资源描述
机械能 教学设计
一、教学目标：
1、知识与技能：
（1） 知道动能、势能、机械能的概念。
（2） 在探究实验中理解影响动能、势能的因素。
（3） 用能量的初步知识解释简单的实际问题。
2、过程与方法：
通过实验探究，了解动能、重力势能的大小各与什么因素有关，并能解释简单的现象；进一步体会控制变量法在研究物理问题中的作用。
3、情感、态度和价值观：
通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。
二、教学重、难点
教学重点：通过实例理解动能、势能、机械能的初步概念。
教学难点：组织、指导学生在探究过程中，仔细观察、认真分析，得出影响动能和重力势能大小的因素。
三、教学过程
【导入新课】
多媒体课件播放：以通讯报道的形式讲述世界第一例鸟撞飞机的事例，以及后续的多次报到，并提问：看似弱小的飞鸟为什么能将钢铁之身的飞机撞毁呢？请大家讨论谈谈自已的看法。
飞鸟能将飞机撞毁，是因为飞鸟对飞机做了功，具有能量的缘故。
提问：在我们的生活中还有哪些物体具有能量呢？
能的概念：物体能够对外做功，就表示这个物体具有能。
(教学说明：从生活到物理，以引发学生的求知欲。)
【新课教学】
（一）动能
1．动能的概念
继续出示物体对外做功具有能量的图片，举例：子弹打纸片、小车推木块，风吹动树叶。问飞行的子弹、运动的小车，风有什么共同的特征？都能够对外做功，都在运动，引入动能概念。
动能：物体由于运动而具有的能叫动能。
请同学们举出物体具有动能的实例
2．动能大小的影响因素
实验：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，钢球对木块有没有做功？
运动的钢球推动木块移动了一段距离，所以钢球对木块做了功，钢球具有动能。
提出问题：猜想动能的大小与哪些因素有关？
先让学生猜想与体积、质量、重力、速度、密度等有关，最后归纳成研究与质量、速度的关系。
教师提问：在多个因素影响实验结果的情况下，应该怎么办？
引导：采用控制变量法
提问：如何控制速度变或不变？如何改变质量？怎么比较物体具有动能的大小？
让学生根据桌上的器材设计并进行实验，填写学案表格，上台展示。
结论：动能的大小与质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。
提出问题：如何解释汽车限速？
（教学说明：从日常生活中的现象入手，抓住事物的本质特征，既能培养学生的学习兴趣，又能培养学生分析实际问题的能力。）
学生练习：
（1）动能是指物体由于 而具有的能，其大小与物体的 和 有关。
（2）一辆小汽车与一辆装满货物的大卡车以相同的速度行驶，小汽车的动能 大卡车的动能（填“大于”“等于”或“小于”）。 质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么 飞得快。
（3）一般情况下，货车造成的车祸比摩托车造成的车祸严重的多，这是什么道理？
（二）势能
1．重力势能概念
教师展示几幅具有势能的物体的图片，学生回答图片说明那些问题？
在教师的启发引导下学生回答出举高的物体能够做功，举高的物体具有能量。
（通过学生回答得出重力势能的定义）
重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
2．重力势能的影响因素
提问：生活中那些物体具有重力势能？
（生举出生活中具有重力势能的物体的事例，加深理解）
提问：在同一个地方的石块与纸片相比他们的重力势能一样吗？
（引导学生回答：重力势能的大小与质量有关）
提问：把石块举起不同的高度，重力势能一样吗？
（引导学生回答：重力势能的大小与被举高度有关）
教师演示实验，验证猜想。
学生通过观察实验现象、讨论分析得出结论：质量相同的物体，被举的越高，它的重力势能越大；高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大。
思考：一块石头放在高山上是否具有能量？
讨论总结它会对地面做功，它蕴藏着重力势能，只不过没有机会表现，只要被举高的物体都具有重力势能。
3． 弹性势能
演示拉伸的橡皮筋是否具有能引入弹性势能。
(1) 定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
(2) 特点：同一物体形变越大，弹性势能越大。
学生举例生活中那些物体具有弹性势能？
学生练习：
（1）势能包含 势能和 势能两种.物体由于被举高而具有的能叫做 势能，它与物体的 和 有关；物体由于发生 而具有的能叫做弹性势能，它的大小与 有关 。
（2）在书柜上放有四个体积相同、形状完全一样的金属盒甲乙丙丁，其中甲和乙为铅制的，丙和丁为铝制的.则甲和乙相比， 的势能大；丙和乙相比， 的势能大.四个金属盒中，势能最小的是 。
（3） 一盆花放在你的身边，你会看到它的美.可是当把这盆花放在楼顶的边沿处，你从下边走过时，这时你注意到的不是它的美，而是心中充满了恐惧.这是为什么呢？
（三）机械能
让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量（具有重力势能），继而让学生分析在桌面上滚动的钢球具有什么能，通过分析得知滚动的钢球既有动能，又有势能。
动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能，又有势能，那么，动能和势能的和就是它的总机械能。
（四）能的单位
从前面的讨论，我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念，能量反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此，动能势能和机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳。
【课堂小结】
通过小组间的讨论总结，进一步理解能量、动能、势能、机械能等概念及机械能的单位。
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