第三节
动能与势能
教学目标
1、知识与技能
让学生初步了解能量的概念。
理解动能的初步概念及影响动能大小的因素。
知道势能的初步概念及影响势能大小的因素。
2、过程与方法
通过探究活动,培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。
通过“想想议议”培养学生用所学知识解决实际问题的能力。
3、情感与价值观
培养学生良好的科学态度和实事求是的科学精神。
教学重难点
1、重点:通过实例理解动能、势能的初步概念,探究影响动能的因素。
2、难点:仔细观察、认真分析,得出影响动能和重力势能大小的因素。
教学准备
斜槽,钢球、木球,火柴盒,弹簧。
教学过程
一、复习引入
鉴于能量和功的概念有密切的联系,所以通过"怎样才算做了功"的提问,引导学生进一步理解力的作用成效、功的两要素。
当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下,沿力的方向上通过了一段距离,这个力的作用有了成效,就说这个力做了功。
二、进行新课
1、动能
演示:出示斜槽,并演示钢球从斜槽上滚下,在水平桌面上撞击木块,使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中,做没做功?
利用学生分析的结果"钢球对木块做了功"引入能量的概念:
一个物体能够做功,我们就说它具有能量。可见物理学中,能量和功有着密切的联系,能量反映了物体做功的本领。
不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。
物体具有能量的形式是多种多样的,以后我们将逐步认识各种形式的能量。刚才的实验中钢球撞击木块能够做功,但若将钢球停靠在木块一侧(边讲边演示),这时的钢球并不能推动木块做功。只有运动的钢球才能推动木块做功。
定义:
物体由于运动而能够做功,它们具有的能量叫做动能。
引导学生广泛地列举事例,说明运动的空气、水和各种物体都能够做功,而具有动能。
概括出:一切运动的物体都具有动能。
列举事例说明:运动的物体具有的动能多少不尽相同。
如狂风能吹倒大树,而微风只能使树枝摇动。
探究物体动能大小跟哪些因素有关?
可分三步:
①将同一个钢球,从斜面不同高度滚下,让学生观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离不同,说明钢球对木块做的功不同。木块被推动得越远,表明钢球的动能越大。
实验说明:从不同高度滚下的网球,具有不同的动能。
②上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。那么钢球从不同的高度滚下时有什么不同呢?我们可通过观察实验来得到结论。将质量相同的两个钢球,同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。
实验表明从高处滚下的钢球速度大。
从而得到结论:物体的动能与速度有关,速度越大,物体的动能越大。
③换用不同质量的钢球,从同一高度让其滚下,让学生观察钢球推动木块的距离。
从而得出结论:运动物体的质量越大,动能就越大。
演示实验之后,总结实验结果:运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
2、势能:
(1)、重力势能
被举高的重物,也能够做功。例如:举高的铅球,落地时能将地面砸个坑;举高的夯落下时能把木桩打入地里。
举高的物体具有的能量叫重力势能。
列举事例说明:物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能越大。
如:举起同样高度的铅球和乒乓球,铅球落下时做的功多,具有的重力势能大。铅球举得越高,具有的重力势能就越大。
引导学生讨论树上结的苹果是否有重力势能?通过讨论使学生理解"一个物体能够做功"的含义。能够做功只是说物体具有了做功的"本领",但不一定做了功。树上结的苹果虽然没有做功,但只要它从树上掉下来就能做功,所以我们说它具有重力势能。
(2)、弹性势能
同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏,拉长的橡皮筋能给纸弹一个力,并推动纸弹移一段距离,从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓、压缩的弹簧也能够做功,它们都具有能量,这种能量叫做弹性势能,它是由于物体发生弹性变形变而具有的能量。
阐明物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
三、小结
请同学们回顾一下,我们有哪些收获?
四、作业布置
补充题目和动手动脑学物理
五、板书设计
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