江苏省南京市上元中学九年级物理上册 12.1动能势能机械能教案 苏科版.doc

动能势能机械能
课型
新授课
课时安排
1
授课时间

教
学
目
标
知道什么是能；什么是动能、重力势能、弹性势能；什么是机械能和能的单位。
明确动能的大小与哪些因素有关；重力势能的大小与哪些因素有关；弹性势能的大小由什么因素决定；
理解动能与势能之间的转化，探索机械能守恒的条件。
进一步学会用控制变量法探究物理规律，尝试用能量转化的观点解释物理现象和规律。
重点
动能、重力势能、弹性势能、机械能的基本概念；决定动能、重力势能、弹性势能大小的因素；动能与势能的相互转化。
难点
探究实验的设计
教学过程
复备
第一课时：
一、新课引入
1．展示图片提出：⑴高速公路上行驶的汽车为什么要限速？
⑵骑自行车从高处滑下时即使不蹬车，车的速度为什么越来越快？
2．例举实例：
⑴运动着的锤子能将钉子打入木板中；⑵运动着的飞机能将世贸大厦撞坍塌；⑶橡皮筋做的弹弓可以把纸做的子弹射的很远；⑷拦河坝上的水可以推动水轮机发电等。
3．分析它们的共性，得出能量的概念：
一个物体如果能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量。
（强调是“能够”，而不是“正在”或“已经”）

二、探究动能大小与哪些因素有关？
1．找出实例⑴⑵的共同特点，得出动能的概念：

请学生回答

物体由于运动而具有的能叫动能。
2．进一步提出动能的大小与哪些因素有关？
根据学生的看法，删除不必要的因素，将其它因素进行优化组合，归结到速度与质量两个问题。
3．设计实验前的思考：（强调控制变量的思想）
问题一：同一小车或小球从不同高度由静止滑下，到达水平面时速度大小相同吗？
问题二：质量不同的小车或小球从同一高度由静止滑下，到达水平面时速度大小相同吗？
问题三：通过观察什么来判断物体动能的大小？
（木块被撞后移动距离的远近）

三、演示实验，得出结论。
1．安装实验装置，进行实验。先用同一小车从不同高度由静止滑下；再在小车上放砝码，改变小车的质量，让小车从同一高度由静止滑下。
2．总结实验结论
运动物体动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，它具有的动能就越大。

四、典型例题：
例1.关于“功和能”的关系，下列说法中正确的是 （ ）
A.一个物体的能量越大，它做的功一定越多
B.一个物体没有做功，它就没有能量
C.一个物体能够做功，它就具有能量
D.以上说法都不正确
个

例2.如图所示，让钢珠从斜面上自静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离．放在同一水平面上的相同木块，被撞得越远，表示钢球的动能越大．现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远，回答以下问题：
(1)设计本实验的目的是研究_______；

(2)让不同的钢球从同一高度滚下是为________；
(3)此实验得出的结论是_______；
(4)下表中给出了一头牛慢步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据．
物体
质量m/kg
速度v/m·s－1
动能E/J
牛
约600
约0.5
约75
中学生
约50
约6
约900

分析数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是______，你这样判断的依据是_________．

五、课堂练习和作业：
1．如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验。
(1)实验中你通过以观察________知道动能的大小．
(2)实验中采用方法，使得铜球和钢球滚到水平面速度相同．
(3)图甲和丙，探究的问题是__________________．
2．例举生活和生产中应用动能做功的例子。
3．课本P54 ⑴
4．课课练

第二课时：
一、回顾能的概念和决定动能大小的因素。（提问）
回顾物体的势能分为弹性势能和重力势能

二、探究决定弹性势能大小的因素
1．由上好发条的玩具汽车松手后能自动前进，说明弹性势能也能做功。
2．演示实验：套有橡皮筋的卡片在压平后松手能自动跳起来。
不将卡片放平，观察放手后的情况又怎样？
3．结论：物体由于发生弹性形变而具有弹性势能。
在一定限度内形变越大，形变物体的弹性势能就越大。
4．请学生举出一些应用弹性势能做功的实例。

三、探究决定重力势能大小的因素
1．演示实验：将木块举高，让其自由落下，将小桌打入沙中。
2．提出问题：
⑴这种做功的本领是由什么产生的？
⑵通过观察什么可以知道其做功本领的大小？
⑶想一想，要想将小桌打得深一些，可以采取哪些方法？
3．结论：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
物体的质量越大，被举得越高，重力势能就越大。

四、动能和势能的转化
1．介绍实验装置滚摆，告诉学生实验中观察什么？
（下落和上升过程中，速度大小的变化与高度的关系）
2．演示实验。
3．提问观察到的现象，分析这一现象，说明了什么问题？
（向下滚动时，速度越来越快，动能越来越大，重力势能越来越小；上升时，速度越来越慢，动能越来越小，重力势能越来越大。）
4．概括得出结论：动能和重力势能之间可以互相转化。
5．请同学运用类比的方法，举出一些弹性势能和动能转化的例子；举出一些重力势能与弹性势能相互转化的例子。
五、构建知识网络
1．指出动能与势能的统称为机械能
2．知识结构：
机
械
能
动能
质量越大，速度越大，动能越大
势能
重力势能
质量越大，举得越高，重力势能越大
弹性势能
弹性形变越大，弹性势能越大

六、典型例题
例1．在离地面h高度处，抛出四个完全相同的小球，如图所示，小球抛出时的速度大小相同，方向分别为竖直上抛、斜上抛、平抛、斜向下抛四种情况下，小球落到地面时，哪种情况下的落地速度最大?(不计空气阻力)

例2．在综合实践活动课上，王艳同学发现学校运动场地上有若干大小不等的铅球，于是他想利用这些器材，体验一下“重力势能的大小与哪些因素有关”。
(1)请你帮他设计应如何去做；
(2)说明该实践中怎样判断物体重力势能的大小？

七、课堂练习与作业：
1．如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动，请回答：
(1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是：__
(2)在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低，产生此现象的原因是：____________。

2．如图所示，是学生在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一小石块m，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点．在小石块从a点到c点运动的过程中，小石块的动能_______（填变化趋势）；小石块到达____点时，动能为零，石块减少的重力势能转化为_________。

3．课本P54 ⑵⑶⑷⑸

4．课课练

请学生根据生活经验进行猜想。

请学生先总结，再进行概括。

强调分析数据的题一定要注意观察数量关系。

让学生分析跳起来的原因

请学生回答。

板
书
设
计
1．理解“能”的概念
“能”和“力”一样是物理学中最基本的概念之一．所谓能量是指物体能够做功的本领．因此，一个物体能够做功，我们就说它具有能，一个物体能够做功越多，表示这个物体具有的能量越大．
2．动能
物体由于运动而具有的能量叫动能物体只要运动，就具有动能，判断物体是否具有动能，就看物体是否运动．动能的太小与物体运动的速度和质量有关．质量相同的物体，速度越大，动能越大；速度相同的物体，质量越大，动能越大．
3．势能
势能分重力势能和弹性势能两种形式．物体由于被举高而具有的能量叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能物体的重力势能与物体的质量和所处的高度有关．质量相同的物体，相对高度越大，重力势能越大；相对高度相同的物体，质量越大，重力势能越大．物体的弹性势能与物体的弹性形变程度有关，物体的弹性形变越大，弹性势能也就越大．
4．机械能
动能和势能统称为机械能，动能和势能是机械能的不同表现形式，一个物体可以既有动能，又有势能，也可以单独具有动能或势能．物体的机械能等于它的动能和势能之和．机械能的单位是焦耳．
5．动能和势能的相互转化
动能和势能是可以相互转化的，如滚摆在下降时，重力势能转化为动能，上升时，动能转化为重力势能又如从手中向上抛出一小石块，上升时石块的动能转化为重力势能，下落时重力势能转化为动能
动能和弹性势能也可以相互转化，如射箭时，弓的弹性势能转化为箭的动能．
教学
反思