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沪粤版九年级物理第十一章第四节《认识动能和势能》课时教学设计
课题 认识动能和势能 单元 学科 物理 年级 九年级
学习目标 教学目标：知识与技能1、知道什么是动能、重力势能、弹性势能、机械能。知道动能、重力势能、弹性势能分别与那些因素有关2、知道动能、重力势能、弹性势能可以相互转化，并能解释自然界中机械能相互转化的现象。过程与方法：3、通过描述所观察各种能量现象的主要特征，培养学生的观察能力和分析概括能力4、通过探究动能和势能分别跟哪些因素有关，学习应用控制变量法研究问题的方法情感、态度与价值观：5、通过探究实验和合作学习，培养学生严谨的科学态度，敢于创新的科学精神及交流合作的团队精神。
重点 动能、势能的概念及影响大小的因素、机械能及转化
难点 形成能的初步概念
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 做功的两个必要因素是什么？观看视频并思考下面的问题（1）流动的空气能否做功？说出你判断的依据是什么？（2）举高的重锤能否做功？说出你判断的依据是什么？ （3）形变的撑杆能否做功？说出你判断的依据是什么？ 学生观看视频并思考 通过实际情景的播放激发学生的学习兴趣，加深学生对能的概念的认识
讲授新课 二、新课教学：（一）、什么是能 1、 物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量或能。 物体能够做的功越多，它具有的能量就越多。 单位：焦（J）2、演示实验：并演示小车从斜槽上的不同高度滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动的距离不同。 讨论：哪种情况小车具有的能量大？你是怎样判断的？结论：物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。3、学生列举生活中具有能的事例，并从做功的角度进行分析（二）认识动能 1、多媒体播放视频：海啸分析思考下面的问题（1）视频中水是否具有能量？为什么？（2）你能给这种形式的能命名并下一个定义吗？小结：物体由于运动具有的能叫动能2、探究动能大小与哪些因素有关猜想：动能的大小与那些因素有关？ 并说明猜想的依据？ 动能可能与质量和速度有关设计实验如何探究动能的大小与速度有关？控制质量不变（同一小车），改变速度 如何改变速度？让同一小车从斜面的不同高度由静止开始滑下。如何研究动能与质量的关系？将质量不同的小车从斜面的同一高度由静止开始滑下（控制速度相同 ，控制变量法）如何判断哪个小车的动能大呢？让从斜面滑下的小车撞击放在水平面上的木块若木块被小车撞得远，则表明小车的动能大（转化法）学生实验：教师巡回指导。实验完毕，各小组学生汇报实验结果（实验过程、现象、结论）结论：动能的影响因素:物体的速度越大，质量越大，具有的动能就越多。练习：（1）一辆汽车突然加速，它的动能怎样变化，为什么？（2）洒水车在马路上匀速前进并不停地洒水，它的动能是否变化？为什么？（3） 交通部门为什么要对车辆限速？（三）认识势能当我们从建筑工地附近走过时，会看到工地上有一些安全警示牌，你知道安全警示牌的内容吗？（当心落物），落物具有能量吗？为什么？1、 学生观察课本图11—25、11—26，分析思考下面的问题（1）、被举高的重锤具有能量吗？为什么？（2）、变形的撑杆具有能量吗？为什么？总结：重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。重力势能和弹性势能统称为势能2、列举生活中重力势能和弹性势能的实例。3、探究重力势能的大小与那些因素有关实验器材：质量不同的钩码、沙子、小方桌学生根据所给的实验器材，思考下面的问题然后设计实验（1）、利用所给的实验器材，如何比较重力势能的大小？（2）、在实验中，应控制或改变哪些物理量？如何控制或改变？学生进行实验，得出实验结论： 重力势能的影响因素:物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越多。4、 弹性势能演示实验：拉长的橡皮筋能将纸弹弹出问题：它是由于什么原因而具有的能量？怎样才能使纸弹弹的更远？演示实验。将两个性质相同弹簧，压缩到不同的长度。两次砝码被弹出的长度不同。分析：弹簧压得越紧，放松时它做的功越多， ( http: / / www.21cnjy.com )表示它的弹性势能越大。 弹性势能的影响因素: 物体弹性越强，形变越大具有的弹性势能就越多。（四）机械能分析：在桌面上滚动的钢球具有什么能 通过分析得知滚动的钢球既有动能，又有势能。动能和势能的和称为机械能。说明：动能和势能都属于机械能，或者说，动能和势能是机械能的两种表现形式 一个物体可以既具有动能，又有势能，也可以只具有动能或只具有势能 质量 动能 速度机械能 质量 重力势能 高度 势能 形变大小 弹性势能 弹性强弱课堂练习1.下列物体具有什么形式的机械能：（1）水平行驶的汽车：___________（2）正在爬坡的汽车：___________（3）山顶上的石头：___________（4）山顶上滚下的石头：___________（5）天花板上的吊灯： ___________（6）天花板上摇摆的吊灯：___________（7）拉长的橡皮筋：___________（8）下落的雨滴：___________2、我国研制的新型消雾无人机在加速飞往雾五区域的过程中，它的 A.动能增大 B.质量增大 C.合力为零 D.运动状态不变3、如图所示，小朋友沿着匀速下滑的过程中，下列说法正确的是 （ ） A．他受到的重力不做功 B．他的重力势能减少 C．他的动能增加 D．他的机械能不变 3、如图所示，在毽子被提出后竖直上升的过程中，它的动能______，重力势能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。4、在歼20飞机加速向上运动的过程中，关于飞行员的能量分析，下列说法正确的是（ ）A.动能增加，重力势能不变 B.动能不变，重力势能增加C.机械能总量不变 D.机械能总量增加5.（2017 东营）右图为某道路交通标志牌：小型车最高行驶速度不得超过 100km/h，而大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过 80 km/h。请用动能的 知识解释这样规定的原因是 。 ( http: / / www.21cnjy.com ) 6．（2017 聊城）如图所示，在 ( http: / / www.21cnjy.com )“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球A从斜而上不同的高度由静止滚下，撞到同一木块上。实验中，通过观察_______来判断钢球动能的大小；本实验用到的科学研究方法是_______ (说出一种即可)。 ( http: / / www.21cnjy.com )（五）机械能的转化动能和势能的相互转化1、演示实验：滚摆实验学生观察，同时思考下面的问题（1）、分析滚摆在最高点和最低点时动能和势能的大小(2)、滚摆从最高点到最低点，重力势能减小，这部分能量到何处去了？动能增大，这部分能量从何处而来？（3）、观察滚摆每次上升的高度相同吗？为什么？结论：动能和势能之间可以相互转化；有摩擦等阻力时，在动能和势能之间相互转化中，机械能减小。学生分析11—27图和11—28图的能量转化2、分析单球动能与势能的转化摆球向OO/的右侧运动，随着高度的上升，它 ( http: / / www.21cnjy.com )的速度越来越_____，动能逐渐转变成_____能，当摆球到达最高处B时，它的动能为_____，势能最______ 摆球向OO/的右侧运动，随 ( http: / / www.21cnjy.com )着高度的上升，它的速度越来越_____，动能逐渐转变成_____能，当摆球到达最高处B时，它的动能为_____，势能最______ 。3、解释生活中机械能的转化的事例 滑雪 皮球弹跳时动势能的转化 人造卫星的动势能的转化巩固练习：1、1、下列现象中势能转化为动能的是 ( ) A.火箭发射升空 B.汽车匀速驶上斜坡 C.小球从光滑斜面顶端滚下 D.跳伞运动员匀速下落 2、、以下实例中，动能转化为势能的是 ( ) A.雪橇从山坡上滑下 B.汽车在平直公路上行驶 C.热气球匀速上升 D.足球滚上斜坡3、、下列生活现象与物理知识对应正确的是（ ）A． 骑自行车下坡，不踏脚蹬子，车速却越来越快﹣重力势能转化为动能 B． 当该飞机在空中水平匀速飞行时，动能保持不变，重力势能在增大C． 自行车匀速转弯时受到平衡力的作用 D、骑自行车匀速下坡时动能增加，机械能不变4．（2017 滨州）2016年8月16日，我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中（ ） ( http: / / www.21cnjy.com )A．动能不变，重力势能增加，机械能增加 B．动能增加，重力势能不变，机械能增加 C．动能增加，重力势能增加，机械能增加 D．动能不变，重力势能不变，机械能不变 5．（2017 伊春）（多选题）为了更 ( http: / / www.21cnjy.com )好的推进习总书记提出的“一带一路”发展战略，我国计划发射十八颗通信卫星，为眼线国家提供服务．下列关于人造卫星说法中，正确的是（ ） ( http: / / www.21cnjy.com )6、（2017 江西）如图14所示，是承承在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景。不计空气阻力，请你回答下列问题： （1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？其机械能如何变化？ （2）乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由。 ( http: / / www.21cnjy.com ) 学生观察、思考、讨论学生根据生活经验做出猜想学生分组设计并进行实验学生思考并回答学生思考并做出猜想学生分组设计实验并进行实验学生观察实验得出结论学生思考分析学生计算并分析 通过学生观察、思考讨论，认识什么是动能及动能的大小与哪些因素有关培养学生的科学探究能力学生通过实验得出结论培养学生运用物理知识解决问题的能力培养学生的实验设计能力加深对概念的的认识通过视频加深学生的认识
课堂小结 质量 动能 速度机械能 质量 重力势能 高度 势能 形变大小 弹性势能 弹性强弱动能和势能可以相互转化
板书 质量 动能 速度机械能 质量 重力势能 高度 势能 形变大小 弹性势能 弹性强弱动能和势能可以相互转化
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11.4 认识动能和势能
沪粤版 九年级上
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学习目标
1、知道什么是动能、重力势能、弹性势能、机械能。2、知道动能、重力势能、弹性势能分别与那些因素有关
3、知道动能、重力势能、弹性势能可以相互转化，并能解释自然界中机械能相互转化的现象。
2、观看视频并思考下面的问题
教学目标
导入新课
1、做功的两个必要因素是什么？
1、流动的空气能否做功？说出你判断的依据是什么？
2、举高的重锤能否做功？说出你判断的依据是什么？
3、形变的撑杆能否做功？说出你判断的依据是什么？
一、什么是能
物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量或能。
单位：焦（J）
教学目标
新课讲解
2、学生列举生活中具有能的事例，并从做功的角度进行分析
演示实验：
小车从斜槽上的不同高度滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动的距离不同。
讨论：哪种情况小车具有的能量大？你是怎样判断的？
小结：物体能够做的功越多，它具有的能量就越多。
二、认识动能
分析思考下面的问题
（1）视频中水是否具有能量？为什么？
（2）你能给这种形式的能命名并下一个定义吗？
小结：物体由于运动具有的能叫动能
（3）列举生活中动能的实例
提出问题：动能的大小与那些因素有关
动能可能与
速度
物体的质量
有关
猜想：动能的大小与那些因素有关？
并说明猜想的依据？
设计实验：
（1）如何探究动能的大小与速度有关？
控制质量不变（同一小车），改变速度
如何改变速度？
实验器材：小车、斜面、钩码、木块
让同一小车从斜面的不同高度由静止开始滑下
（2）如何研究动能与质量的关系？
将质量不同的小车从斜面的同一高度由静止开始滑下（控制速度相同 ，控制变量法）
（3）如何判断哪个小车的动能大呢？
让从斜面滑下的小车撞击放在水平面上的木块
若木块被小车撞得远，则表明小车的动能大（转化法）
结论：动能的影响因素:物体的速度越大，质量越大，具有的动能就越多。
1、子弹击穿靶，流水能推动竹排，子弹、流水都具有能。像子弹、流水这样的物体，由于_________而具有的能，叫做____________。
2、古诗中，有许多描述自然现象的优美诗句：如“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”，从物理学的角度看，滚滚奔流的长江水具有巨大的_________。
教学目标
课堂练习
运动
动能
动能
3、一辆汽车突然加速，它的动能怎样变化，为什么？
4、洒水车在马路上匀速前进并不停地洒水，它的动能是否变化？为什么？
5、交通部门为什么要对车辆限速？
不同车辆速度相同时，质量越大，动能越大，发生碰撞时破坏性越大。
变大，速度变大，动能变大
速度不变，质量变小，动能变小
（三）认识势能
教学目标
新课讲解
问题：当我们从建筑工地附近走过时，会看到工地上有一些安全警示牌，你知道安全警示牌的内容吗？（当心落物），落物具有能量吗？为什么？
观察课本图11—25、11—26，分析思考下面的问题
（1）被举高的重锤具有能量吗？为什么？
（2）变形的撑杆具有能量吗？为什么？
重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
重力势能和弹性势能统称为势能
1、重力势能与弹性势能
2、探究重力势能的大小与那些因素有关
根据所给的实验器材，思考下面的问题然后设计实验
（1）、利用所给的实验器材，如何比较重力势能的大小？
（2）、在实验中，应控制或改变哪些物理量？如何控制或改变？
实验器材：质量不同的钩码、沙子、小方桌
重力势能的影响因素:物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越多。
问题1：拉长的橡皮筋能将纸弹弹出，
它是由于什么原因而具有的能量？
怎样才能使纸弹弹的更远？
2、弹性势能
问题2：弹性势能的大小与哪些因素有关
分析：弹簧压得越紧，放松时它做的功越多，表示它的弹性势能越大。
弹性势能的影响因素: 物体弹性越强，形变越大具有的弹性势能就越多。
（四）机械能
动能和势能统称为机械能
例：一个物体具有80J的动能，70J的势能，这个物体具有的机械能为150J。
（注意：物体具有机械能，不一定同时具有动能和势能）
分析：在桌面上滚动的钢球具有什么能
机械能
势能
重力势能
弹性势能
与速度和质量有关
与被举高度和质量有关
与形变大小和弹性强弱有关
动能
1.下列物体具有什么形式的机械能：
（1）水平行驶的汽车：___________
（2）正在爬坡的汽车：___________
（3）山顶上的石头：___________
（4）山顶上滚下的石头：___________
（5）天花板上的吊灯： ___________
（6）天花板上摇摆的吊灯：___________
（7）拉长的橡皮筋：___________
（8）下落的雨滴：___________
动能
动能和重力势能
重力势能
动能和重力势能
重力势能
动能和重力势能
动能和重力势能
弹性势能
教学目标
课堂练习
2、我国研制的新型消雾无人机在加速飞往雾五区域的过程中，它的
A.动能增大 B.质量增大
C.合力为零 D.运动状态不变
3、如图所示，小朋友沿着匀速下滑的过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．他受到的重力不做功
B．他的重力势能减少
C．他的动能增加
D．他的机械能不变
A
B
3、如图所示，在毽子被提出后竖直上升的过程中，它的动能______，重力势能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
4、在歼20飞机加速向上运动的过程中，关于飞行员的能量分析，下列说法正确的是（ ）
A.动能增加，重力势能不变
B.动能不变，重力势能增加
C.机械能总量不变
D.机械能总量增加
减小
增大
D
5.（2017 东营）右图为某道路交通标志牌：小型车最高行驶速度不得超过 100km/h，而大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过 80 km/h。请用动能的 知识解释这样规定的原因是 。
答： 车的行驶速度相同，质量大的，动能大，行驶危险性更大
6．（2017 聊城）如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球A从斜而上不同的高度由静止滚下，撞到同一木块上。实验中，通过观察_______来判断钢球动能的大小；本实验用到的科学研究方法是_______ (说出一种即可)。
木块B被撞的距离 控制变量法或转换法
教学目标
新课讲解
（五）机械能的转化
演示实验：滚摆实验
思考下面的问题
（1）分析滚摆在最高点和最低点时动能和势能的大小
(2)滚摆从最高点到最低点，重力势能减小，这部分能量到何处去了？动能增大，这部分能量从何处而来？
（3）观察滚摆每次上升的高度相同吗，为什么？
结论：动能和势能之间可以相互转化；有摩擦等阻力时，在动能和势能之间相互转化中，机械能减小。
分析单球动能与势能的转化
A
O
O/
B
当摆球从A点向下摆动时，它的速度越来越快，它的动能逐渐______，势能逐渐_______。
当摆球到达最低点O时，它的动能最_____，势能最_____，此过程中是摆球的势能逐渐转变成____能。
增大
减小
小
大
动
A
O
O/
B
摆球向OO/的右侧运动，随着高度的上升，它的速度越来越_____，动能逐渐转变成_____能，
当摆球到达最高处B时，它的动能为_____，势能最______
慢
势
零
大
生活中机械能的转化的事例
滑雪
皮球弹跳时动势能的转化
人造卫星的动势能的转化
教学目标
巩固练习
1、下列现象中势能转化为动能的是 ( )
A.火箭发射升空
B.汽车匀速驶上斜坡
C.小球从光滑斜面顶端滚下
D.跳伞运动员匀速下落
C
2、以下实例中，动能转化为势能的是 ( )
A.雪橇从山坡上滑下
B.汽车在平直公路上行驶
C.热气球匀速上升
D.足球滚上斜坡
D
3、下列生活现象与物理知识对应正确的是（ ）
A．骑自行车下坡，不踏脚蹬子，车速却越来越快，重力势能转化为动能
B．当该飞机在空中水平匀速飞行时，动能保持不变，重力势能在增大
C．自行车匀速转弯时受到平衡力的作用
D、骑自行车匀速下坡时动能增加，机械能不变
A
5．（2017 伊春）（多选题）为了更好的推进习总书记提出的“一带一路”发展战略，我国计划发射十八颗通信卫星，为眼线国家提供服务．下列关于人造卫星说法中，正确的是（ ）
A．卫星运动到近地点时，动能最大，重力势能最小
B．卫星运动到远地点时，动能最大，重力势能最小
C．卫星由近地点向远地点运动，重力势能转化为动能
D．卫星由远地点向近地点运动，重力势能转化为动能
AD
A．动能不变，重力势能增加，机械能增加
B．动能增加，重力势能不变，机械能增加
C．动能增加，重力势能增加，机械能增加
D．动能不变，重力势能不变，机械能不变
5．（2017 滨州）2016年8月16日，我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中（ ）
C
6、（2017 江西）如图所示，是承承在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景。不计空气阻力，请你回答下列问题：
（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？其机械能如何变化？
（2）乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由。
答：（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的动能转化为重力势能，机械能不变。
（2）乒乓球运动到最高点时，处于非平衡状态，因为此时乒乓球只受重力作用，所以处于非平衡状态。
机械能
势能
重力势能
弹性势能
与速度和质量有关
与被举高度和质量有关
与形变大小和弹性强弱有关
动能
动能和势能可以相互转化
教学目标
课堂小结
谢 谢！
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