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浙教版科学九上3.2机械能第1课时导学案
课题
3.2机械能
单元
3
学科
科学
年级
九
【教学目标】
知识与技能目标1．概述动能的概念，知道动能的大小与物体珠质量和运动速度有关。2．概述重力势能的概念，知道重力势能的大小与物体质量和举高的高度有关，说出弹性势能及决定弹性势能大小因素。
方法与过程目标通过观察物体具有动能、重力势能和弹性势能的一系列物理实验，学习观察物理实验现象的方法，提高观察能力。情感与价值观目标构建轻松和谐的课堂环境，让学生乐于探索自然现象和科学规律，乐于参于观察、实验和探索活动，激发学生的求知欲。
【教学重点】
动能和势能概念的建立。
【教学难点】
动能和势能的大小与哪些因素有关。
【导学方法】
知识点总结,考点精讲,讲练结合,课后巩固。
【课前预习】
1.物体由于____________而具有的能量叫做动能。飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、掷出的铅球等物体，都具有_________。2.
质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能________。运动速度相同的物体，质量越大，它的____________也越大。3.
物体由于_______________叫做重力势能
。4.
大量事实表明，物体的________越大，被举得__________，具有的____________就越大。
学习探究
【新知导入】
游乐园中的过山车从高处滑下时
，它的运动速度不断增大，然后它又冲上另一个斜坡，速度就减小下来。出示图片：过山车过山车运动的速度为什么会发生这样的变化？这就涉及到机械运动中能量的转化。
【合作探究】
一、动能1.
动能通过课件中的实例请你说出什么是动能？
概念：__________________________________________。2.动能的大小与什么因素有关（1）实验一：质量一定，探究动能的大小与速度的关系①实验现象：质量相同钢球位置越高，滚离斜面时，速度______，木块被推得_____________。②实验结论：在质量一定时，物体的速度_________，物体的动能就______。（2）实验二：速度一定，探究动能的大小与质量的关系①实验现象：同一位置释放钢球，球质量________，木块被推得_______。②实验结论：运动速度相同时，物体的质量_______，物体的动能就_______越大。（3）归纳总结：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。3.思考与讨论（1）如图汽车和摩托车，哪一个动能大？（2）在同一条高速公路上，为什么对小型客车、大型客车的限制速度是不同的？二、势能1.重力势能：物体由于______________叫做重力势能。2.
质量与重力势能的关系小球质量高度深度、大小重力势能铁球大相同深、大大铁球小相同浅、小小实验结论：高度相同时，质量越大的物体，重力势能_____________。3.高度与重力势能的关系小球质量高度深度、大小重力势能铁球相同高深、大大铁球相同低浅、小小实验结论：质量相同时，高度越高的物体，重力势能_________。4.
归纳总结：大量事实表明，物体的___________，被举得________，具有的重力势能就越大。5.弹性势能（1）弹性势能：物体由于__________而具有的能量叫做弹性势能。（2）弹性势能的大小跟物体弹性形变有关，物体的弹性形变___________，_______________就越大。
【课堂总结】
1.动能:这种由于运动而具有的能叫做动能。2.一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。3.重力势能：因被举高而能够做功的物体所具有的能量。4.发生弹性形变时所具有的能叫做弹性势能。5.物体的质量越大，被举得越高，重力势能就越大。
【课堂练习】
1.如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。(1)该实验利用了转换法，通过观察________________________________来判断__________(填“小球”或“木块”)动能的大小；(2)让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块移动，目的是探究动能的大小与________的关系。2.
洒水车在平直的马路上缓慢匀速前进，在它边走边洒水的过程中，它的动能_________________。这是因为___________________________________。3.
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______________。4.下列关于物体的动能或势能的说法正确的是(
)A．甲物体被举高的高度小于乙物体，则甲物体的重力势能比乙物体的小B．拉长的弹簧一定比压缩的弹簧弹性势能大C．高速飞行的子弹一定比缓慢航行的轮船的动能大D．以很大的速度在平直的公路上匀速行驶的汽车，它的动能和势能都保持不变5.
在水平公路上行驶的一辆汽车和一辆摩托车，如果具有相同的动能，则下列判断正确的是（
）A.汽车的速度较大
B.摩托车的速度较大C.两车的速度一样大
D.无法比较动能的大小
6.子弹在静止时没有什么威力，但从枪口射出的子弹却能很容易射穿人的身体，说说是怎么回事？
参考答案
课前预习
1.
运动;
动能
2.
越大;
动能
3.
被举高而具有的能量
4.
质量;
越高;
重力势能
合作探究：
一、动能
1.物体由于运动而具有的能量叫做动能。
2.（1）①越大；越远②越大；越大
（2）①越大；越远
②越大；越大
（3）越大；越大
3.
（1）参考答案：如图汽车和摩托车的速度都是80千米/时即速度相同，汽车的质量要大于摩托车的质量，因此汽车的动能大于摩托车的动能。
（2）参考答案：运动速度相同的汽车，汽车的质量越大，动能也越大。汽车的动能越大，在短时间内越不容易刹车停下。所以大型客车的限制速度比小型客车更小。
二、势能
1.
被举高而具有的能量
2.
越大
3.
越大
4.
质量越大;越高
5.（1）发生弹性形变
（2）越大；弹性势能
课堂练习：
1.(1)金属物块移动的距离;
小球
(2)
速度
2.
减小;
洒水车的质量在减小，所以动能减小
3.
动能
4.
D
5.
B
6.静止时子弹没有动能，而枪口射出的子弹有很大的速度，所以动能非常大，有强大的威力。
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精品试卷·第
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3.2机械能
浙教版
初中
新知导入
游乐园中的过山车从高处滑下时
，它的运动速度不断增大，然后它又冲上另一个斜坡，速度就减小下来。
过山车运动的速度为什么会发生这样的变化？这就涉及到机械运动中能量的转化。
新知讲解
1.动能
在轨道上运动的过山车具有能量。
流动的水、空气都能够推动发电机的叶轮转动，说明流水、风具有能量。
像这种，物体由于运动而具有的能量叫做动能。
风力发电
一、动能
新知讲解
飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、掷出的铅球等物体，都具有动能。
一切做机械运动的物体都具有动能。那么，物体的动能大小跟哪些因素有关呢？
新知讲解
活动
1.
猜想与假设
物体动能的大小可能与物体的运动的速度和质量物体有关。
2.实验方法
控制变量法、转换法
3.实验器材：两个相同的金属物块、两个完全相同的钢球和一个质量较大的钢球、斜面轨道。
探究：动能的大小与哪些因素有关系
新知讲解
4.设计实验方案
从斜面滚下的铁球A碰上物体B后，能将B撞出一段距离。在同样的平面上，B被撞得越远，A的动能越大。
通过观察
______________________
来判断________
(填“小球”或“木块”)动能的大小。
A
B
金属物块移动的距离
小球
新知讲解
实验一：质量一定，探究动能的大小与速度的关系
实验步骤
①将金属块放在水平面上，让质量相同的两个钢球从斜面上不同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下。
②比较被钢球撞击后金属块运动的距离，并说出实验现象和结论。
新知讲解
实验现象：质量相同钢球位置越高，滚离斜面时，速度越大，木块被推得越远。
实验结论：在质量一定时，物体的速度越大，物体的动能就越大。
实验二：速度一定，探究动能的大小与质量的关系
实验步骤
①让不同质量的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下。
新知讲解
②比较被钢球撞击后金属块运动的距离，并说出实验现象和结论。
实验现象：同一位置释放钢球，球质量越大，木块被推得越远。
实验结论：运动速度相同时，物体的质量越大，物体的动能就越大。
新知讲解
归纳总结：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。
影响动能的因素
观看动画影响动能的因素
新知讲解
1．如图汽车和摩托车，哪一个动能大？
参考答案：如图汽车和摩托车的速度都是
80千米/时即速度相同，汽车的质量要大于
摩托车的质量，因此汽车的动能大于摩托车的动能。
思考与讨论
80千米/时
80千米/时
新知讲解
思考与讨论
2．在同一条高速公路上，为什么对小型客车、大型客车的限制速度是不同的？
参考答案：运动速度相同的汽车，汽车的质量越大，动能也越大。汽车的动能越大，在短时间内越不容易刹车停下。所以大型客车的限制速度比小型客车更小。
新知讲解
二、势能
过山车能够从轨道的最高处飞驰而下，这是因为其他机械装置把过山
车拉到轨道最高处的过程中，给过山车储存了能量。
1.重力势能
物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
新知讲解
举高的书储存一定的重力势能
被举高的杠铃具有重力势能
新知讲解
高高挂在树上的苹果具有重力势能。
那么，重力势能的大小跟哪些因素有关呢？
1.
猜想与假设
物体重力势能的大小可能与物体的质量和被举高度有关。
2.实验方法
控制变量法、转换法
3.实验器材：铝盘、细沙、质量不同的铁球、刻度尺。
新知讲解
活动
探究重力势能的大小与哪些因素有关系
新知讲解
4.设计实验方案
如图，从高处自由下落的小球落入细沙中，能形成沙坑。在同样的沙堆上，沙坑越大、越深小球重力势能越大。
新知讲解
5.实验步骤
（1）在一个铝盘中放入约
2
厘米厚的细沙。
（2）取大小不同的金属小球。
（3）将一根米尺竖直立在细沙上，把金属小球拿到某一高度自由释放，如图所示
，记录这一高度。
小球下落实验
（4）把金属小球从沙中拿出，观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。
新知讲解
（5）抹平盘中的沙，从不同的高度自由释放同一个金属小球，观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。
（6）抹平盘中的沙，从相同的高度自由释放不同质量的金属小球，观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。
（7）比较观察结果，被金属小球所撞出的沙坑深度和大小跟金属小球的质量和下落的高度有什么关系？
新知讲解
小球
质量
高度
深度、大小
重力势能
铁球
大
相同
铁球
小
相同
质量与重力势能的关系
深、大
大
浅、小
小
实验结论：高度相同时，质量越大的物体，重力势能越大。
新知讲解
高度与重力势能的关系
小球
质量
高度
深度、大小
重力势能
铁球
相同
高
铁球
相同
低
深、大
大
浅、小
小
实验结论：质量相同时，高度越高的物体，重力势能越大。
大量事实表明，物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。
新知讲解
2.弹性势能
射箭运动员把弓拉弯的过程中，给弓储存了能量。当弓恢复原状时就会释放出能量。
新知讲解
网球拍击打网球时，网球拍发生变形，从而储存了能量，当网球拍恢复原状时就会释放出能量。
（1）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
新知讲解
（2）弹性势能的大小与物体的形变程度有关。
射箭时手拉弓弦使弓的形变越大，箭就射得越远；球拍击打网球越用力，网球拍形变就越大，网球就会飞得越远。
由此可见，弹性势能的大小跟物体形变的大小有关，物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。
课堂练习
1.
跳远运动员为了取得好成绩，往往要快速助跑，这是为了(
)
A．增大惯性
B．增大动能
C．增大势能
D．增大冲力
B
课堂练习
2.
下列物质相对于地面既具有动能又具有势能的是(
)
A．在地上爬行的蚂蚁
B．拉长的橡皮筋
C．掷出后，飞到最高点的手榴弹
D．静止在空中的氢气球
C
课堂练习
3.上紧发条的玩具车在水平桌面上由静止开始运动，运动所需的能量来源于(
)
A．动能
B．电能
C．重力势能
D．弹性势能
D
课堂练习
4.
下列事例中，具有弹性势能的是
( )
A.
弓开如满月
B.
箭去似流星
C.
云来云又往
D.
蜻蜓立竿头
A
课堂练习
5.据报道，一辆横穿铁路的拖拉机,因故障而停在铁道上，此时从远处驶来一列火车，尽管司机及时采取紧急制动措施,但缓缓驶近的列车还是将拖拉机撞飞了，这是因为火车的( )
A.
动能很大
B.
速度很大
C.
势能很大
D.
功率很大
A
课堂总结
1.动能:这种由于运动而具有的能叫做动能。
2.一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。
3.重力势能：因被举高而能够做功的物体所具有的能量。
4.发生弹性形变时所具有的能叫做弹性势能。
5.物体的质量越大，被举得越高，重力势能就越大。
板书设计
一、动能
1.物体由于运动而具有的能量叫做动能。
2.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
1.重力势能:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
2.大量事实表明，物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。
板书设计
3.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
4.弹性势能的大小跟物体形变的大小有关，物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。
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浙教版科学九上《机械能》第1课时教学设计
课题
3.2机械能
单元
3
学科
科学
年级
九
教材分析
本节课所采用的教材是浙教版科学九上第3章第2节的内容，本节内容由“动能”和“势能”两部分构成。其中，动能、重力势能和弹性势能概念的引入是通过大量实例让学生感受到动能和势能的存在。影响动能和势能大小的因素是本节教学的重点，也是难点。其中涉及测量量的转换问题。教科书安排了相应的实验，让学生通过观察实验认识动能的大小与什么因素有关。这个实验是进一步认识势能的基础，可以引导学生利用身边的器材设计实验，增加他们的实践体验。
教学目标与核心素养
一、教学目标1．概述动能的概念，知道动能的大小与物体珠质量和运动速度有关。2．概述重力势能的概念，知道重力势能的大小与物体质量和举高的高度有关，说出弹性势能及决定弹性势能大小因素。
二、核心素养科学观念：构建动能和势能的概念。科学思维：
培养学生的逻辑思维能力，发展学生的分析、概括的能力。科学探究：通过观察物体具有动能、重力势能和弹性势能的一系列物理实验，学习观察物理实验现象的方法，提高观察能力。科学态度与责任：构建轻松和谐的课堂环境，让学生乐于探索自然现象和科学规律，乐于参于观察、实验和探索活动，激发学生的求知欲。
重点
动能和势能概念的建立。
难点
动能和势能的大小与哪些因素有关。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
游乐园中的过山车从高处滑下时
，它的运动速度不断增大，然后它又冲上另一个斜坡，速度就减小下来。出示图片：过山车过山车运动的速度为什么会发生这样的变化？这就涉及到机械运动中能量的转化。
观看图片:过山车
激发兴趣，创设情景，为引出本节课题做铺垫
讲授新课
一、动能1.动能在轨道上运动的过山车具有能量。流动的水、空气都能够推动发电机的叶轮转动，说明流水、风具有能量。出示图片：风力发电像这种，物体由于运动而具有的能量叫做动能。出示图片：飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、掷出的铅球飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、掷出的铅球等物体，都具有动能。一切做机械运动的物体都具有动能。那么，物体的动能大小跟哪些因素有关呢？活动探究：动能的大小与哪些因素有关系1.
猜想与假设物体动能的大小可能与物体的运动的速度和质量物体有关。2.实验方法控制变量法、转换法3.实验器材：两个相同的金属物块、两个完全相同的钢球和一个质量较大的钢球、斜面轨道。4.设计实验方案从斜面滚下的铁球A碰上物体B后，能将B撞出一段距离。在同样的平面上，B被撞得越远，A的动能越大。通过观察
_________________来判断________
(填“小球”或“木块”)动能的大小。答案：金属物块移动的距离；小球实验一：质量一定，探究动能的大小与速度的关系实验步骤①将金属块放在水平面上，让质量相同的两个钢球从斜面上不同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下。②比较被钢球撞击后金属块运动的距离，并说出实验现象和结论。实验现象：质量相同钢球位置越高，滚离斜面时，速度越大，木块被推得越远。实验结论：在质量一定时，物体的速度越大，物体的动能就越大。实验二：速度一定，探究动能的大小与质量的关系实验步骤①让不同质量的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下。②比较被钢球撞击后金属块运动的距离，并说出实验现象和结论。实验现象：同一位置释放钢球，球质量越大，木块被推得越远。实验结论：运动速度相同时，物体的质量越大，物体的动能就越大。观看动画影响动能的因素归纳总结：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。思考与讨论：1．如图汽车和摩托车，哪一个动能大？参考答案：如图汽车和摩托车的速度都是80千米/时即速度相同，汽车的质量要大于摩托车的质量，因此汽车的动能大于摩托车的动能。思考与讨论：
2．在同一条高速公路上，为什么对小型客车、大型客车的限制速度是不同的？参考答案：运动速度相同的汽车，汽车的质量越大，动能也越大。汽车的动能越大，在短时间内越不容易刹车停下。所以大型客车的限制速度比小型客车更小。二、势能过山车能够从轨道的最高处飞驰而下，这是因为其他机械装置把过山车拉到轨道最高处的过程中，给过山车储存了能量。1.重力势能物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。出示图片:举高的书储存一定的重力势能;被举高的杠铃具有重力势能;高高挂在树上的苹果具有重力势能。那么，重力势能的大小跟哪些因素有关呢？活动:探究重力势能的大小与哪些因素有关系1.
猜想与假设物体重力势能的大小可能与物体的质量和被举高度有关。2.实验方法控制变量法、转换法3.实验器材：铝盘、细沙、质量不同的铁球、
刻度尺。4.设计实验方案如图，从高处自由下落的小球落入细沙中，能形成沙坑。在同样的沙堆上，沙坑越大、越深小球重力势能越大。5.实验步骤（1）在一个铝盘中放入约
2
厘米厚的细沙。（2）取大小不同的金属小球。（3）将一根米尺竖直立在细沙上，把金属小球拿到某一高度自由释放，如图所示
，记录这一高度。（4）把金属小球从沙中拿出，观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。（5）抹平盘中的沙，从不同的高度自由释放同一个金属小球，观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。（6）抹平盘中的沙，从相同的高度自由释放不同质量的金属小球，观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。（7）比较观察结果，被金属小球所撞出的沙坑深度和大小跟金属小球的质量和下落的高度有什么关系？质量与重力势能的关系小球质量高度深度、大小重力势能铁球大相同深、大大铁球小相同浅、小小实验结论：高度相同时，质量越大的物体，重力势能越大。高度与重力势能的关系小球质量高度深度、大小重力势能铁球相同高深、大大铁球相同低浅、小小实验结论：质量相同时，高度越高的物体，重力势能越大。大量事实表明，物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。2.弹性势能出示图片:拉弓射箭运动员把弓拉弯的过程中，给弓储存了能量。当弓恢复原状时就会释放出能量。出示图片:网球拍击打网球网球拍击打网球时，网球拍发生变形，从而储存了能量，当网球拍恢复原状时就会释放出能量。（1）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。（2）弹性势能的大小与物体的形变程度有关。射箭时手拉弓弦使弓的形变越大，箭就射得越远；球拍击打网球越用力，网球拍形变就越大，网球就会飞得越远。由此可见，弹性势能的大小跟物体形变的大小有关，物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。课堂练习1.
跳远运动员为了取得好成绩，往往要快速助跑，这是为了(
)A．增大惯性
B．增大动能C．增大势能
D．增大冲力答案:
B2.
下列物质相对于地面既具有动能又具有势能的是(
)A．在地上爬行的蚂蚁B．拉长的橡皮筋C．掷出后，飞到最高点的手榴弹D．静止在空中的氢气球答案:
C3.上紧发条的玩具车在水平桌面上由静止开始运动，运动所需的能量来源于(
)A．动能
B．电能
C．重力势能
D．弹性势能答案:D4.下列事例中，具有弹性势能的是
( )A.
弓开如满月B.
箭去似流星C.
云来云又往D.
蜻蜓立竿头答案:A5.据报道，一辆横穿铁路的拖拉机,因故障而停在铁道上，此时从远处驶来一列火车，尽管司机及时采取紧急制动措施,但缓缓驶近的列车还是将拖拉机撞飞了，这是因为火车的( )A.
动能很大
B.
速度很大
C.
势能很大
D.
功率很大答案:A
观看是图片总结动能的概念学生阅读课文了解实验方法和实验步骤并动手操作学生说出实验现象和实验结论学生思考讨论回答学生思考讨论学生观察图片总结重力势能的定义学生阅读课文了解实验方法和实验步骤并动手操作学生记录实验现象和总结实验结论学生阅读课文了解弹性势能学生练习
锻炼学生的观察总结能力锻炼学生的动手操作能力和语言表达能力.。锻炼学生的观察能力和总结能力帮助学生理解影响动能的因素和锻炼学生的语言表达能力锻炼学生的语言表达能力，掌握速度相同时，质量越大，动能越大锻炼学生的总结能力锻炼学生的动手操作能力和语言表达能力锻炼学生的观察能力和总结能力锻炼学生的自主学习能力巩固本节的知识
课堂小结
1.动能:这种由于运动而具有的能叫做动能。2.一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。3.重力势能：因被举高而能够做功的物体所具有的能量。4.发生弹性形变时所具有的能叫做弹性势能。5.物体的质量越大，被举得越高，重力势能就越大。
梳理自己本节所学知识进行交流
根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书
一、动能1.物体由于运动而具有的能量叫做动能。2.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1.重力势能:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。2.大量事实表明，物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。3.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。4.弹性势能的大小跟物体形变的大小有关，物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。
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精品试卷·第
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页
（共
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