教学改进设计
课程题目 动能和势能
课标要求 知道动能和势能
教材分析 功和能有着密切联系,功是能量转化的量度。课程标准要求知道动能、势能和机械能,知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。本节给出了能量的概念,介绍了常见的动能和势能,既密切联系前面学过的运动、重力、弹力、功等知识,还注意引导学生观察生产生活中的能量现象,也是后面学习其他各种形式的能量以及能量转化和守恒定律的基础
学情分析 在初中物理学习中,学生此前已接触运动、重力、弹力、功等知识,这些为理解动能和势能奠定了一定基础。他们具备一定观察和分析能力,能从生活现象中发现问题,但抽象思维尚在发展,难以深入理解能量概念及其与做功的联系。
教学目标 1. 物理观念通过观察运动物体(如行驶的汽车、滚动的足球)和高处物体(如悬挂的重物、山顶的石块)的能量表现,能够归纳出动能(物体由于运动而具有的能量)和势能(包括重力势能、弹性势能)的概念,实现了对机械能基本形式的认知建构。2. 科学探究通过设计“小车在不同高度斜面下滑撞击木块”的实验,控制变量并分析数据,能够得出“动能大小与物体质量和速度有关”的结论;通过“拉伸弹簧、举高钩码”的操作,能够总结出“重力势能与质量、高度有关,弹性势能与弹性形变程度有关”的规律,实现了科学探究方法(提出假设、控制变量、归纳结论)的实践应用。3. 科学态度通过分析生活实例(如过山车的运动、射箭时弓弦的弹性形变),能够用动能和势能的转化原理解释现象(如“过山车从高处下滑时重力势能转化为动能”),实现了将物理概念与实际情境结合的应用能力提升。4. 科学思维通过对比动能与势能的影响因素,能够建立“能量大小与物体运动状态、相对位置或形变程度”的关联思维,实现了从现象到本质的抽象思维发展。5. 科学责任通过了解动能和势能在水力发电、机械装置中的实际应用,能够认识物理知识对社会生产生活的价值,实现了科学兴趣与实践意识的培养。
教学重难点 重点:理解动能和势能;知道决定动能、势能大小的因素难点:用控制变量法研究决定动能、势能大小的因素
课时安排 1课时
教学环节 师生活动 设计意图
导入新课教学新课课堂小结习题训练板书设计 从日常生活中的现象中引人“能量”这个词。运动员在激烈运动后,我们说消耗了体内储存的能量:燃烧煤可以取暖,我们说煤燃烧时放出了能量;电灯发光,电炉发热,电扇吹风,我们都说消耗了能量。(多媒体展示)在这些不同的现象中,有一个共同的东西把它们联系起来,这就是能量,引入本节课题。能量:“能量”是什么 能量的概念和前面学过的功的概念有密切联系。一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能能量的单位与功的单位相同,也是焦耳2.动能:(1)运动物体具有能量吗 启发学生列举日常生活中的例子,说明运动物体能做功。例如,风可以吹转风车,流水可以推动水磨,挥动的铁锤可以把桩打进地面等。当学生举例中固体、液体、气体都有了时,教师总结:物体由于运动而具有的能叫作动能。一切运动的物体都具有动能。提问:运动物体做功后静止,它还具有动能吗 动能到哪里去了呢 启发学生得出物体不运动就没有动能以后,教师讲解物体原有的动能用来做功了,即能量可以做功,做功要消耗能量。打个比方,你有钱可以买商品,买了商品钱就付出去了。(2)用小钉锤钉木桩和用大铁锤钉木桩,显然做功多少是不一样的,这说明运动的钉锤和铁锤具有的动能大小不一样。那么,动能的大小跟哪些因素有关呢 (3)实验分析。提出问题:①小车把平面上的木块推得越远,能说明什么 ②同一个小车从不同高度滑下,在斜面底端时有什么不同 根据木块被撞出的距离得出什么结论 ③质量不同的小车从同一高度滑下,在斜面底端时有什么相同 根据木块被撞出的距离得出什么结论 教师总结:运动物体的动能,与物体质量和运动速度两个因素有关。质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大,运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。生活应用:行驶的出租车和卡车,如出租车速度大于卡车速度,哪个动能大些 如出租车速度小于卡车速度,哪个动能大些 引导学生分析得出:前一情况无法判断,后一情况是卡车的动能大。3.势能:(1)重力势能。被举高的物体具有能量吗 启发学生举日常生活中的例子,说明举高的物体落下来能够做功。①定义:物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能量叫做重力势能②影响因素:提问:重力势能的大小与哪些因素有关呢 教师播放重锤从高处落下来打桩的视频或列举日常生活中的相关实例,也可以引导学生设计实验来研究决定重力势能大小的因素。最后得出结论:物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能越大。(2)弹性势能。①定义:物体由于发生弹性形变而具有的能叫作弹性势能。出示弹簧枪或课本图11.3-6的图片,并简单说明什么是弹性形变,即引出弹性势能概念。②影响因素:教师通过演示实验得出结论:“弹性形变越大,弹性势能就越大”。教师:谈谈通过本节课的学习,你有哪些收获 你还有哪些疑惑 课后练习与应用。第3节 动能和势能一、能量1.定义:物体能够对外做功,就说这个物体具有能量。2.单位:焦耳。二、动能1.定义:物体由于运动而具有的能。2.影响因素:质量和速度。三、势能1.重力势能:(1)定义:物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。(2)影响因素:质量和高度。2.弹性势能:(1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能。(2)影响因素:弹性形变的大小。 让学生联系生活实际,体现从生活走向物理的理念。培养学生主动思考的习惯。培养学生运用物理学中转换法的科学意识。培养学生运用物理学中控制变量法的科学素养。通过对生活实例的分析,体现从物理走向社会的理念。讲练结合,培养能力。