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1、机械能教学设计 一、 设计思想 基于能的概念较为抽象，及初二学生认知能力和思维特点，教学过程突出通过视频、图片、特别是创新试验等情景创设，让学生由片面的感性认识逐步过渡为理性认识，同时体验生活与物理、物理与生活的关系，在学习过程中感受物理的魅力，在潜移默化中形成正确的情感态度价值观。 二、 背景分析 教材分析：能贯穿物理学习的始终，对其认识程度将随着不同学习阶段逐渐深入。作为初次引入能的概念，掌握是否到位关系今后各个学习阶段乃至工作生活，特别是机械能是最常见的一种形式的能，是学习各种不同形式的能的起点，因此作为教师要严格按照课标对不同阶段学生的要求实施教学，本节课的课标要求是：能用实例
2、说明物体的动能和势能以及他们的转化。因本节课涉及的概念新而多，知识量大且抽象，所以学生学会这么多的内容，难度较大，所以将安排两课时进行。 学情分析：初二学生对能有一定的感性认识，但是片面的，凌乱的，因此唤起学生的元认知，疏导学生的思维障碍，通过实验探究，发挥学生的主观能动性，借助科学体验，逐步形成正确的认知，使知识内化，进而能触类旁通。基于学生的思维特点，探究猜测要预设情景，让学生思维不至于过于发散，同时也能让学生体验到猜测的成功乐趣。 三、 教学目标 知识与能力 1、 初步了解能的概念 2、 知道动能、重力势能、弹性势能的概念及影响它们大小的因素 3、 知道动能和势能是可以相互转
3、化的，并能用实例进行说明 4、 了解水能和风能的利用 过程与方法 1、 通过实验观察和分析，提高学生的分析观察能力，体会物理实验在物理学习中的地位与作用 2、 体验实验的对比方法，加深学生对物理概念理解，培养学生科学思维的能力 3、 启发学生科学探究，逐步培养学生探究意识，形成初步科学探究能力 情感态度与价值观 1、 通过实验观察、分析、探究，体验学习乐趣，形成科学态度 2、 通过理论联系实际，体验学习成就，形成强烈的社会责任感 四、 教学重难点 重点：动能与势能的概念及影响它们大小的因素，能用实例分析动势能转化关系 难点：能的概念和动能、势能间的转化 五、 设计流程
4、 总结实验 动能概念及影响因素 演示实验1 三种做功情景引入能 复习回顾 做功的两个基本要素 探究实验2 重物下落对铁钉的作用 总结实验 重力势能概念及影响因素 探究实验3 被压缩弹簧弹射钢球 总结实验 弹性势能概念及影响因素 探究实验4 单摆和滚摆实验 总结实验 动能和势能间是可以相互转化的 拓展练习 展示视频 感知生活中的能量 探究实验1 运动钢球推动铝块情况 第一课时 第二课时 六、 试验器材 斜面、塑料线槽、钢球、木块、橡皮泥、铁钉、重物、铁架台、弹簧、滚摆等 七、 教学过
5、程 设计环节 教师活动 学生活动 设计意图 复习回顾 【提问】怎样判断做功了？ 【强调】做功的两个要素，是本节课进一步学习的前提 【回答】有力并在力的方向产生距离 进一步巩固做功的理解，为下面分析实验现象做好铺垫 本节目标 1、 你要初步拥有能的思维，建立能的概念，对存在能的现象做出判断。 2、 你要借助实验，通过猜想、观察、分析知道影响动能、重力势能、弹性势能的因素，并能定性做出大小判断。 3、 你要知道机械能的定义，建立机械能的概念意识。（能的转化为第二课时） 学生体会、明确本节课的学习目标和基本要求 让学生一开始就了解本节的知识要求与能力要求，做到心中有数
6、 引入新课 请大家现看一段视频 【提问】如何避免这些悲剧？ 【提问】从汽车角度看，产生这些车祸的原因是？（引出学生模糊认识） 如果对能具有一定的了解，我们就能控制能了，为人类所用。 【提问】如何判断物体具有能量呢？ 学生惊讶、感叹 遵守交通规则、减小行驶速度等 （车重、速度快，能量大） 展示现实情景，引发学生思考，同时升华个人的生活情感和社会责任感 板书 【演示实验】 学生观察思考 创设情景，激发思考，引入新课 M 介绍实验装置 【提问
7、在水平面上运动的钢球遇到木块有什么现象？铁块下落接触铁钉有什么现象？压缩的弹簧伸展作用木块有什么现象？ 【提问】根据做功的两个要素，本实验说明了什么？ 【总结强调】运动的钢球能够对木块做功，被举高的铁块能够对铁钉做功，压缩的弹簧能够对小球做功，也就是这些物体都具有做功的本领。 一、能：物体能对外做功的本领，就说这个物体具有能。 【强调】物体对外做功越多，物体具有的能就越大 【生活举例】 【回答】木块被向前推动了一段距离；铁钉深入泥块一段距离；木块被弹起一段距离 【回答】钢球对木块做功了，铁块对铁钉做功了，压缩弹簧对木块做功了 学生记录并理解
8、 展示多种做功情况，这会对学生能的理解更加全面 进行新课 板书 板书 板书 板书 板书 【过渡】通过以上三个实验和实例，说明他们都具有能，可他们具有能的形式是不一样的，下面我们一一来认识。
9、钢球之所以能够对铝块做功，是因为什么呢？ 若学生回答不上来，可以做对比实验就是让静止的钢球与铝块放在一起，来启发并形成运动的物体能够对外做功，运动的物体具有的能叫动能。 二、动能 1、定义：物体由于运动所具有的能 提问 【举例】驰骋的汽车、奔跑的猎豹、飞翔的小鸟（图片） 【提问】这些物体具有的动能都一样多么？ 猜测一下运动物体动能的大小受哪些因素的影响？ 【提示】 （1）假如在体育课上，80kg的胖同学甲与45kg的瘦同学乙以相同的速度撞到你，你被撞得感觉是怎样的？ （2）假如在体育课上，同一位同学以不同的速度撞到你，你被撞得感觉是怎样的？ 【引导总结学生猜测】受速度
10、质量影响 在物理试验中，研究一个物理量与几个物理量之间的关系时，必须要控制其他物理量不变的前提下，来研究物理量之间的关系，这种方法叫控制变量法。 【探究实验设计及演示】 （1）相同质量的钢球从不同高度下落观察到达水平面的速度。 （2）不同质量的钢球从同一高度下落观察到达水平面的速度。 （3）以上两种情况分别让运动在水平面的钢球作用木块，观察现象 【师生互动总结】 2、影响因素：速度、质量。物体的速度越大，质量越大，具有的动能就越大。 【分析讨论】高速限速牌 初始位置 M1 M1 M2 【展示实验情景2】
11、 演示实验 让砝码M1从某一高度下落并砸到铁钉上。 【提问】发生什么现象？ 【师生讨论分析总结】具有一定高度的物体能够对其他物体做功，说明具有一定高度的物体也具有能，引入重力势能。 三、重力势能 1、定义：具有一定高度的物体具有的能 【提问】猜测影响重力势能的因素？ 【师生讨论分析对比实验并总结】 2、影响因素：高度、质量。物体高度越高，质量越大，物体具有的重力势能越大。 【分析讨论】打桩机的工作原理 【探究实验3】 演示实验 木块放到被压缩的弹簧上 【提问】会发生什么现象？ 【师生讨论分析总结】 被压缩而发生形变
12、的弹簧具有能，引入弹性势能。 三、弹性势能 1、定义：具有弹性的物体由于发生形变而具有的能 【提问】猜测影响弹性势能的因素？ 【师生讨论分析对比实验并总结】 2、影响因素：形变程度。形变越大，弹性势能越大 【讨论分析】运动员射箭 【教师总结】 四、机械能： 定义：动能与势能的和 以下为第二节课内容： 【探究实验4】 演示实验 将钢球从某学生鼻尖处释放 【引导分析】钢球运动过程中势能与动能的变化情况，并填表（填最大，最小，变大，变小），总结分析结果 回答：钢球具有一定的速度 学生记录并理解
13、回答：不一样 小组讨论 让学生初步了解控制变量法在物理实验中的思路及应用 学生观察演示实验并回答相关现象及问题 教育学生注意遵守交通安全 学生观察思考 【回答】铁钉深入一段距离 小组讨论回答 师生互动 学生分析回答 学生观察思考 【回答】木块被弹上去 师生互动 学生分析回答
14、 A B C 学生惊讶兴奋 学生回答并填写 过渡 联系实际，理解动能 引导体验探究思维 基于学生猜测能力需要不断培养，所以给与一定提示加以引导 说明：相同高度不同质量获得相同速度与相同质量不同高度获得不同速度的对比实验是在两个基本完全一样的斜面上进行，距离的长短对比实验在一个斜面上进行 注意实验细节设计，降低学生思维想象难度，加快学生对知识的内化效率 联系实际，学以致用 对比实验演示让学生感
15、性认识相同质量的物体从不同高度下落对外做功不同；不同质量物体从同一高度下落对外做功不同 让学生学以致用，理论联系实际 对比实验演示让学生感性认识具有弹性的物体形变大小影响对外做功大小 让学生学以致用，理论联系实际 创设情景，营造氛围，激活课堂 让学生学以致用，理论联系实际 由理想到实际 了解其他形式的能 A A B B B
16、 C C 势能 动能 2、动能和势能之间可以相互转化，在只有势能和动能的相互转化过程中，机械能的总量保持不变 【分析滚摆运动】 【过渡】长时间滚摆会逐渐停下来，为什么？ 3、 讨论机械能变化问题 例题：三级跳p43页中考链接第一题（略） 【展示图片】 三峡水库、风力发电 简单介绍水能、风能的利用 学生分析 总结 【提问】通过本节课的学习，你获得了哪些知识？ 教师结合学生回答进一步强调本节课的重点及达到的能力要求 学
17、生回答 让学生用自己的语言表达所学知识，一方面检测学生对本节课知识的落实情况，另一方面培养学生总结表达能力 练习 1、关于能的概念，下列说法正确的是 A．物体不在做功时就不具有能 B．物体能对别的物体做功，它就具有能 C．物体具有能，肯定在做功 D．物体具有机械能，它肯定在做功 2、下列关于物体动能或势能的几种说法中，正确的是 A．甲物体小于乙物体被举的高度，则甲物体的重力势能比乙物体大 B．拉长的弹簧一定比压缩的弹簧弹性势能大 C．高速飞行的子弹一定比缓慢航行的轮船的动能大 D．很大速度在平直的公路上匀速行驶的汽车，它的动能和势能都保持不变 3、下面几种情况
18、中属于动能转化为势能的是 A．石块水平抛出后下落 B．滚摆旋转着上升 C．自行车下坡时，运动越来越快 D．钟表内旋紧的发条带动齿轮转动 4、下列过程中，属于弹性势能转化为动能的是 A．推开弹簧门的过程 B．用力拉弹弓橡皮条的过程 C．弹簧气枪将“子弹”射出去的过程 D．跳水运动员将跳板踏弯的过程 5、某些航天器为研究的需要建有回收舱，务必要保证它安全降落到预定的回收位置。当回收舱下落到地面附近时，由于空气阻力作用做匀速运动，则回收舱在匀速下降过程中它的动能、势能和机械能如何变化？ 布置作业 1、认真分析课本P125页第一、二题，下节课学生回答 课外作业：电脑查阅自然界能的形式 锻炼学生各种学习能力
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