动能教学设计

动能的教学设计 安县兴仁乡学校 刘艳教学目标：知识与技能1、通过实例分析，认识到运动的物体能做功，具有动能。2、通过探究，知道物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关，并能解释简单的物理现象。3能够设计实验探究问题。过程与方法体验物理知识的探究过程和研究方法（如：控制变量法和转换法等）情感、态度与价值观 通过合作学习，体验合作的成功与喜悦，培养学生互助合作的团队精神；通过探究活动，使逐步形成实事求是、客观公正、勇于创新的科学态度；创设情境时展示我国体育事业的成就和航天事业的成果，培养学生的民族自豪感和爱国主义精神，激发了学生的学习热情。教学重难点：重点：通过实验探究得出物体动能大小与物体质量和速度的关系难点：探究影响物体动能大小因素的实验设计；解决在实验中遇到的各种新问题教学资源：斜面、小车、木块、钩码；计算机，多媒体视频，教学课件教学过程：一、 引入新课本节课可以通过讲故事的方法激发学生兴趣，引入新课，以下事例可供选用：（1）2006年11月14日，兰州军区某部飞行员李剑英驾驶某型歼击机，在训练结束下降途中飞机撞鸟。在生死攸关的16秒里，李剑英看到飞机下方密集的村庄和人群，决定改跳伞为迫降，先后三次放弃跳伞机会而不幸殉职。据了解，小鸟一直是飞行员的“心头大患”，历史上曾有多次因飞鸟撞击而造成飞机损坏，甚至机毁人亡的恶性事件。在高空中，一只飞鸟与正在快速飞行的飞机相撞会粉身碎骨，而由高级合金制造的飞机机体也会严重受损。为什么会造成这样的事故呢？（2）小子弹和大石头：抗日战争期间，一天，日军进攻我军，火力很猛，我军的子弹快要打光了。“准备大石头，节约子弹！”我军连长发出了命令。战士们立即利用战斗间隙，把一块块石头搬到战壕前沿。“敌人进攻了，滚石头！”连长又发出了命令。战士们用力向下一推，几百块巨大的石头从山头滚下，犹如发生了山崩，砸得日军死的死，伤的伤，龟缩到山脚下面去了。滚下的石头为什么具有这么大的杀伤力？（3）一铁路职工“中弹”昏倒：一乘客从疾驰的火车里扔下一个小小的馒头，正好砸在一位在铁路边值班的工人的头上，这位工人当即昏倒。为什么小小的馒头能把人砸伤？学完这节课大家自然会明白。二、 进行新课什么是能由于能量和功的概念有密切的联系，所以本节教学要始终注意紧扣“物体具有做功的本领，就说物体具有能”这一关键，通过一些问题引导学生分析具体实例，由功和能的关系建立能量的概念。可以让学生仔细观察教材上的图13-19，讨论分析：（1）做功的两个必要因素是什么？（2）这些物体是否能够做功？你判断的依据是什么？（3）从功的角度来看，这些图片有什么共同特点？在学生回答的基础上，教师给出“能量”的定义。也可让学生通过观察实验引出“能量”的概念。比如：钢球从斜面上滚下，在水平面上撞击木块，使木块移动一段距离，让学生分析在碰撞过程中钢球做功的情况；或者用上发条的小汽车拖走小木块，电动水泵抽水等实验。有条件的话，还可以播放一些生活和自然界中物体做功事例的视频资料，为学生提供丰富的感性认识素材，这样有助于学生正确认识、感悟“能量”。在得出能量的定义后，可以让学生列举具有能的实例，并从能否做功的角度分析，加深对“能量”的理解。紧接着上面的讨论，可通过举例顺势引导学生思考能量的大小和如何去判断能的大小。比如用风来举例：四、五级风能够推动帆船“逆水行舟”，八、九级大风可以使大树“前仰后合”，而飓风能把大树连根拔起。让学生回答：哪种风具有的能量最大？（答：飓风。）你怎样判断能的大小？（答：比较它们能够做的功的多少。）通过学生的回答总结：在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领。一个物体能做的功越多，这个物体的能量就越大。能的单位和功的单位相同，都是焦耳。动能的大小跟哪些因素有关教材图13-20和13-21的目的是：启发学生通过分析，找出它们的共同点，总结得出动能的初步概念。为了给学生提供丰富的感性素材，具体教学中还可以多补充几个生活中动能的实例。例如：流水推动水磨，风推动帆船，子弹击穿木块，汽车撞击木块等。有条件的学校，还可以安排几个演示实验：运动的钢球打在木块上，把木块推走，水流冲动水轮机模型，玩具手枪射出的子弹推动泡沫塑料等。这些实验说明运动的钢球、水流、运动的子弹等都能够做功。然后引导学生针对上述实例，分析思考下列问题，得出动能的初步概念。（1）以上这些物体是否具有能量？为什么？（答：具有能量，因为它们都能做功。）（2）它们为什么能够做功？（答：因为它们都是运动的。）（3）这种形式的能应该怎样命名？能否试着给这种能下一个定义？（答：动能，物体由于运动而具有的能叫做动能。）为了加深学生对动能的理解，在得出定义后，可鼓励学生联系实际，列举具有动能的实例。活动1 探究动能的大小跟哪些因素有关“活动1”的目的是：通过探究实验，引导学生得出动能的大小跟什么因素有关，并渗透控制变量法和转换法的科学研究方法。进行实验之前，先请学生猜想：动能的大小可能跟哪些因素有关？并说明猜想的依据。学生经过思考会猜想：（1）动能的大小可能跟物体的速度有关，理由是：用玩具手枪射出去的塑料子弹威力大，而用手扔出去威力小；（2）动能的大小还可能跟物体的质量有关，理由是：在车祸中，电动自行车撞倒行人的后果不太严重，而以相同速度行驶的大卡车撞人的后果严重。探究实验中的一些环节学生理解起来难度较大，考虑到实际情况，教材给出了比较详细的实验方案，具体教学时可以让学生分组，按照教材上的方法进行实验。完成实验后，可组织学生讨论以下几个问题帮助学生加深对实验的理解：（1）两次实验中，分别控制哪些因素不变？哪些因素改变？为什么要这样设计实验？（答：第一次实验中，小球的质量没变，在斜面上的高度变了；第二次实验中，在斜面上的高度没变，小球的质量变了；因为有两个因素（速度和质量）会影响动能的大小，所以当研究动能和其中一个的关系时，需要控制另一个因素不变。）（2）两次实验中，分别让小球从斜面的不同高度或相同高度滚下，目的是什么？（答：使小球滚到水平面上时，具有相同或不同的速度。）（3）为什么让小球推动纸盒？纸盒被推动距离的远近说明了什么？（答：通过小球对纸盒做功的多少比较它所具有动能的大小；纸盒被推得越远，小球能做的功越多，它所具有的动能越大。）然后让学生汇报实验现象，总结结论：质量相同时，速度越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能越大；速度相同时，质量越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能大。对于程度比较好的学生，也可以用下面的方法进行教学，即通过一系列问题，层层深入，引导学生自己设计实验方案：（1）怎样让小球自己运动起来，获得动能？（答：让它从斜面自由滚下。）（2）动能的大小可能跟两个因素有关，用什么方法进行实验？（答：用控制变量法，即：研究动能大小跟速度的关系时，要控制小球的质量相同，而改变小球运动的速度；研究动能大小跟质量的关系时，要控制小球运动的速度相同，而改变小球的质量。）（3）怎样改变小球运动的速度？又怎样控制小球运动的速度相同？（答：让小球从斜面的不同高度滚下，到平面上时，就具有了不同的运动速度；小球在斜面上所处的位置越高，获得的速度越大；让小球从斜面的相同高度滚下，到平面上时，就具有了相同的运动速度。）（4）怎样比较小球动能的大小？（答：可以通过小球做功的多少来比较动能的大小，比如，让它推动纸盒，纸盒被推得越远，说明它能做的功越多，具有的动能就越大。）总之，在探究动能的大小跟什么因素有关的过程中，教师要注意引导，渗透两种科学研究方法：控制变量法和转换法（小球动能的大小转换为纸盒被推动的距离），使学生认识到科学研究方法的重要性。 “想一想”的目的是：让学生用决定动能大小的因素来分析和解释生产和生活中的现象，深化对动能的认识，培养运用物理知识分析时间问题的能力。答案是：列车和小汽车虽然速度相同，但列车的质量大，所以它具有的动能大，能够