苏科版九年级物理十二章第一节《动能 势能 机械能》教学设计

课
题
动能
势能
机械能
课程内容
动能
势能
机械能（第一课时）
教学目标
1.通过实例分析，初步理解能量的概念，以及功和能关系；
2.通过探究，知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关，并能解释简单的现象。
3.能够运用控制变量法和转换法进行实验设计，逐步培养学生在实验中认真观察、勤于思考的习惯。
教材分析
本节课选自苏科版九年级物理第十二章第一节。学生在八年级已经接触过动能、重力势能、弹性势能的概念，因此，本节课是关于这些概念的进一步学习，同时，这节课还是学生学习动能和势能转化、机械能和内能转化的基础，因此，具有承上启下的作用。
学情分析
从知识基础的角度来说，学生在本节课之前已经接触过动能、重力势能、弹性势能的概念，学习了做功的概念，对本节课学习功与能的关系以及探究动能、势能的影响因素奠定了基础。
从科学探究的角度来说，学生在此之前已经经历了一些科学探究过程，对科学探究的主要过程以及转换法、控制变量法等科学探究方法有了一定的了解，具备了一定的实验设计、现象观察、数据分析能力，能够对实验现象进行归纳总结。
重难点
重点
经历探究动能的影响因素的过程，知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关。
难点
1.构建能量的观念；
2.构建探究动能影响因素的实验装置和实验设计方案。
教学资源
1.《动能
势能
机械能》ppt课件
2.《动能
势能
机械能》导学案
3.多媒体投屏设备
4.实验器材：斜面、运动的物体、被撞击的物体、比较距离的定位物体、磁性贴片等
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
基于核心素养设计思路
一、构建能量的概念
1.构建能量的概念
师：“道路千万条，安全第一条。”同学们，无论在我们的校内还是校外生活中，安全都应该放在首位，那你是否能意识到这些身边的危险？
展示图片
师：行驶的车辆、高空的坠物、被拉伸的橡皮筋都可能对我们造成伤害，你知道这是什么原因吗？究其本质是因为它们具有？
师：你还记得它们分别具有什么能量？
师：在危险发生的过程中，你是如何发现这些物体具有能量的？
师：撞、砸、弹表明它们对其它物体有什么作用？
师：飞、凹、伤又说明了什么？
师：具有能量的物体可以使其它物体受到力的作用并且在力的方向上移动一段距离。这说明了什么？
总结：一个物体如果能够对另外一个物体做功，那么称这个物体具有能量。
结合图例，判定正误：
（1）物体有了能就一定正在做功。
（2）做功的物体一定具有能
。
师：很好。所以请同学们平时要注意“能够”与“正在”做功的区别。
2.比较能量的大小
师：生活中有很多物体具有能量，那我们如何来辨别能量的大小？
演示实验：
用脚分别踢篮球和足球，使它们在水平面上滚动。
师：运动的篮球和足球都具有动能，谁的动能更大些？如何比较？
师：让运动的物体去撞击另一个物体并使其运动，其实是构建了一个什么过程？被撞物体运动的越远，说明了什么？
总结：
物体做功的本领越大，所具有的能量越多。
构建做功的过程，可以比较能量的大小。（转换法）
观察图片
生：能量。
生：动能、重力势能、弹性势能
生：行驶的汽车可以将人撞飞；高空的坠物可以汽车砸凹；从被拉伸的橡皮筋中飞出的石子可以将人弹伤。
生：力的作用。
生：说明受到力的物体在力的方向上移动了一定的距离。
生：具有能量的物体可以对外做功。
生：第1题是错误的，以图片为例，被举高的巨石具有重力势能，因为它一旦砸下来会使人受伤，但它此时并没有正在对外做功。
第2题是正确的。
生：让滚动的篮球和足球去撞击物体，被撞物体运动的越远，说明球的动能越大。
生：做功的过程。被撞物体越远说明运动的物体对外做功的本领越强，能量越多。
1.从“安全”的角度引入新课，不仅贴近生活，更提醒学生要重视安全问题，规避危险，珍爱生命，学会健康生活。
2.在图示实例中，危险发生的过程一般伴随着能量的转化或转移，而做功的过程就是能量转化或转移的过程，教师通过问题链，让
学生首先注意到这些危险的物体具有能量，再引导学生结合生活设想危险发生的过程获得感性认知、思考问题，归纳出在危险发生的过程中都伴随着做功的过程，从而获得理性认知：具有能量的物体能够对外做功。通过逻辑推理过程，教会学生运用科学的思维方式来认知事物，培养学生的理性思维。
设定特定的问题，让学生依据具体条件，制定合理方案，提高学生的问题解决能力，为动能的研究做铺垫。
二、基于功与能的关系构建探究动能的实验装置
师：物体由于运动而具有的能量叫作动能。要探究动能的大小需要准备哪些装置呢？
1.获得动能的装置：
师：有哪些方法可以使物体运动，获得动能？
师：这些方式各有什么优缺点呢？
装置：斜面，运动的物体
2.体现动能的装置
师：如何反应物体动能的大小呢？
装置：被撞物体、测量距离的工具
实验装置：斜面、运动的物体、被撞物体、测量距离的工具
生：推、拉、使物体从斜面静止释放；
生：推拉的方式不易较为准确的物体控制速度，而斜面可以控制物体的速度。
生：让运动的物体去推动其它物体，若被撞物体移动的距离越远则说明运动的物体动能越大。
让学生在问题的引导下自主构建实验装置，并在构建过程中分析各种方案的优缺点，从而选出最合适的方案。通过这样的过程，锻炼学生从多角度、辩证分析问题的能力，培养学生批判质疑、勤于反思的精神。
三、探究动能的影响因素
1.猜想
师：我们一起来观看一段视频，请同学猜一猜哪位同学的动能更大？为什么？
师：也就是说物体动能的大小可能受到什么的影响？
2.实验设计
师：动能大小和质量、速度间到底又怎样的关系呢？下面老师和大家一起来设计实验方案进行探究。
师：如何研究质量、速度对动能的影响?
总结:控制变量法。
师：在实验操作中如何实现物理量的控制？
演示实验：
让质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放。
结论：质量不同的物体从同一斜面的同一高度释放，到达水平面的初速度是相同的。
实验操作
师：实验中同学们需要注意观察什么？
结论：
生：个子高的学生动能大，因为他的质量大；
个子矮的学生动能大，因为他的速度快。
生：物体的质量、速度。
生：探究动能大小与速度的关系：保持质量相同，改变速度。
探究动能大小与质量的关系：保持速度相同，改变质量。
生：若要控制质量可以选择两个完全相同的物体，或者选择同一个物体分别做两次实验。
若要控制速度相同可以让质量不同的物体从同一斜面的同一高度静止释放。
生：研究对象的释放高度、质量以及被撞物体移动的距离。
生：质量相同的物体，运动速度越大，具有的动能越大；
运动速度相同的物体，质量越大，具有的动能越大。
让学生亲历科学探究过程，自主设计实验，形成良好的科学探究习惯，培养勇于探究的精神。
四、课堂巩固
市区追尾
高速追尾
高速追尾
师：
1.同样是小型车追尾，为什么高速追尾的后果通常比市区追尾的后果严重？
2.同样是高速追尾，为什么卡车追尾的后果比小型车的后果严重？
3.请猜测不同的车型应该对应哪个限速？
4.为什么不同车型的限速通常是不同的？
生：
高速追尾时速度比较快，在质量差不多的情况下，动能大，后果严重。
货车追尾时质量大，在速度差不多的情况下，动能大，后果严重。
生：
小轿车对应的是120km/h的限速。
大型车的质量大，在速度相同的情况下，动能大，车祸造成的后果更严重，所以限速比较严格。
结合“追尾”问题，进一步强调安全的重要性，培养学生的安全意识。让学生运用所学知识解释日常生活中的现象，让学生感受到物理在生活中的应用。
板书设计：
能量（能做功）
动能
质量相同时，速度越大，动能越大
速度相同时，质量越大，动能越大
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