第十一章 功和机械能
第3节 动能和势能
教学目标
【知识与技能】
1.了解能量的初步概念。
2.理解动能和势能的概念。
【过程与方法】
1.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。
2.通过探究,知道弹性势能和重力势能的概念和决定因素,并能解释简单的现象。
【情感·态度·价值观】
能够运用“控制变量法”进行实验设计,逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯。
教学重点、难点
重点:通过实例理解动能和势能的概念。
难点:通过实验了解动能、重力势能的大小与什么因素有关,并能解释简单的现象。
学习方法:学生在自主合作的基础上猜想动能、势能的因素,然后通过实验探究法进行操作实验,归纳法得出实验结论。
教学过程
【新课导入】
利用多媒体展示一则晚报: 本报讯 5月29日晚6时,从沈阳开往上海的195次旅客列车经过上海铁路分局管辖的沪宁线103k区段时,突然从列车左侧车窗飞出一只馒头,不偏不倚,正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工钱金虎的鼻梁上,当场将其击昏……为什么将其击昏?我们带着这个问题学习本节内容。
【新课教学】
一、能量
利用多媒体展示生活中具有不同形式的物体,它们都具有能量,为什么?因为这些物体都有一个共同点:都能够对外做功,因此我们说它们都具有能量。
二、动能
⒈师:把刚才的六个物体进行分类,汽车和水分为一类,为什么?
生:运动。
师:展示动能的定义,强调:一切运动的物体都具有动能
⒉师:飞着的蚊子和疾驰的汽车哪个物体的动能大?这是我们这节课的重点内容。让学生思考探究步骤并回答。
⑴猜想与假设
结合你对动能的认识,试着猜想一下影响动能大小的因素有哪些?并阐明猜想依据是什么?
⑵设计实验
在设计实验之前,教师出示课件,给同学们加以指导:
①如何将物体的动能的大小直观地显示出来?
②如何控制变量?
教师根据学生的阐述,进行适当的点拔,让学生上台展示实验方案。
⑶进行实验
教师巡回指导,纠正出现的问题。利用课件展示做法。
⑷得出结论
通过实验我们得出什么结论呢?请同学们各自发表见解。教师出示课件,得出正确的结论。
利用多媒体课件展示“最美司机”吴斌被铁片袭击的整个过程,引出铁片不仅具有动能还具有重力势能。
三、势能
⒈师:挂着的电灯,举高的粉笔由于被举高也能对外做功,具有的能量叫重力势能。出示定义,举高的电灯和粉笔具有的重力势能大小一样吗?手中的两个球具有的重力势能大小怎样判断?重力势能看不见,摸不着,当它们下落时我们可以转换成观察陷入沙中的深浅。
⑴将同一小球从不同高度由静止落下,观察陷入沙中的深浅。学生完成。
⑵将不同小球从同一高度由静止落下,观察陷入沙中的深浅。学生完成。
比较现象,得出重力势能的大小与质量、高度有关。
⒉师:出示准备好的弹簧和橡皮筋,它们有什么共同点?
生:易发生弹性形变。
师:当它们发生弹性形变时能够对外做功,具有的能叫做弹性势能。演示橡皮筋发生的形变较小时,观察弹出纸条的距离。橡皮筋发生的形变较大时,观察弹出纸条的距离。
生:观察到形变大,纸条弹出的距离大。说明此时弹性势能大。
师:物体的弹性形变越大,具有的弹性势能越大。
【课堂小结】
让学生根据对本节课的掌握情况,谈一下自己的收获、疑问。【课堂拓展】
让学生运用本节课的知识,解决想想议议。
板书设计
第3节 动能和势能
一、能量
⒈定义:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量。
⒉单位:焦耳;符号:J
二、动能
⒈定义:物体由于运动而具有的能叫做动能。
⒉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。
三、势能
⒈重力势能
⑴物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能,叫做重力势能。
⑵质量相同的物体,高度越大,重力势能越大;高度相同的物体,质量越大,它的重力势能也越大。
⒉弹性势能
⑴定义:物体由于发生弹性形变而具有的能。
⑵物体的弹性形变越大,弹性势能越大
测评练习
⒈ 判断下列说法正确的是( )。
A.速度大的球一定比速度小的球动能大
B.同一辆车运动速度越大动能就越大
C.子弹的速度比火车的速度大,所以子弹动能比火车动能大
D.平直公路上匀速行驶洒水的洒水车动能不变
⒉ 一架沿竖直方向上升的直升机,它具有( )。
A.动能???????? ?B.重力势能
C.弹性势能??? ?D.动能和重力势能
⒊ 某同学骑自行车上坡时,速度越来越慢,则车和人的( )。
A.动能变大,重力势能变大
B.动能变小,重力势能变小
C.动能不变,重力势能不变
D.动能变小,重力势能变大
4. 2014年12月7日“长征四号乙”运载火箭在太原卫星发射中心执行中巴地球资源卫星04星的发射任务,如图所示是火箭发射时的情景,关于卫星加速上升过程中,下列说法正确的是( )
A.动能变小,势能变大。
B.动能变大,势能变小。
C.动能变小,势能变小。
D.动能变大,势能变大。
⒌ 用物理学的术语解释,为什么要对机动车的行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上,对不同车型的限制车速不同?