九年级物理全册 10.1机械能教案 （新版）北师大版-（新版）北师大版初中九年级全册物理教案.doc

10.1 机械能
预习提示
1．什么是能量？
2．什么是动能？影响动能大小的因素是什么？
3．什么是重力势能？影响重力势能大小的因素是什么？
4．什么是弹性势能？影响弹性势能大小的因素是什么？
5．什么是机械能？机械能的单位是什么？
教学目标
知识与技能
理解动能、重力势能、知道弹性势能。
能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化，知道在相互转化过程中能的总量保持不变。
了解水能和风能的利用。
过程与方法
学生通过观察物体具有动能、重力势能和弹性势能的一系列物理实验，学习观察物理实验现象的方法，提高观察能力。
通过机械能可以相互转化的实验探究活动，初步掌握简单实验探究的方法，学会从试验现象中分析、归纳、总结简单的科学规律。
情感态度与价值观
通过学习有关动能、势能及相互转化知识的广泛应用，激发学生学习物理的兴趣，培养学生理论联系实际的观念。
（2） 通过机械能及其相互转化的知识的学习，使学生逐步认识事物之间都是相互联系的和可以相互转化的观点。
教学重点 理解动能、重力势能及它们的决定因素。
教学难点 理解动能与势能间的相互转化。
教学方法 科学探究法、演示法、练习法等。
教具学具
斜槽，钢球，木块，橡皮筋，压缩弹簧等。
教学过程
1.温故知新
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。
出示一木块，并将其置于水平桌面上。说明木块受重力的作用，但木块没有在重力方向上运动，所以重力对木块没有做功。继而用手推动木块，使木块运动一段距离。在此过程中，重力仍然没有做功，手的推力做了功。进而强调力和在力的方向上通过的距离是功的两要素，且功的大小就等于两者的乘积。
2.引入新课
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。
3.进行新课
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。
(1)动能：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、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。进而通过演示实验，概括出决定物体动能大小的因素。
演示课本实验，实验可分三步：
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：从不同高度滚下的钢球，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：物体由于运动的原因而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。被举高的重物，能够做功。例如：被举高的铅球，落地时能将地面砸个坑；被举高的夯落下时能把木桩打入地里。被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，被举得越高，它具有的重力势能越大。如：被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。铅球被举得越高，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。
例如，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。
解释弹性形变：物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变。如果外力撤消，物体能恢复原状，这种形变叫做弹性形变。列举事例说明物体的弹性形变。如：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，上紧的钟表发条等。
利用课本实验阐明物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。为节省课堂时间，课前将两个性质相同弹簧，按照课本图1-4压缩到不同的长度。先后将拉紧弹簧的绳烧断，两次砝码被弹起的高度不同。弹簧压得越紧，放松时它做的功越多，表示它的弹性势能越大。
(3)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。学生观察滚摆和单摆实验，自学机械能守恒定律。
(4)能量的单位：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。
4.课堂小结
通过以下问题的讨论，进一步帮助学生理解能量、动能、势能、机械能等概念及机械能的单位。
(1)高山上有一块大石头，稳稳地待在那里，它有没有能量?有什么能量?
(2)列举几个物体具有动能、重力势能、弹性势能的事例。
(3)在空中飞行的球，它具有的重力势能是5焦，具有的动能是4焦，这只球具有的总机械能是多少?
(4)在同一高度铅球和棒球具有的重力势能不相等，若使它们的重力势能相等，可采取哪些方法?
(5)从斜槽上端滚下的小球，它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么?在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么?
5.当堂检测
（1）一个物体能对外做功，这个物体具有___　　一个物体______越多，说明这个物体的能量越大．
（2）下列情况的物体具有什么形式的机械能．
a.在海面上行驶的轮船
　　 b.被拉伸的橡皮筋　　
　　 c.被拦河大坝挡住的上游河水
　　 d.在天空中飞行的飞机
　　 e.高山上的石头稳稳地静止在山头
（3）骑自行车上坡前为什么要加紧蹬几下，而后就容易上坡？
（4）分析下列各情况中能量的转化：
a．石块在空中下落过程．
b．向空中抛出的石头的上升过程．
c．跳高运动员越过横杆后下落过程．
d．拉弓射箭过程．
6.课后作业 P4 1、2
6、教学反思：
分析动势能的相互转化时，要重视影响动能与势能的因素，依据影响动能与势能的因素进行。

板书设计
第一节　机械能
动能： 物体由于运动具有的能。
决定因素：物体的速度和质量。
重力势能： 物体由于被举高而具有的能。
决定因素：物体的质量和位置高低。
三、 弹性势能：物体由于发生形变而具有的能。
决定因素：弹性形变的大小。
四、 机械能
动能和势能的和称为机械能。
五、 机械能守恒定律