各铁块重力势能的大小。
2、这个实验所采用的探究方法是 ?结论是 ？
若A,B两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是hA_____hB;若A,C两铁块下落的高度相等,则两铁块质量的关系是mA_____mC;实验得出的结论是:物体重力势能的大小与_________________________有关.
【当堂训练案】
1、下列物体具有什么形式的能,请写在空白处.
(1)在水平公路上行驶的汽车__________(2)竖直上抛的小球在最高点时________
(3)静止在空中的气球_________(4)从空中降落的雨点__________
(5)被压缩了的弹簧___________.(6)飞流之下的瀑布_______________
2、下列物体中具有重力势能的是_______________;具有弹性势能的是____________
A.因挤压而变形的气球 B.在水平路面上飞驰的小轿车 C.正在下坠的桩锤
D.停在空中不动的直升机 E.钟表中卷紧的发条 F.高山上的石头
G.三峡水库中的水 H.被推开的弹簧门的弹簧 I.跑百米的运动员
3、“黄河远上白云间”说明黄河水具有____________能.
4、有一辆汽车和一列火车,若以相同的速度行驶,则_______具有的动能大;处在同一高度以相同的速度飞行的子弹和炮弹相比较,_______的重力势能大.
5、洒水车匀速行驶在平直路面上洒水,在此过程中它的动能将_____,这是因为速度虽不变,但___________.
6、空中自由下落的石块速度会逐渐增大，下落过程中，动能_______，重力势能_______。
7、小明和妈妈一起去超市购物，乘坐自动扶梯匀速从一楼到二楼，这个过程中，他们的动能_______，重力势能_______。
8、下列物体中重力势能最大的是( )
A 放在一楼窗台上的质量是4kg的石块 B 放在三楼窗台上的质量是4kg的陶罐
C 放在五楼窗台上质量是4kg的一盆花 D 晾晒在五楼窗台上的质量是1.5kg的球鞋
9、关于能的概念，下列说法中正确的是( )
A、举得高的物体重力势能一定大
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、一个物体可同时既具有动能，又具有势能
10、直升飞机在空中匀速上升过程中,它的( )
A 重力势能增大,动能减小 B 重力势能和动能增大
C 动能不变,重力势能增大 D 动能和重力势能减小
课件23张PPT。第1课时 动能和势能新民晚报
一铁路职工“中弹”昏倒
1990年6月10日
沈阳开往上海的195次列车经过上海分局管辖的沪宁线103区段时，突然从列车左翼车窗飞出一只馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。小小的馒头为什么能把人击昏呢？①②⑥⑤④③流水推竹排前进风吹帆船前进举高的重锤高山上的大石块２ 、 一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。１、一个物体能够做功，我们就说它具有能。３、能的单位:焦(J)一、能量子弹能击穿障碍物，流水能推动竹排二、动能物体由于运动而具有的能叫做动能。
1、动能一切运动的物体都具有动能。你要采用的实验方法是 ；
你的探究步骤是 ；
你比较动能大小的标准是 。
动能的大小跟哪些因素有关猜想：1、动能的大小跟物体运动的速度有关2、动能的大小跟物体的质量有关设计实验方案：实验1：探索动能与速度的关系归纳结论：质量相同时，速度＿＿的物体能做的功多，表明它具有的动能＿＿大大2、影响动能和势能大小的因素比较右图两个实验得出：速度相同时，质量＿＿的物体能做的功多，这表明它具有的动能＿＿大大归纳以上两组结论得出：运动的物体＿＿＿越大，＿＿＿越大，它具有的动能就越多速度质量实验：探索动能与质量的关系动画演示：影响动能大小的因素
动能武器是利用弹丸、碎片或其他兵器的动能来达到毁伤目的的武器。我国古代冷兵器如刀、枪、剑、戟等，就是动能武器中的一类。
随着火（炸）药的发明，利用炸药驱动的枪、炮的弹丸或手榴弹的碎片，成为毁伤效果更为巨大的另一类动能武器。
除了在大气层外太空能利用动能武器摧毁靶标外，大气层内也在发展比一般炸药驱动的弹丸或碎片速度大得多的动能武器，例如利用电磁加速原理研制的电磁轨道炮等。加速后的弹丸的速度可达每秒几千米，甚至超过第一宇宙速度（7.9千米/秒）。 小资料一些物体的动能E/J小资料在影响动能大小的两个因素中，那一个影响较大？三、重力势能 物体由于被举高而做功，它们具有的能量叫做重力势能。你要采用的实验方法是 ；你的探究步骤是 ；
你比较动能大小的标准是 。
1.质量相同时,物体被举得越_ _重力势能越大猜想：设计实验方案：归纳结论：２、重力势能的大小可能跟哪些因素有关？2.被举高度相同时,物体的质量越__ 重力势能越大高大1、重力势能的大小跟物体被举高度有关2、重力势能的大小跟物体的质量有关四、弹性势能的概念 物体由于发生弹性形变而做功，它们具有的能量叫做弹性势能。弹性势能大小的决定因素 物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。五、势能 重力势能和弹性势能都是物体做功而具有的能，统称势能。动画演示：影响势能大小的因素动能势能重力势能弹性势能与速度和质量有关能量知识梳理1.下列物体具有何种形式的机械能:
升空的火箭: ;
正在下落的雨滴: ;
被拉长的橡皮筋: .2.质量较大的老鹰与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么 飞得快。动能、重力势能动能、重力势能弹性势能燕子4.—物体沿斜面匀速下滑，物体的 ( )
A．动能增加，势能减小
B．动能、势能都减小
C．动能不变，势能减小
D．动能、势能都增加 3. 唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映了这条大河蕴藏了大量的 能.动C5、在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,让三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中,如图所示,在此实验中,我们是通过观察
来比较各铁块重力势能的大小。
若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA hB,
若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系是mA mc.
实验得出的结论是：物体重力势能的大小
与 有关。木桩陷入沙坑的深度<<物体的质量和被举的高度每件小事都都尽力而为。这就是成功的秘诀。结束语第2课时 机械能及其转化
【教学目标】
1、知识与技能
能通过实例解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象。
2、过程与方法
通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。
3情感态度与价值观
通过小组合作讨论，认识交流与合作的重要性，学会与他人交流的方法，在解决问题的过程中，体验战胜困难解决物理问题时的喜悦。
【教学重难点】
教学重点：准确辨析机械能的转化
教学难点：机械能不守恒时，机械能的转化
【导学过程】
【创设情景，引入新课】
游乐场中惊险刺激的过山车，能让你尖叫，但你是否想过在你尖叫的背后，它是怎样运行起来的呢。
【自主预习案】
1、 、 、和 统称为机械能。
2、动能和势能是可以相互 的。
3、滚摆下降时,高度逐渐_______,速度越来越______,重力势能逐渐_______,动能逐渐______,________能转化为________能.
4、单摆在摆动的过程中，小球从A点运动到B点时,______能转化为_______能;从B点运动到C点时,_____能转化为______能;从C点运动到B点时,______能转化为_______能;从B点运动到D点时,_______能转化为________能.
5、大量研究结果表明，如果只有 和 相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的 不变，或者说，机械能是 的。
【课堂探究案】
实验探究一：滚摆实验。
开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有 能，没有 能。摆轮下降时其高度降低，重力势能 ；摆轮旋转着下降；而且越转越快，其动能越来越 。摆轮到最低点时，转动最快，动能最 ；其高度最低，重力势能最 。在摆轮下降的过程中，其 能逐渐转化为 能。
仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的 能逐渐转化为 能
探究点2：学生自制单摆，完成探究
如图所示，绳的一端拴一小球，另一端悬于固定点，用手把小球拉到A点后松开，小球便摆动起来，在摆动过程中。小球的重力势能在________点最大，在________点最小；小球的动能在________点最大，在________点最小，从A到B是 能转化为 能，从B 到C 是 能转化为 能
探究点3：机械能守恒
动能与势能之和称为_____________。动能是物体___________时具有的能量，势能是____________着的能量。如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和___________，即机械能是 的。
演示皮球反跳高度一次比一次低，再演示滚摆高度也是一次比一次低．最后都要停下来，问：这是什么原因呢？
（引导学生回答：物体运动要克服摩擦和空气阻力做功，要消耗物体的机械能。最后机械能完全被用来克服摩擦和空气阻力做功消耗掉了，所以物体最后要停下来）
请学生分析现象产生的原因分析这其中是否有其他能量的转化？
假设没有阻力会怎么样呢?引出机械能守恒规律
探究点4：卫星
在近地点的动能最________,重力势能最__________。
在远地点的动能最________,重力势能最__________。
有近地点到远地点，___________能转化为_________能。
有远地点到近地点，___________能转化为_________能。
【当堂训练案】
1、骑自行车上坡前，往往要加紧蹬几下，加大速度，增加自行车上坡时的 ，上坡时，这些 转化为 ，车就容易上到高处。
2、“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”的诗句表达了诗人苏轼企望为国御敌立功的壮志，拉弯的弓箭射出去，这一过程中能量的转化情况是 转化为 。
3、2003年3月20日，美英联军调用大量空降部队对伊拉克实施军事打击。在空降兵离开机舱，尚未打开降落伞的一段时间里，他们在空中加速下降。若不计空气阻力，那么在这段时间里，空降兵的重力势能 ，动能 ，机械能 。
4、下列现象属于重力势能转化为动能的是（ ）
A．爆竹腾空而起 B．水从高处落下
C．从地面上弹起的皮球 D．在水平地面上匀速行驶的汽车
5、下列过程中，属于动能转化为势能的是（ ）
A．拉开的弓，放手后把箭射出去 B．小铁球在空中下落
C．运动的小球滚上光滑的斜面 D．在水平地面上滚动的足球
6、在下列情况下，机械能发生了变化的是（ ）
A．物体从光滑的斜面上自由滑下的过程 B．跳伞运动员从空中匀速下落
C．汽车在水平公路上匀速前进 D．高空中沿水平轨道匀速飞行的飞机
7、自行车匀速上坡的过程中，它的 ( )
A．重力势能增加，动能和机械能不变 B．重力势能和动能增加，机械能不变
C．动能不变，重力势能和机械能增加 D．动能、重力势能和机械能都增加
8、关于机械能的转化，下列说法正确的是（ ）
A．静止的雪撬从山坡上滑下，势能转化为动能 B.静止的雪撬从山坡上滑下，动能转化为势能 C．滚摆下降时，动能转化为势能
D．卫星从近地点向远地点运动时，势能转化为动能
9、下列哪种情况机械能没有变化（ ）
A．利用滑轮组匀速提升重物 B．沿斜面匀速下滑的木块
C．正在匀速上升电梯重的人 D．地球同步通信卫星随地球运动
10、站在高台上把一个质量为2kg的物体以400J的动能抛出，一球运动过程中机械能不变，经过了3s，它的动能变为100J，且势能为900J，问：（1）当其势能为600J时，物体运动的位置是在抛出点的上方还是下方，这时的动能为多少？（2）当其动能为800J时，物体的重力势能是多大？（3）当物体撞击地面前一瞬间，动能多大？
课件21张PPT。第2课时 机械能及其转化1.什么叫动能?其大小由哪些因素决定?2.什么叫重力势能?其大小由哪些因素决定?3.什么叫弹性势能?其大小由哪些因素决定?物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其大小由物体质量和被举高的高度决定。物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，其大小由物体的弹性形变大小和弹性材料决定。一、知识回顾物体由于运动而具有的能叫动能，其大小 由物体的质量和速度决定二、机 械 能动能与势能统称为机械能。
动能是物体运动时具有的能量。
势能是存储着的能量。A（不计阻力，物体受重力和绳子拉力作用，只有重力做功）势能最大
动能为零动能最大
势能最小B重力势能增加，动能减少
动能转化为重力势能势能最大
动能为零O重力势能减少，动能增加
重力势能转化成动能三、机械能及其转化1、动能和重力势能相互转化动画演示：滚摆实验上升过程：（不计阻力，物体只受重力作用）速度减小，高度增加。即物体动能减小，重力势能增大。在最高点处，物体速度减小到零，而高度最大。即动能全部转化为重力势能动能转化为重力势能重力做功，
重力势能转化为动能能量转化过程分析下落过程：高度减小速度增大重力势能减小动能增大转 化（1）皮球下落：2、动能和弹性势能相互转化（2）皮球接触地面：动能减小弹性势能增大转 化速度减小形变增大 （3）皮球在恢复原状的过程中：
动能增大弹性势能减小转 化形变减小速度增大（4）皮球上升时：高度增大速度减小重力势能增大动能减小转 化分析整个过程，皮球能量的转化是：动能重力势能弹性势能如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
——机械能转化定律动画演示：卫星围绕地球转动思考：1.当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能，动能，速度如何变化？当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能，动能，速度又如何变化？
2.卫星在近地点的动能最 ，势能最 ；在远地点的动能最 ，势能最 。
用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？会距离你的鼻子很远吗？想想做做在这个实验里，铁锁的动能和势能在不断转化。在转化过程中，机械能的总量有什么变化吗？动能与势能统称为机械能。
动能是物体运动时具有的能量。
势能是存储着的能量。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力，机械能的总量保持不变。 ——机械能守恒定律四、知识梳理1、弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的转化来说明这一过程。弹簧门被推开的过程，动能转化为弹性势能；弹簧门自动关闭的过程，弹性势能转化为动能2、说明下列过程中机械能的转化：
（1）雪橇从山坡上滑下来
（2）炮弹从炮口斜向上射出，又落回到远处地上。重力势能转化为动能动能转化为重力势能再转化为动能3、2003年10月16日，“神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的飞天梦。当飞船减速着陆后航天英雄杨利伟的 ( )
A、动能增加，重力势能减少
B．动能减少，重力势能减小
C、动能减少，重力势能不变
D．动能不变，重力势能减少Ｂ4、如图是某城市地铁的设计方案图,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡,为了充分利用能量,火车进站上坡前关闭发动机,由于惯性冲上缓坡,则上坡时火车的动能逐渐 重力势能逐渐 。
(选填“增大”“减小”或“不变”)减小增大 勤奋的含义是今天的热血，而不是
明天的决心，后天的保证。结束语
