《动能势能机械能》教案1

《一、动能势能机械能》教案一、教学目标（一）知识与技能1、认识到动能的大小与物体的质量和运动速度有关，并能解释简单的现象。2、理解弹性势能和重力势能的概念和决定因素，并能解释简单的现象。（二）过程与方法1、通过实例分析，理解运动的物体能做功，具有动能，知道机械能。2、通过观察和实验理解动能和势能的转化过程，能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单的物理现象。（三）情感态度与价值观能够运用控制变量法进行实验设计；逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯。二、教学重难点（一）教学重点知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关。（二）教学难点能够运用控制变量法进行实验设计。三、教具能够运用控制变量法进行实验设计。四、教学过程新课导入：1．复习功：怎样才算做了功？可举例分析：一木块，并将其置于水平桌面上。重力对木块做功没有？用手推动木块，使木块运动一段距离。在此过程中，重力做功没有？手的推力做功没有？。2．引入能量：演示：运动的物体在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。分析碰撞过程中，做没做功？能量：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。简称能。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的具有的能量越大。所以能量的单位与功的相同，都是焦耳。新课讲解：1.动能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。刚才的实验中电池撞击木块能够做功，但若将电池停靠在木块一侧(边讲边演示)，这时的电池并不能推动木块做功。只有运动的电池才能推动木块做功。动能：物体由于运动而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、水和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。“我们发现:狂风能吹倒大树，而微风只能使树枝摇动。提问：运动的物体具有的动能多少是否相同？猜想：决定物体动能大小的因素有哪些？你为什么这样猜？如何证实你的猜想？用到什么方法？如何改变相关的物理量？明确在质量相等时怎样改变速度，在改变质量时又如何控制速度相同。总结实验结果。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。比如在上学期我们已经知道了两种势能:弹性势能和重力势能.让学生举例说明，如，用橡皮筋弹射纸弹，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。进一步研究弹性势能的大小:做课本图12-5的实验:模拟打桩，阐明物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。（也可将弹簧压缩到不同的长度，小车被推开的长度不同。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。）被举高的重物，也能够做功。例如：举高的铅球，落地时能将地面砸个坑；举高的夯落下时能把木桩打入地里。举高的物体具有的能量叫重力势能。重力势能的大小跟哪些因素有关呢？学生实验交流实验情况3.机械能动能和势能统称为机械能。讲解：如何理解统称；机械能的几种形式。小结知识：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。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)从斜面上端滚下的小球，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？在粉笔头下落的过程，重力势能和动能都有变化，自然界中动能和势能变化的事例很多，下面我们共同观察滚摆的运动，并思考动能和势能的变化。

4.动能和势能相互转化实验1：滚摆实验。

出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。

引导学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，役有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降，而且越转越快，其动能越来越大。摆轮到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。

仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。

实验2：单摆实验。

此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。最好能挂在天花板上，使单摆在黑板前，平行于黑板振动，以便在黑板上记录摆球运动路线中左、右最高点和最低点的位置。分析单摆实验时，摆球高度的变化比较直观，而判断摆球速度