在教學工作者實際的教學活動中,通常會被要求編寫教案,教案是教學活動的總的組織綱領(lǐng)和行動方案。我們該怎么去寫教案呢?下面是小編整理的動能和勢能教案,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
學習目標
1、知道動能勢能的概念。
2、在探究實驗中理解影響動能勢能的因素。
3、用能量的初步知識理解分析簡單的實際問題。
學習過程
一、學生展示
1、物體___________________,表示這個物體具有能量。在物理學中,能的單位是______,簡稱______,符號是______。
2、物體由于_______而具有的能,叫做動能。物體動能的大小跟它的_______和______有關(guān)。質(zhì)量相同的物體,運動的速度越大,它的動能越_____;運動速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動能也越_____。
3、物體由于被_______而具有的能量,叫做重力勢能。物體的重力勢能跟它的_______和______有關(guān)。對于高度相同的物體,質(zhì)量越大的勢能越______;對于質(zhì)量相同的物體,高度越高的勢能越______。
4、物體由于_____________而具有的能量叫做彈性勢能。
5、___________和___________統(tǒng)稱勢能。_________和_________統(tǒng)稱機械能。
6、課本上“探究動能的大小與什么因素有關(guān)”和“探究重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)”這兩個實驗用的方法是_______________。
7、在“探究動能的大小與什么因素有關(guān)”的實驗中,要探究動能和質(zhì)量之間的關(guān)系,應該選質(zhì)量_______的小球,從斜面上________位置滾下去推動水平面上的木塊,觀察木塊被推出的距離。(填“相同”或“不同”)
8、在“探究重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中,要探究重力勢能與高度之間的關(guān)系,應該讓同一重錘從_______高度落下,打擊小桌,觀察小桌陷入沙中的深度。
9、一個木箱重100N,某人用20N的水平推力推動它前進了5m,則此人所做的功是多少?若把這個木箱搬到5m高的樓上,則此人做功又是多少?
二、目標定向
出示斜槽,并演示鋼球從斜槽上滾下,在水平桌面上撞擊木塊,使木塊移動了一段距離。讓學生分析碰撞過程中,做沒做功?
利用學生分析的結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K做了功”引入能量的概念:一個物體能夠做功,我們就說它具有能量??梢娢锢韺W中,能量和功有著密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領(lǐng)。
不同的物體做功的本領(lǐng)也不同。一個物體能夠做的功越多,表示這個物體的能量越大。
三、學生自學
自學指導
一、閱讀課本,知道什么是能量以及能量的單位是什么。
物體________________,表示這個物體具有_______,簡稱______,它的單位是_______,簡稱______,符號是______。
二、閱讀課本,回答問題:
1、____________________________叫動能。
2、_____________________________叫重力勢能;____________________叫彈性勢能。
3、_____________________________叫勢能;_________和_________統(tǒng)稱為勢能。
針對練習
1、下列物體中具有重力勢能的是_______________;具有彈性勢能的是____________
A、因擠壓而變形的氣球
B、在水平路面上飛馳的小轎車
C、正在下墜的樁錘
D、停在空中不動的直升機
E、鐘表中卷緊的發(fā)條
F、高山上的石頭
G、三峽水庫中的水
H、被推開的彈簧門的彈簧
I、跑百米的運動員
2、“黃河遠上白云間”說明黃河水具有____________能。
3、“滾滾長江東逝水”說明黃河水具有____________能。
查看課本小資料中表一的內(nèi)容,分組討論后回答以下幾個問題:
1、速度大的物體動能一定大嗎?
2、質(zhì)量大的物體動能一定大嗎?
3、你認為物體的動能與什么因素有關(guān)?
課堂作業(yè)
1、關(guān)于運動的物體具有的動能,下列說法正確的是()
A、速度大的物體動能一定大
B、質(zhì)量大的物體動能一定大
C、速度和質(zhì)量都大的物體動能一定大
D、動能是運動物體本身的性質(zhì),與質(zhì)量、速度無關(guān)
2、關(guān)于能的概念,下列說法中正確的是()
A、高山上靜止的石頭不具有能
B、物體已做的功越多,說明物體具有的能量越多
C、只要物體能夠做功,說明物體具有能
D、只有正在做功的物體才具有能
3、如圖所示,讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下,打到一個小木塊上,能將木塊撞出一段距離,放在同一水平面上相同位置的木塊,被撞地越遠,
表示鋼球的動能越大?,F(xiàn)用質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下,看哪次木塊被推得遠,回答以下問題
(1)設(shè)計本實驗的目的是研究_______________________________________________。
(2)讓不同的鋼球從同一高度滾下是為了_____________________________________。
(3)此實驗得出的結(jié)論是___________________________________________________。
(4)下表給出了一頭牛慢步行走和一名普通中學生百米賽跑時的數(shù)據(jù)。
物體質(zhì)量m(kg)速度v(m/s)動能E(J)
牛約600約0、5約75
中學生約50約6約900
分析數(shù)據(jù),可以看出,對物體動能大小影響較大的因素是_________,你這樣判斷的依據(jù)是______________________________________________________________。
典型例題
1、物體所具有的能的判斷
例1、下列物體具有什么形式的能,請寫在空白處。
(1)在水平公路上行駛的汽車__________(2)豎直上拋的小球在最高點時________
(3)靜止在空中的氣球_______________(4)從空中降落的雨點_________ _
(5)被壓縮了的彈簧_________________(6)飛流之下的瀑布______________ _
2、動能、勢能、變化的判斷
例2、直升飛機在空中勻速上升過程中,它的()
A、重力勢能增大,動能減小
B、重力勢能和動能增大
C、動能不變,重力勢能增大
D、動能和重力勢能減小
四、合作探究
小組合作
1、認真閱讀課本上的實驗,然后通過觀察教師的演示,回答以下問題:
①實驗中是通過觀察什么來反映小球的動能的`大小的?
②實驗中是怎樣探究動能與質(zhì)量的關(guān)系的?
③實驗中是怎樣探究動能與速度的關(guān)系的?
④這個實驗是用什么方法探究的?
⑤這個實驗得出的結(jié)論是什么?把結(jié)論填到課本上。
物體的動能與物體的________和________有關(guān)。質(zhì)量相同的物體,運動的速度越大,它的動能越______,運動速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動能越_____。
2、閱讀課本的探究實驗,然后分組討論下列問題:
(1)實驗中是通過觀察什么來判斷重錘具有的重力勢能的大小的?
(2)實驗中怎樣探究重力勢能與物體被舉高的高度之間的關(guān)系的?
(3)實驗中怎樣探究重力勢能與物體的質(zhì)量之間的關(guān)系的?
(4)這個實驗所采用的探究方法是什么?
(5)根據(jù)日常生活經(jīng)驗,把課本上的結(jié)論填寫完整。
五、答疑解惑
1、如圖,小明在做哪些因素與物體的動能有關(guān)的幾次實驗中,說明物體的動能與物體的質(zhì)量有關(guān)的是()
A、甲、乙B、乙、丙C、丙、丁D、甲、丙
六、反饋評價
1、有一輛汽車和一列火車,若以相同的速度行駛,則_______具有的動能大;處在同一高度以相同的速度飛行的子彈和炮彈相比較,_______的重力勢能大。
2、灑水車勻速行駛在平直路面上灑水,則在此過程中灑水車的動能逐漸______。
3、跳水運動員從最高點向水面下落的過程中,他的速度逐漸_______,所以動能逐漸_______,重力勢能逐漸______(填“增大”、“不變”或“減小”)。
4、自行車下坡時速度越來越大,它的動能逐漸_______,重力勢能逐漸_______。
5、下列物體中重力勢能最大的是()
A、放在一樓窗臺上的質(zhì)量是4kg的石塊
B、放在三樓窗臺上的質(zhì)量是4kg的陶罐
C、放在五樓窗臺上質(zhì)量是4kg的一盆花
D、晾曬在五樓窗臺上的質(zhì)量是1、5kg的球鞋
6、下列物體既具有動能又具有重力勢能的是()
A、在軌道上行駛的火車
B、從坡頂向坡下跑的運動員
C、江河中的流水
D、空中靜止的飛機
7、空中沿水平方向勻速飛行的一架飛機,正在向災區(qū)空投物資,在空投過程中,飛機的動能和重力勢能的變化情況是()
A、動能和重力勢能都增大
B、動能和重力勢能都減小
C、動能減小,重力勢能增大
D、動能增大,重力勢能減小
七、知識整合
1、物體能夠?qū)ν庾龉Γǖ灰欢ㄗ龉Γ?,表示這個物體具有能量,簡稱能。
2、動能:物體由于運動而具有的能叫做動能。
3、質(zhì)量相同的物體,運動的速度越大,它的動能越大;運動速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動能也越大。
4、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為勢能。
①重力勢能:物體由于被舉高而具有的能量,叫做重力勢能。物體被舉得越高,質(zhì)量越大,具有的重力勢能也越大。
②彈性勢能:物體由于彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。物體的彈性形變越大,具有的彈性勢能越大。
八、課外作業(yè)
1、練習冊每天1練。
2、教材課后經(jīng)典習題。
中考寶典
1、打木樁的重錘自由下落時,關(guān)于它的動能和勢能的變化,下列說法正確的是()
A、動能不變,勢能不變
B、動能增大,勢能不變
C、動能增大,勢能減小
D、動能減小,勢能增大
title動能和勢能/title
教學目標
一、知識與技能
理解動能、勢能的概念。
二、過程與方法
通過探究,了解動能、重力勢能的大小各與什么因素有關(guān)并能解釋簡單的現(xiàn)象。
教具:斜槽,鋼球,木塊,橡皮筋,壓縮彈簧等。
教學過程
一、引入新課
出示斜槽,并演示鋼球從斜槽上滾下,在水平桌面上撞擊木塊,使木塊移動了一段距離。讓學生分析碰撞過程中,做沒做功?
利用學生分析的結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K做了功”引入能量的概念:一個物體能夠做功,我們就說它具有能量??梢娢锢韺W中,能量和功有著密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領(lǐng)。
不同的物體做功的本領(lǐng)也不同。一個物體能夠做的功越多,表示這個物體的能量越大。
二、新課學習
物體具有能量的形式是多種多樣的,以后我們將逐步認識各種形式的能量。剛才的實驗中鋼球撞擊木塊能夠做功,但若將鋼球??吭谀緣K一側(cè)(邊講邊演示),這時的鋼球并不能推動木塊做功。只有運動的鋼球才能推動木塊做功。
1、動能:物體由于運動而能夠做功,它們具有的能量叫做動能。引導學生廣泛地列舉事例,說明運動的空氣、水和各種物體都能夠做功,而具有動能。概括出“一切運動的物體都具有動能?!?/p>
列舉事例說明:運動的物體具有的動能多少不盡相同。如狂風能吹倒大樹,而微風只能使樹枝搖動。進而通過演示實驗,概括出決定物體動能大小的因素。
演示課本實驗,實驗可分三步:
①將同一個鋼球,從斜面不同高度滾下,讓學生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離。木塊被推動的距離不同,說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動得越遠,表明鋼球的動能越大。實驗說明:從不同高度滾下的網(wǎng)球,具有不同的動能。
②上面的實驗表明鋼球從較高處滾下時具有的動能大。那么鋼球從不同的高度滾下時有什么不同呢?我們可通過觀察實驗來得到結(jié)論。將質(zhì)量相同的兩個鋼球,同時從斜槽的最高點和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實驗表明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論:物體的動能與速度有關(guān),速度越大,物體的動能越大。
③換用不同質(zhì)量的鋼球,從同一高度讓其滾下,讓學生觀察鋼球推動木塊的距離。從而得出結(jié)論:運動物體的質(zhì)量越大,動能就越大。
演示實驗之后,總結(jié)實驗結(jié)果:運動物體的速度越大,質(zhì)量越大,動能就越大。
2、勢能:物體由于運動的原因而具有動能,物體還可能由于其他的原因而具有能量。例如,同學們都玩過用橡皮筋彈射紙彈的游戲,拉長的橡皮筋能給紙彈一個力,并推動紙彈移一段距離,從而對紙彈做了功。同樣拉彎的弓、壓縮的彈簧也能夠做功,它們都具有能量,這種能量叫做彈性勢能,它是由于物體發(fā)生彈性變形變而具有的能量。
解釋彈性形變:物體受到外力作用而發(fā)生的形狀變化,叫做形變。如果外力撤消,物體能恢復原狀,這種形變叫做彈性形變。列舉事例說明物體的`彈性形變。如:拉長的彈簧,壓扁的皮球,彎曲的鋼鋸條,上緊的鐘表發(fā)條等。
利用課本實驗闡明物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。為節(jié)省課堂時間,課前將兩個性質(zhì)相同彈簧,壓縮到不同的長度。先后將拉緊彈簧的繩燒斷,兩次砝碼被彈起的高度不同。彈簧壓得越緊,放松時它做的功越多,表示它的彈性勢能越大。
被舉高的重物,也能夠做功。例如:舉高的鉛球,落地時能將地面砸個坑;舉高的夯落下時能把木樁打入地里。舉高的物體具有的能量叫重力勢能。
列舉事例說明:物體的質(zhì)量越大,舉得越高,它具有的重力勢能越大。如:舉起同樣高度的鉛球和乒乓球,鉛球落下時做的功多,具有的重力勢能大。鉛球舉得越高,具有的重力勢能就越大。
引導學生討論樹上結(jié)的蘋果是否有重力勢能?通過討論使學生理解“一個物體能夠做功”的含義。能夠做功只是說物體具有了做功的"本領(lǐng)",但不一定做了功。樹上結(jié)的蘋果雖然沒有做功,但只要它從樹上掉下來就能做功,所以我們說它具有重力勢能。
3、機械能:讓學生分析靜止在桌面上的鋼球是否具有能量?(具有重力勢能)繼而讓學生分析在桌面上滾動的鋼球具有什么能?通過分析得知滾動的鋼球既有動能,又有勢能。
動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。一個物體既有動能,又有勢能,那么動能和勢能的和就是它的總機械能。
4、能量的單位:從前面的討論,我們可以認識到能量是跟做功有密切聯(lián)系的概念,能量反映了物體具有做功的本領(lǐng),能量的大小可以用能夠做功的多少來衡量。因此,動能、勢能和機械能的單位跟功的單位相同,也是焦耳。
三、小結(jié)
通過以下問題的討論,進一步幫助學生理解能量、動能、勢能、機械能等概念及機械能的單位。
(1)高山上有一塊大石頭,穩(wěn)穩(wěn)地待在那里,它有沒有能量?有什么能量?
(2)列舉幾個物體具有動能、重力勢能、彈性勢能的事例。
(3)在空中飛行的球,它具有的重力勢能是5焦,具有的動能是4焦,這只球具有的總機械能是多少?
(4)在同一高度鉛球和棒球具有的重力勢能不相等,若使它們的重力勢能相等,可采取哪些方法?
(5)從斜槽上端滾下的小球,它有沒有重力勢能?在它下滾的過程中重力勢能的大小有沒有變化?為什么?在滾下的過程中有沒有動能?它的動能有沒有變化?為什么?
教學目標
1、了解能量的初步概念。
2、知道什么是動能及影響動能大小的因素。
3、知道什么是重力勢能和彈性勢能及影響勢能大小的因素。
4、能舉例說明物體的動能、重力勢能、彈性勢能。
5、能用動能、勢能大小的因素解釋簡單的現(xiàn)象。
6、通過演示實驗、生活中的現(xiàn)象歸納和總結(jié),提高學生觀察、比較、想象、歸納的能力。
教材分析
本節(jié)教材首先在學生學過的功的知識的基礎(chǔ)上,直接從功和能的關(guān)系引入了能量的初步概念,不追求嚴密性。這是因為初中只要求學生對能量的概念有初步的認識。教材列舉了風、流水等能夠做功,以便使學生對運動物體具有能量形成比較清楚的具體印象,同時也為講水能和風能的利用埋下伏筆。由此引出了動能的概念,用實驗說明動能的大小跟速度、質(zhì)量的關(guān)系,能夠培養(yǎng)學生的觀察分析能力,勢能的教學也是從做功的角度先引入勢能概念,再由實驗或觀察生活中的現(xiàn)象學習勢能的大小的決定因素。最后,教材給出了機械能的概念,并指出動能、勢能、機械能的單位和功的單位相同,都是焦耳。
教法建議
對于能量的引入,可以從一些涉及能量的詞中,知道“能”是重要概念。再聯(lián)系做功的知識,列舉實例如課本上的實例和演示小實驗。
用學生自主學習的方法,讓學生列舉運動物體能做功的現(xiàn)象,并分析這些不同事物的相同點,進而得出運動的物體具有的能量是動能的結(jié)論。進一步用實驗或多媒體資料發(fā)現(xiàn)動能大小的決定因素,并進而用學到的知識,即動能定義、動能大小的決定因素來分析和解釋生產(chǎn)和生活中的現(xiàn)象。
對于重力勢能和彈性勢能的學習,也用同樣的方法,可以設(shè)計與動能相同的學習框架,讓學生用科學探究的方法學習,同時學生可以加深體驗學習物理的方法和感覺到學習物理的樂趣。
對于機械能的學習,可以用學生閱讀課本或提供給學生的閱讀材料,教師進行總結(jié),注意要用聯(lián)系實際的事例使學生能夠分析機械能的實際問題,并理解統(tǒng)稱為機械能中“統(tǒng)稱”的含義。
教學設(shè)計示例
第一節(jié)
【課題】
【重點和難點分析】概念的建立。重力勢能概念建立:由于實際看到的下落物體做功都表現(xiàn)為有速度的物體的做功,所以在建立重力勢能概念時,要強化能夠做功的物體就有能量。
【教學過程設(shè)計】
1、引入新課
由于能量和做功的概念有密切的聯(lián)系,所以通過一些問題引導學生由功和能的關(guān)系理解能量的概念。提供學生思考的問題有:怎樣才算做功了;功的必要條件和單位;分析具體實例引入能量的概念。
實驗:演示鋼球從斜面上滾下,在水平面上撞擊木塊,使木塊移動一段距離,學生分析在碰撞過程中,做功的情況。由分析結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K做了功”引出能量的概念“一個物體能夠做功,我們就說它具有能量。可見在物理學中,能量和做功有密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領(lǐng)。一個物體能做的功越多,這個物體的能量越大。
2、新授課:動能
1),動能概念的建立
觀察和分析生活中的實例:風吹動帆船航行,空氣對帆船做了功;急流的河水把石頭沖走,水對石頭做了功運動的鋼球打在木塊上,把木塊推走,鋼球?qū)δ緣K做了功。
利用板圖幫助學生找到不同現(xiàn)象的共性的內(nèi)容:運動的物體能夠做功,我們把它們所具有的能量稱為“動能”。
從板圖上,學生應當能夠總結(jié)出“物體由于運動具有的能量稱為動能”。
根據(jù)學生的具體情況,可以由學生總結(jié)結(jié)論,也可以教師幫助學生逐步的尋求共同點,得到結(jié)論。
2),動能大小的決定因素
實驗步驟1:讓同一個鋼球在斜面的不同位置上滾下,觀察小球撞擊木塊的現(xiàn)象,并分析得到的結(jié)論。
學生在觀察過程中要思考的問題:鋼球先后從不同高度處滾下的原因;撞擊距離的遠近說明了什么;做功多少說明了什么;實驗結(jié)論。
分析過程:同一個鋼球,原來的位置越高,滾到斜面下端時的速度越大,把木塊推得越遠,做的功越多,說明具有的動能越大,所以動能的大小與物體運動速度有關(guān)。
實驗步驟2:觀察鋼球和木球在斜面的同一高度處滾下,撞到平面上的.木塊發(fā)生的現(xiàn)象,并分析實驗的結(jié)論。
學生在觀察過程中思考的問題:鋼球和木球從斜面的同一高度處滾下的原因;撞擊木塊的遠近說明了什么;做功多少說明了什么;實驗結(jié)論。
分析過程:鋼球和木球從斜面的同一高度處滾下,到達斜面底部時速度相同,鋼球的質(zhì)量大,把木塊推得遠,做功多,具有動能大,所以動能的大小還與物體的質(zhì)量有關(guān)。
綜上所述:物體的動能大小和物體的質(zhì)量、運動速度有關(guān)。
3、新授課:勢能
1),力勢能概念的建立及其大小的決定因素
引導學生觀察分析重錘具有做功能力,因而具有能量:重錘被舉高,當下落時,能夠把木樁打入地里,對木樁做功,所以它因能夠做功而具有能量,我們把這種能量稱為重力勢能。
學生列舉生活中存在重力勢能的實例。并結(jié)合實例分析出物體和地面有高度差就有重力勢能(可以讓學生知道我們都是以地面為參考,來分析重力勢能的)
學生從實例中分析重力勢能的大小的決定因素,并結(jié)合實際現(xiàn)象分析是否有重力勢能、重力勢能大小比較、重力勢能的變化三個方面的問題。
2),彈性勢能概念的建立及其大小的決定因素
建議學習方法為學生閱讀,并回答問題:什么是彈性勢能;舉例說明物體具有彈性勢能可以做功;分析壓縮彈簧被放松而做功的實例;列舉并分析彈性勢能大小比較和彈性勢能變化的實例。
4、新授課:機械能
講清機械能上的統(tǒng)稱其中統(tǒng)稱的含義:表示都屬于機械能,即機械能有兩種表示方式:。一個物體既可以有動能也可以有勢能。
【板書設(shè)計】
探究活動
【課題】分析玩具小車在運動過程中的能量轉(zhuǎn)化
【組織活動形式】學生小組
【活動方案參考】
1、觀察小車的傳動結(jié)構(gòu),在上緊發(fā)條時和松開發(fā)條時的情景;思考彈性勢能大小和做功多少的關(guān)系。
2、看看市場或超市中還有哪些上發(fā)條的小車。
3、觀察現(xiàn)在流行的兒童玩具靠什么發(fā)動的。YJS21.Com
【評價】
1、材料全班共享。
2、寫出觀察和分析的過程報告。
3、從網(wǎng)上查找的資料,要列出學習過程清單。
【教學目標】
一、知識與技能
1、知道功能關(guān)系。
2、知道動能和勢能的概念
3、在探究中理解影響動能、勢能的因素
4、用能量的初步知識理解分析實際問題
二、過程與方法
1、通過類比遷移理解功能關(guān)系。
2、通過觀察知道動能、勢能的存在。
3、通過歸納概括得到動能、勢能的概念。
4、在討論、探究實驗中總結(jié)出影響動能及勢能的因素
5、在討論、探究實驗中總結(jié)出各因素對能量的影響。
三、情感態(tài)度與價值觀
1、通過科學探究,使學生經(jīng)歷基本的科學探究過程,學習并領(lǐng)悟科學探究方法,發(fā)展科學探究能力,形成尊重事實、探索真理的科學態(tài)度。
2、通過素材出示和教師引導,適當進行思想教育和學科滲透。
【教學重點】
1、觀察歸納得出動能及勢能的概念。
2、通過實驗探究得出影響動能和勢能大小的因素。
【教學難點】
功能關(guān)系
【教學用具】
干電池、多媒體課件,斜面,銅圓柱、鐵圓柱,木塊,橡皮泥,橡皮筋,刻度尺,不同的(粗細)彈簧,長度相同、粗細不同的橡皮筋。導線,開關(guān),小燈泡。
【教學組織】
將學生分4人一組分為10個小組。
【教學過程】
一、創(chuàng)設(shè)情境、趣味導入(2分鐘)
1、播放小鳥撞飛機新聞報道。學生觀看。
2、師:小小的小鳥為什么會撞壞巨大的'飛機?要搞清這一問題,我們要學習能量的相關(guān)知識。能量這一詞我們并不陌生,在八年級電學部分我們已正式接觸過了。下面我們先來復習電學中能量知識。
二、功能關(guān)系(5分鐘)
師:出示一節(jié)干電池。并提問:你怎樣判斷這節(jié)電池是否儲存有能量?你判斷的依據(jù)是什么?
生:接入一個小燈泡,如果亮,就說明它存有能量。小燈炮發(fā)光,說明有電能轉(zhuǎn)化為熱能和光能。電流正在做功。
師:如果我們斷開開關(guān),電池是否儲存有能量呢?說出你判斷的理由。
生:也有。如果把電路連通,會看到小燈泡發(fā)光,電流會做功,所以它也具有能量。
師:很好。從做功的角度來看,我們該如何判斷這節(jié)電池是否儲存有能量呢?請大家先在小組內(nèi)交流,再給出結(jié)論。完畢
師投影:
1、現(xiàn)在正在做功。
2、現(xiàn)在沒有做功,接通電路后,能夠做功。
師:在電學中,我們學會了如何判斷電源是否還存有能量,那么在力學中,我們?nèi)绾闻袛嘁粋€物體是儲存有能量呢?
師投影如下圖片,并提問:請判斷下列各圖物體是否具有能量?
1、流動的河水
2、黃山上聳立的巨石
3、拉彎的弓
生思考與討論。畢。交流
生1:流動的河水具有能量。因為它對竹排有力的作用,竹排又在力的方向上前進了一段距離,所以流水對竹排做正在做功。
生2:黃山上聳立的巨石具有能量。現(xiàn)在它雖然沒有做功。但一旦從山上滾下來,就可以對其它的物體做功,所以它肯定具有能量。
生3:拉彎的弓具有能量。它現(xiàn)在雖然沒有做功,但放手后,可以把箭射出去,對箭做功,所以它具有能量。
師:力學里我們又該怎樣判斷一個物體是否具有能量的?
生總結(jié):也分兩種情況:
一、物體正在做功,肯定具有能量。
二、物體現(xiàn)在沒有做功,但條件改變時,如杲它能夠做功,也具有能量。
師:大家請看教材中是如何判斷的?
生找到并閱讀:一個物體能夠做功,我們就說它具有能量。
師投影:
一、功能關(guān)系:一個物體能夠做功,我們就說它具有能量。
師:剛才我們得出判斷一個物體是否具有能量,要分兩種情況。可是教材所給的方法中沒提呀。問題出在哪兒?
生(沉默后):能夠。
師:能具體點嗎?
生:能夠做功,包含了兩種情況:一、現(xiàn)在正在做功。二、現(xiàn)在沒有做功,但具有做功的能力。
師投影:“能夠”的兩層含義:
1、一個物體現(xiàn)在正在做功;
2、一個物體現(xiàn)在沒有做功,但條件改變時,它具有做功的能力
一、新課引入
出示斜槽,并演示鋼球從斜槽上滾下,在水平桌面上撞擊木塊,使木塊移動了一段距離。讓學生分析碰撞過程中,做沒做功?
利用學生分析的結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K做了功”引入能量的概念:一個物體能夠做功,我們就說它具有能量??梢娢锢韺W中,能量和功有著密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領(lǐng)。
不同的物體做功的本領(lǐng)也不同。一個物體能夠做的功越多,表示這個物體的能量越大。
二、新課講解
物體具有能量的形式是多種多樣的,以后我們將逐步認識各種形式的能量。剛才的實驗中鋼球撞擊木塊能夠做功,但若將鋼球??吭谀緣K一側(cè)(邊講邊演示),這時的鋼球并不能推動木塊做功。只有運動的鋼球才能推動木塊做功。
(1)動能:物體由于運動而能夠做功,它們具有的能量叫做動能。
引導學生廣泛地列舉事例,說明運動的空氣、水和各種物體都能夠做功,而具有動能。概括出“一切運動的物體都具有動能?!?/p>
列舉事例說明:運動的物體具有的動能多少不盡相同。如狂風能吹倒大樹,而微風只能使樹枝搖動。進而通過演示實驗,概括出決定物體動能大小的因素。
演示實驗,實驗可分三步:
①將同一個鋼球,從斜面不同高度滾下,讓學生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離。木塊被推動的距離不同,說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動得越遠,表明鋼球的動能越大。實驗說明:從不同高度滾下的鋼球,具有不同的動能。
②上面的實驗表明鋼球從較高處滾下時具有的動能大。那么鋼球從不同的高度滾下時有什么不同呢?我們可通過觀察實驗來得到結(jié)論。將質(zhì)量相同的兩個鋼球,同時從斜槽的最高點和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實驗表明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論:物體的動能與速度有關(guān),速度越大,物體的動能越大。
③換用不同質(zhì)量的鋼球,從同一高度讓其滾下,讓學生觀察鋼球推動木塊的距離。從而得出結(jié)論:運動物體的質(zhì)量越大,動能就越大。
演示實驗之后,總結(jié)實驗結(jié)果:運動物體的速度越大,質(zhì)量越大,動能就越大。
(2)勢能:物體由于運動的原因而具有動能,物體還可能由于其他的原因而具有能量。例如,同學們都玩過用橡皮筋彈射紙彈的游戲,拉長的橡皮筋能給紙彈一個力,
并推動紙彈移動一段距離,從而對紙彈做了功。同樣拉彎的弓,壓縮的彈簧也能夠做功,它們都具有能量,這種能量叫做彈性勢能,它是由于物體發(fā)生彈性形變而具有的能量。
解釋彈性形變:物體受到外力作用而發(fā)生的形狀變化,叫做形變。如果外力撤消,物體能夠恢復原狀,這種形變叫做彈性形變。列舉事例說明物體的彈性形變。如:拉長的彈簧,壓扁的皮球,彎曲的鋼鋸條,上緊的鐘表發(fā)條等。
演示實驗,闡明物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。為節(jié)省課堂時間,課前將兩個性質(zhì)相同彈簧,壓縮到不同的長度。先后將拉緊彈簧的繩燒斷,兩次砝碼被彈起的'高度不同。彈簧壓得越緊,放松時它做的功越多,表示它的彈性勢能越大。
被舉高的重物,也能夠做功。例如:舉高的鉛球,落地時能將地面砸個坑;舉高的夯落下時能把木樁打入地里。舉高的物體具有的能量叫重力勢能。
列舉事例說明:物體的質(zhì)量越大,舉得越高,它具有的重力勢能越大。如:舉起同樣高度的鉛球和乒乓球,鉛球落下時做的功多,具有的重力勢能大。鉛球舉得越高,具有的重力勢能就越大。
引導學生討論樹上結(jié)的蘋果是否具有重力勢能?通過討論使學生理解“一個物體能夠做功”的含義。能夠做功只是說物體具有了做功的“本領(lǐng)”,但不一定做了功。樹上結(jié)的蘋果雖然沒有做功,但只要它從樹上掉下來就能做功,所以我們說它具有重力勢能。
(3)機械能:讓學生分析靜止在桌面上的鋼球是否具有能量?(具有重力勢能)繼而讓學生分析在桌面上滾動的鋼球具有什么能?通過分析得知滾動的鋼球既有動能,又有勢能。
動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。一個物體既有動能,又有勢能,那么動能和勢能的和就是它的總機械能。
(4)能量的單位:從前面的討論,我們可以認識到能量是跟做功有密切聯(lián)系的概念,能量反映了物體具有做功的本領(lǐng),能量的大小可以用能夠做功的多少來衡量。因此,動能、勢能和機械能的單位跟功的單位相同,也是焦耳。
教學目標
1,理解動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化,能舉例說明動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化。
2,理解動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化,能舉例說明動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化。
3,分析和解釋實例,說明過程,動能、勢能、機械能的變化情況。
4,建立能量的概念,樹立能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀念,為后面學習能的轉(zhuǎn)化和守恒大小基礎(chǔ)。
5、通過分析生產(chǎn)和生活中的實例,養(yǎng)成學生理論聯(lián)系實踐的習慣和能力。
教材分析
教材首先安排了麥克斯韋滾擺實驗來說明動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,接著又安排了把用細線懸掛起來的金屬小球拉到一定高度放開,以及木球與彈簧片碰撞兩個實驗,來說明動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化。使學生一開始就注意到動能和這兩種勢能都可以相互轉(zhuǎn)化。在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中,機械能減少轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的問題安排在下一章講,在這里沒有涉及。教材最后分析了人造衛(wèi)星繞地球運行過程中動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,目的是加強物理知識與現(xiàn)代科技的聯(lián)系,使學生了解他們所學的物理知識,也可以用來解釋一些高科技中的問題,激發(fā)學生學習物理的興趣。
教法建議
注重實驗教學,分析上拋小球的實驗到觀察麥克斯韋實驗,在教學過程中要使學生明確實驗的目的和觀察物理現(xiàn)象,清楚具體的過程,從速度變化、高度變化到能量變化,學生能從能量變化中知道能量的`轉(zhuǎn)化。
課本實驗中動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化不用細致分析,但是要在教學過程中讓學生注意觀察的分析木球碰撞彈簧片的過程,由于碰撞非常短,所以應當幫助學生想象彈簧片的形變,從而理解動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化。
教學中注意把學的知識應用到實踐中,注重分析實例,例如分析射箭過程中的能量轉(zhuǎn)化,分析衛(wèi)星運行時。在分析衛(wèi)星運行時,應當利用板圖標出遠地點和近地點,使學生養(yǎng)成畫圖幫助分析的習慣。
教學設(shè)計示例
第二節(jié)
【課題】
【重點難點解析】;分析轉(zhuǎn)化過程。人造地球衛(wèi)星繞地球運行過程中的能量轉(zhuǎn)化過程。
【教學過程】
1,實驗引課
觀察滾擺實驗,用板圖幫助分析。
實驗時要注意觀察:滾擺在下降過程中速度如何變化;上升階段速度如何變化。
注意分析的問題:到最高點時,高度、速度特點;說明了什么;到最低點時,高度、速度特點;說明了什么;在下降過程中,高度、速度如何變化,說明了什么;在上升過程中,高度、速度如何變化,說明了什么。
實驗結(jié)論:物體的動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
2,新授課:。
1)分析實例
方法1:針對基礎(chǔ)較好的學生,可以由學生自己列舉能體現(xiàn)動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象,并具體分析能量轉(zhuǎn)化的過程。用討論分析的方法完成課堂學習。
方法2:一般情況下,可以分析重點實例,例如分析乒乓球從某一高度自由下落過程中,不考慮空氣的阻力,注意分析:乒乓球從某他高度下落到接觸地面的過程;乒乓球從接觸地面到發(fā)生最大彈性形變的過程;乒乓球逐漸恢復原來形狀到反彈起來的瞬間;乒乓球反彈起來后上升到最高點的過程。
2)結(jié)論:在上升和下降過程中,是動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,在乒乓球發(fā)生彈性形變過程和恢復原來的形狀的過程中,是動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化。所以動能也可以和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化。
3)其他實例分析:可以做課本上的實驗2和實驗3,并由學生自行分析在實驗過程中的能量轉(zhuǎn)化。
4)難點分析:人造地球衛(wèi)星在繞地球轉(zhuǎn)動的過程中,分析能量的轉(zhuǎn)化。
方法1,一把般情況下,學生由板圖觀察近地點和遠地點的高度和速度的特點,從而分析人造地球衛(wèi)星在從近地點到遠地點和從遠地點到近地點移動的過程中,動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,并知道機械能的總量是保持不變的,也為以后學習能量轉(zhuǎn)化和守恒定律打下基礎(chǔ)。
方法2,針對基礎(chǔ)較好的學生,可以由板圖觀察近地點和遠地點的高度的特點,并告知學生在人造地球衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的過程中機械能的總量保持不變,讓學生分析在衛(wèi)星到達近地點和遠地點的位置時,運行速度的特點是什么,并想象衛(wèi)星是如何繞地球轉(zhuǎn)動的,從而增強學生想象事物的能力。
【板書設(shè)計】
探究活動
【課題名稱】觀察和分析某個動能和彈性勢能轉(zhuǎn)化的實例
【組織活動形式】學生小組
【輔導參考】
1,觀察和實踐蹦床運動,分析在接觸蹦床過程中,蹦床發(fā)生彈性形變的過程和能量轉(zhuǎn)化。
2,拆開一個玩具小車,觀察上弦時,發(fā)生的彈性形變,以及它在恢復原狀過程中的特點。
【評價方案】
1、學生自評。
2、寫出分析和觀察的過程。
3、應用到其他的實例。
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