九年级物理全册 第10章 第1节《机械能》教案 （新版）北师大版

机械能【教学目标】（一）知识目标：1.理解动能、重力势能，知道弹性势能。2.能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化，知道在相互转化的过程中能的总量保持不变。3.了解水能和风能的应用。（二）过程与方法1.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。2.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，学会从实验现象中分析、归纳、总结简单的科学规律。（三）情感、态度与价值观1.通过学习有关动能、势能及其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.通过学习机械能及其相互转化的知识，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。【教学重点和难点】重点：探究动能、重力势能和弹性势能的影响因素，让学生体验探究的过程。难点：学生设计完成探究试验，并交流评估各自的实验方案【教学仪器】分组实验器材（每组）：乒乓球三个、橡皮筋三根、沙子一盆、自制四脚桌一个、海绵一块、自制滑轨一组、纸盒一只、大、小钩码、铜、铝圆柱体及小木块个一个【教学过程】（一）、课题引入1观看多媒体视频：（1）风暴的肆虐教师提问：同学们，刚才的片段中，你看到了哪些场景？学生回答：看到龙卷风吹倒了房屋，拔起了大树，掀翻了路边的车辆教师提问：这其中又包含了哪些物理知识呢？学生回答：龙卷风是运动的，龙卷风具有很大的能量，龙卷风能够对其他物体做功。（2）刘翔110米栏的冲刺教师提问：谁来说一说，你看到了什么？学生回答：这是刘翔在奥运会110栏比赛中奋力冲刺，勇夺金牌的场景。教师评述：对！刘翔用他的速度征服了全世界，这是我们中华民族的骄傲！如果从物理学的角度来看，这里你又能发现哪些物理知识呢？学生回答：刘翔也是运动的，具有动能。2活动：投掷乒乓球教师：请每一位同学从实验盒中拿出一个乒乓球全体起立！目标，老师手中的气球，我们比比看，哪一位同学能够准确命中！预备发射！好，请认为刚才命中目标的同学举手。请你来谈一谈，你是如何判断你的乒乓球命中气球的？学生回答：我看到气球被乒乓球推动了。教师提问：从物理学的角度考虑，又可以如何来描述呢？学生回答：乒乓球对气球做了功，乒乓球具有动能。教师提问：从以上三个事例中，你能归纳出它们具有的共同点吗？学生回答：物体都对另一物体做了功，运动的物体具有能量学生讨论事例的共同点，引出探究的主题各种形式的机械能（二）、新课讲述1板书（投影）：一个物体如果能对另一个物体做功，那么我们就说这个物体具有能量。运动的物体所具有的能量，我们称之为动能。由学生的讨论，引导至对动能及势能影响因素的探讨。教师提问：关于动能，你能提出一些我们可以研究的问题吗？学生回答：动能的大小各不相同，影响动能大小的因素是什么呢？学生活动1：探究影响动能大小的因素由学生使用现有的器材自行设计并完成实验的科学探究。探究实验完成后，由学生上台展示他们的实验过程，并讲述实验方法。教师提问：同学们，你们对他的实验操作过程及方法有什么看法吗？引导其他学生对这种方法进行评价，分析实验操作过程中的优点和不足。形成辩论式的探讨氛围，以寻求更科学的探究方案。让学生充分讨论、交流，形成共识。教师总结：实验过程中应注意充分运用控制变量法。在研究动能大小与物体的质量有关时，应保证两物体具有相同的速度；而在研究动能大小与物体的速度有关时，又要保证两次实验物体的质量保持一致。板书（投影）：影响动能大小的因素：物体的质量和运动的速度教师提问：之前的活动中，扔出去的乒乓球落到地面后又会弹起，请同学们想想，除了动能，还有哪些形式的机械能呢？学生回答：还有重力势能和弹性势能。学生活动2：探究重力势能和弹性势能大小的影响因素由学生自主挑选所要探究的命题，将全班同学分为两部分，分别进行重力势能和弹性势能大小影响因素的探究实验。探究实验完成后，由学生分别上台展示他们的研究方法和结果。教师继续发动其他同学对此做出相应的评判，重点突出控制变量法在实验操作过程中的运用。板书（投影）：影响重力势能大小的因素：物体的质量和被举高的高度影响弹性势能大小的因素：物体形变的程度教师提问：操场上飞来的足球可以用脚去踢，飞来的铅球可以用脚去踢吗？为什么？学生回答：不能。动能的大小与物体的质量和运动速度有关，飞来的足球和铅球速度基本相同，但铅球的质量大，所以动能也大，能对人做的功也多，将造成的伤害也大。学生列举生活中有关能量的实例。教师提问：你还能举出生活中类似的例子吗？学生思考、讨论、交流。把课堂知识应用到对实际生活中去。2我们来研究一动能和重力势能、弹性势能的相互转化。（1）指出演示小球竖直上抛过程中，动能转化成势能（上升），势能转化成动能（下落）。（2）演示单摆实验（演示视频）。A学生观察并分析单摆来回摆动过程中能的转化B归纳：下降：高度，速度，质量不变，是重力势能转化为动能。上升：高度，速度，质量不变，是动能转化为重力势能。（3）举例说明动能和重力势能相互转化的例子。如自行车下坡、荡秋千、高空掷物、荡秋千、人造地球卫星等。2动能和弹性势能的相互转化。（1）演示实验：小车的动能与弹性势能的相互转化。A学生观察并分析小车运动过程中能的转化B归纳：弹簧压缩：小车速度，弹簧形变，是动能转化为弹性势能。弹簧恢复：小车速度，弹簧形变，是弹性势能转化为动能。（2）演示实验：分析乒乓球从手中下落到地上，又向上弹的过程中能的转化情况。分析：乒乓球从手中下落到刚接触地面是重力势能转化成动能，从接触地面到发生到最大形变是动能转化成弹性势能，从恢复形变到离开地面是弹性势能转化为动动，从离开地面上升的过程是动能转化为重力势能。（3）举例动能与弹性势能相互转化的例子。3学生讨论“想想议议”。4练习5小结。（三）、课堂巩固：利用多媒体网络课件，浏览网页内容，复习巩固的同时，扩大知识面，激发继续学习的兴趣。（四）、课堂小结：1.本节课，你学到了哪些物理知识？2.你学会了哪些研究问题的方法？【作业布