2020-2021学年高中物理-第四章-机械能和能源-第2节-动能-势能教案1-粤教版必修2.doc

2020-2021学年高中物理 第四章 机械能和能源 第2节 动能 势能教案1 粤教版必修2

2020-2021学年高中物理 第四章 机械能和能源 第2节 动能 势能教案1 粤教版必修2

年级：
姓名：

- 6 -

动能 势能
教学目标
1、知识目标
（1）理解功是能量转化的量度
（2）理解动能、重力势能和弹性势能的概念
（3）重力做功的特点和重力势能变化的关系
2、过程与方法：
（1）观察生活中与能量有关的现象，激发学生的求知欲
（2）体验能量转化与做功关系
（3）体验动能和重力势能，并通过学生间“探讨与交流”，探讨重力势能的相对性
（4）通过课外实践，探讨弹性势能的问题，培养学生实验能力
3、情感、态度与价值观
（1）借助“讨论与交流”的形式，培养学生的合作精神和积极参与的意识
（2）培养学生探究品质和创新精神，有将知识应用于生活的意识
二、重点与难点：
（1）重点：动能、势能的概念。
（2）难点：探究动能、重力势能的大小各与什么因素有关的实验设计。
三、教学设计策略
以探究性实验让学生体验物理过程，通过合作学习方式培养学生团结协助精神
四、教材分析：
《动能和势能》是粤教版物理高一年级第二学期第四章第二节的内容。本节的知识包括动能、重力势能和弹性势能的概念及动能和重力势能的表达式。授课时间为一课时。本课内容通过大量实例让学生真实感受到能量的存在，理解动能和势能，让生进一步理解功和能的关系，为学生接下来学习动能定理和机械能守恒定律打下基础。
五、教学过程
（一）创设情景，引入课题
馒头，为什么可怕？——运动的物体具有能量
通过台风与微风对比，静止的子弹与运动的子弹，高空剩饭与高空酒瓶对比说明：一个物体能对外做功，物体就具有能量
再分析：当一个物体做功后，能量就转移到其他物体上，做功越多，能量转化越多
（二）新课教学
1、功和能的关系
归纳：做功是能量转化的量度
2、动能
举例：子弹能穿过物体、风扇转动、奔跑的骏马等
动能——物体由于运动而具有的能叫动能。
思考：动能的大小与什么因素有关？
探究实验：设计实验方案：提示：（1）考虑“控制变量法”（2） 怎样比较动能的大小？
准备两个质量不同的小球，一个斜面，一个水平长木板，一个小纸盒
步骤一：质量相等的物体，从不同高度的斜面上落下来，动能谁大（看推动小纸盒前进的距离远近）？
步骤二：质量不同的物体，从相同高度的斜面上落下来，动能谁大看推动小纸盒前进的距离远近）？
结论：1、质量相等的物体，速度越大，动能越大
2、速度相等的物体，质量越大，动能越大
定量推导：
f
v
s
创设物理情景和推导思路，让学生讨论并加与推导:

思考：初状态： f做功 末状态：
（运动物体） （静止物体）
引导学生推导：

＝
分析：动能（1）是由物体的质量和速度大小决定的物理量，
（2）是个标量，无方向
（3）单位为“焦（J）”
(4) 是描述物体运动状态的物理量
3、重力势能
举例：高空棉被砸死老人，打桩机等
重力势能——物体由于被举高而具有的能量。
思考：动能的大小与什么因素有关？
探究实验：把一个实验小凳放在松散的沙子上，让钢球从某一高度下落：
（1） 同一质量的钢球从不同的高度下落，观察凳子的脚陷入沙子里的深度
（2） 不同质量的钢球从同一高度下落，观察凳子的脚陷入沙子里的深度
结论：重力势能与物体的质量和被举的高度有关。质量相同时，被举得越高，重力势能越大；被举高度相同时，质量越大，重力势能越大。
启发学生：否象推导动能的表达式那样，通过功和能的关系来推导重力势能的表达式
推导：

分析：重力势能（1）是由物体的质量和高度决定的物理量，
（2）是个标量，无方向
（3）单位为“焦（J）”
(4)是个状态量
重力势能的相对性：
由于高度是相对参考面来说，选的参考面不同，同一物体再同一位置可能重力势能的值不同，利用书上的“讨论与交流”的例子来说明：
重力势能大小是相对于参考势能面而言，重力势能与参考势能面无关。
重力做功的特点：
利用书上的“讨论与交流”的例子求解，同一高度h分别沿竖直方向下落、沿斜面下滑、水平抛出，落到地面，重力做的功都为mgh
归纳：重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关。
重力做功与重力势能变化的关系：
重力做正功，重力势能减少，且重力做了多少功，重力势能就减少多少；物体克服重力做功，重力势能增加，且物体克服重力做多少功，重力势能就增加多少。
表达式：
4、弹性势能
定义：发生形变的物体，再恢复原状态时都能够对外界做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能。
举例说明生活中的一些弹性势能：上发条的玩具青蛙、弹弓、拉开的弓箭……等。
形变越大，弹性势能越大
重力势能：是由地球和地面上物体的相对位置决定的，弹性势能是由发生弹性形变的物体各部分的相对位置决定的。
势能：与相互作用物体的相对位置有关的能量叫势能。（重力势能和弹性势能）
（三）课堂练习：
1、下面的物体中，只具有动能的是（ ）只具有势能的是（ ），急具有动能又具有势能的是（ ）（以地面为参考平面）
A、停在地面上的汽车
B、在空中飞行的飞机
C、被起重机吊在空中静止的货物
D、压缩的弹簧
E、正在平直公路上行驶的汽车
2、甲物体的质量是乙物体的两倍，乙物体的速度是甲物体的两倍，那么甲和乙的动能之比为（ ）
A、1：1 B、1：2 C、2：1 D、1：4
3、有关重力做功与重力势能变化的关系，下列判断正确的是（ ）
A、重力只要做功，重力势能就一定发生变化
B、重力势能发生了变化，说明重力一定做了功
C、重力做负功，重力势能减小
D、重力做正功，重力势能减小
4、关于弹性势能的说法正确的是（ ）
A、发生弹性形变的物体都具有弹性势能
B、弹性势能是一个标量
C、同一弹簧，形变量越大，具有的弹性势能越大
D、弹性势能也有正、负
六、课堂小结：
（1）做功是能量转化的量度
（2）动能、重力势能、弹性势能的概念及表达式
（3）重力做功的特点和重力势能变化的关系
六、布置作业：课本P73（4）、（5）、（6）