11.3动能和势能 教学设计
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文档简介
动能和势能
教学目标
（1）知道动能、重力势能、弹性势能的概念。
（2）经历探究影响动能大小的因素，知道影响动能大小的因素。
（3）知道影响重力势能和弹性势能大小的因素。
教学重难点
教学重点：动能、重力势能、弹性势能的概念；实验-探究影响动能大小的因素
教学难点：实验-探究影响动能大小的因素
教学准备
多媒体课件、斜面、长木板、小球、木块
教学过程
新课引入
教师活动：播放视频《保龄球1》、《高尔夫1》。
教师口述：从视频中，我们可以看到，运动中的保龄球可以将瓶击倒，运动的球杆可以将高尔夫球击出去。一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。什么样的物体具有能量，具有什么样的能量，这就是我们这节课要说的内容。
教学过程
一、动能
教师活动：描述保龄球将瓶击倒、将高尔夫球击出的过程。
运动的保龄球打在保龄球上，保龄球被撞倒。运动的球杆撞击高尔夫球，高尔夫球运动起来，球杆对高尔夫球做了功。
教师活动：讲解动能的概念。
物体由于运动而具有的能叫做动能。
与功的单位一样，能的单位也是焦耳。
教师设问：动能的大小跟哪些因素有关呢？
学生活动：学生之间讨论影响动能大小的因素，然后举手回答。
教师活动：理答。
按：猜想的因素应包括物体的速度和质量。（备用引导素材：静止的保龄球不能将瓶击倒，静止的水不能使水轮机转动。或许动能的大小与物体的速度有关。速度相同的乒乓球与篮球撞在脸上时，给人的感觉不一样。或许动能的大小与物体的质量有关。）
教师设问：多个可能的因素影响动能的大小，如何探究某一因素对动能的大小是否有影响？
教师设问：让小球分别A处和B处滑下，它们的滑到斜面底端的速度是否相同？
师生活动：教师将小球分别放在A处、B处，让小球自由滑下。学生观察现象。
教师设问：然后让同一小球分别从A处和B处滚下，看看哪种情况下小球将木块推得更远。这说明了什么？由此你能得到什么结论？
教师活动：选择部分学生上讲台演示实验，及时引导学生演示实验、思考相关问题。
（1）将木块放在C处；
（2）将小球放在A处，让其自由滑下；
（3）待木块停止后，记下木块的位置；
（4）再次将木块放在C处；
（5）将小球放在B处，让其自由滑下；
（6）待木块停止后，记下木块的位置；
（7）比较两次木块滑动的距离，并分析原因。
师生活动：对实验进行总结。
质量相同的物体，速度越大，它的动能就越大。
师生活动：教师选学生到讲台上演示探究动能的大小与物体质量的关系。
（1）将木块放在C处；
（2）让小球从某一高度自由滑下；
（3）木块停止运动后，记下木块的位置；
（4）将木块放在C处；
（5）让小球从与（2）相同的高度自由滑下；
（6）木块静止后，记下木块的位置；
（7）比较木块的位置，并进行分析总结。
师生活动：对实验进行总结。
速度相同时，物体的质量越大，动能就越大。
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，它的动能也越大。
二、势能
教师活动：播放视频《重锤沉桩做功3》。
教师活动：描述重锤沉桩的过程。
打桩机在工作时，先把重锤高高举起，重锤落下，可以把桩打入地里，重锤对桩做了功。这说明高处的重锤具有能量。
教师活动：讲解重力势能的概念及影响因素。
在地球表面附近，物体由于高度所具有的能，叫做重力势能。物体的质量越大，高度越大，其所具有的重力势能就越大。
教师活动：播放视频《蹦床运动中动能和势能相互转化》，展示图片《发生形变的撑竿具有弹性势能》。
教师活动：描述物体发生弹性形变做功的过程。
发生形变的物体在恢复形变时可以做功，因此也具有能量。发生形变的蹦床在恢复原来的形状时，对运动员做功，将运动员弹起。发生形变的撑竿在恢复原状时，对运动员做功，将运动员弹起。
教师活动：讲解弹性形变的概念及影响因素。
物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。物体的弹性形变越大,弹性势能就越大。
重力势能和弹性势能是两种常见的势能。
典题剖析
例1 在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置。下列说法中正确的是（ ）
A. 弹簧恢复原状过程中，弹簧的弹性势能增大
B. 木块离开弹簧后最终会停下，说明物体的运动需要力来维持
C. 木块离开弹簧后减速运动过程中，水平面对木块的阻力不变
D. 图乙中，木块受到的重力和木块对水平面的压力是一对平衡力
答案：C
例2 小明同学匀速从1楼走到4楼（ ）
A. 动能与重力势能都不变 B. 动能与重力势能都变大
C. 动能变小，重力势能都变大 D. 动能不变，重力势能变大
答案：D
例3 如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（ ）
A. 在b、d两点动能相等
B. 在a、d两点动能相等
C. 从b到c的过程机械能减少
D. 从c到d的过程重力势能增大
答案：CD
例4 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从斜面上不同的高度由静止滚下，撞到同一木块B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）。
答案：木块B被撞的距离；控制变量法
课堂小结
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教学目标
（1）知道动能、重力势能、弹性势能的概念。
（2）经历探究影响动能大小的因素，知道影响动能大小的因素。
（3）知道影响重力势能和弹性势能大小的因素。
教学重难点
教学重点：动能、重力势能、弹性势能的概念；实验-探究影响动能大小的因素
教学难点：实验-探究影响动能大小的因素
教学准备
多媒体课件、斜面、长木板、小球、木块
教学过程
新课引入
教师活动：播放视频《保龄球1》、《高尔夫1》。
教师口述：从视频中，我们可以看到，运动中的保龄球可以将瓶击倒，运动的球杆可以将高尔夫球击出去。一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。什么样的物体具有能量，具有什么样的能量，这就是我们这节课要说的内容。
教学过程
一、动能
教师活动：描述保龄球将瓶击倒、将高尔夫球击出的过程。
运动的保龄球打在保龄球上，保龄球被撞倒。运动的球杆撞击高尔夫球，高尔夫球运动起来，球杆对高尔夫球做了功。
教师活动：讲解动能的概念。
物体由于运动而具有的能叫做动能。
与功的单位一样，能的单位也是焦耳。
教师设问：动能的大小跟哪些因素有关呢？
学生活动：学生之间讨论影响动能大小的因素，然后举手回答。
教师活动：理答。
按：猜想的因素应包括物体的速度和质量。（备用引导素材：静止的保龄球不能将瓶击倒，静止的水不能使水轮机转动。或许动能的大小与物体的速度有关。速度相同的乒乓球与篮球撞在脸上时，给人的感觉不一样。或许动能的大小与物体的质量有关。）
教师设问：多个可能的因素影响动能的大小，如何探究某一因素对动能的大小是否有影响？
教师设问：让小球分别A处和B处滑下，它们的滑到斜面底端的速度是否相同？
师生活动：教师将小球分别放在A处、B处，让小球自由滑下。学生观察现象。
教师设问：然后让同一小球分别从A处和B处滚下，看看哪种情况下小球将木块推得更远。这说明了什么？由此你能得到什么结论？
教师活动：选择部分学生上讲台演示实验，及时引导学生演示实验、思考相关问题。
（1）将木块放在C处；
（2）将小球放在A处，让其自由滑下；
（3）待木块停止后，记下木块的位置；
（4）再次将木块放在C处；
（5）将小球放在B处，让其自由滑下；
（6）待木块停止后，记下木块的位置；
（7）比较两次木块滑动的距离，并分析原因。
师生活动：对实验进行总结。
质量相同的物体，速度越大，它的动能就越大。
师生活动：教师选学生到讲台上演示探究动能的大小与物体质量的关系。
（1）将木块放在C处；
（2）让小球从某一高度自由滑下；
（3）木块停止运动后，记下木块的位置；
（4）将木块放在C处；
（5）让小球从与（2）相同的高度自由滑下；
（6）木块静止后，记下木块的位置；
（7）比较木块的位置，并进行分析总结。
师生活动：对实验进行总结。
速度相同时，物体的质量越大，动能就越大。
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，它的动能也越大。
二、势能
教师活动：播放视频《重锤沉桩做功3》。
教师活动：描述重锤沉桩的过程。
打桩机在工作时，先把重锤高高举起，重锤落下，可以把桩打入地里，重锤对桩做了功。这说明高处的重锤具有能量。
教师活动：讲解重力势能的概念及影响因素。
在地球表面附近，物体由于高度所具有的能，叫做重力势能。物体的质量越大，高度越大，其所具有的重力势能就越大。
教师活动：播放视频《蹦床运动中动能和势能相互转化》，展示图片《发生形变的撑竿具有弹性势能》。
教师活动：描述物体发生弹性形变做功的过程。
发生形变的物体在恢复形变时可以做功，因此也具有能量。发生形变的蹦床在恢复原来的形状时，对运动员做功，将运动员弹起。发生形变的撑竿在恢复原状时，对运动员做功，将运动员弹起。
教师活动：讲解弹性形变的概念及影响因素。
物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。物体的弹性形变越大,弹性势能就越大。
重力势能和弹性势能是两种常见的势能。
典题剖析
例1 在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置。下列说法中正确的是（ ）
A. 弹簧恢复原状过程中，弹簧的弹性势能增大
B. 木块离开弹簧后最终会停下，说明物体的运动需要力来维持
C. 木块离开弹簧后减速运动过程中，水平面对木块的阻力不变
D. 图乙中，木块受到的重力和木块对水平面的压力是一对平衡力
答案：C
例2 小明同学匀速从1楼走到4楼（ ）
A. 动能与重力势能都不变 B. 动能与重力势能都变大
C. 动能变小，重力势能都变大 D. 动能不变，重力势能变大
答案：D
例3 如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（ ）
A. 在b、d两点动能相等
B. 在a、d两点动能相等
C. 从b到c的过程机械能减少
D. 从c到d的过程重力势能增大
答案：CD
例4 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从斜面上不同的高度由静止滚下，撞到同一木块B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）。
答案：木块B被撞的距离；控制变量法
课堂小结
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