11章 第3节动能和势能

动 能 和 势 能的教学设计 湖南省张家界市桑植县澧源中学 周新一、教学目标 知识与技能 1知道动能、势能的概念； 2在探究实验中理解影响动能、势能大小的因素； 3用能量的初步知识理解、分析简单的实际问题。 过程与方法 1掌握分类法、控制变量法等具体的研究方法； 2通过参与科学探究活动，培养初步的科学探究能力。 情感、态度与价值观 1通过探究实验，培养学生严谨的科学态度、敢于探索创新的科学精神； 2通过合作探究，养成交流合作的团队意识和与人共处、合作学习的习惯。教学方法 采用双主互动、小循环多反馈、分组合作的教学方式。二、教学重点：影响动能和势能大小的因素。 教学难点：影响动能和势能大小的因素。三、教学资源准备 多媒体课件、木块、弹簧、橡皮筋、斜槽、小车、钩码等。4、 教学过程主 要 教 学 过 程教学内容教师活动学生活动一、创设情景，引入新课【播放视频】播放海啸视频设疑：海啸为什么有这么大的威力呢？（设计意图：引起学生的学习欲望，并感受大自然的奇妙和雄壮。）学生观看视频，感受大自然的奇妙和雄壮。二、阅读课文，建构知识3拉开的弓2流动的水1高举的重锤（一）能量物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。能量的单位：焦耳（J）。【学生阅读课文67页】 理解：什么是能量？能量的单位是什么？判断1：这些物体具有能量吗？你是如何判断的？ （学生讨论并回答）判断2：它们具有能量的共同特征是什么？试试分一下类。（学生讨论并回答，总结出能量的3种形式动能、重力势能、弹性势能）【深化认识】功和能的关系1物体之所以能够做功，是因为它_，但具有能的物体却不一定_。它可以将具有的能量直接以做功的形式表现出来，也可以将它具有的能储存起来，以待适当的时机再表现。2物体能够做的功越多，物体具有的_越多，功是能的量度，所以能和功的单位都是_。 认知能量的概念。各小组交流研讨：具有能的物体却不一定在做功，能量的单位也是焦耳（J）。（二）动能1定义2决定动能大小的因素实验探究动能的大小跟哪些因素有关 学以致用【体验感受】出示体积相同质量不同的小车、斜面滑道、木块。1你能让小车具有动能吗？2你能让小车做功吗？（设计意图：学生动手实验感受动能，为动能的大小与什么因素有关提供猜想依据。）【议一议】每次感受实验中小车的动能一样大吗？你是怎样比较小车的动能大小的？用到了什么方法来研究问题？【方法点拨】把小车动能的大小转换成木块被推动距离的长短，此处运用了转换的思想转换法。【实验探究、合作研讨】过渡：发现大家实验时木块被推动距离的有长有短，小球的动能也有所不同。1【提出问题】物体动能的大小可能跟哪些因素有关呢？2 【猜想与假设】3 【实验与观察】阅读课本P67的实验,了解实验目的是什么？ 实验器材有哪些？ 通过观察什么现象判断动能的大小？1让钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的快慢一样吗？哪次物体B被撞得远？实验表明钢球从高出滚下，高度h越高，钢球运动到底部时越_(快、慢)，物体B被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越 _。2. 改变钢球的质量，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，哪个钢球把物体B撞得远？实验表明，速度相同时，质量越_的钢球能将物体B 撞得越远 。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越 _。4 【总结】5 【学以致用】【比一比】 行驶的小型客车和大型客车，谁的动能大？引导：汽车的动能较大有没有安全隐患？【想想议议】用物理学的术语解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不同？ 【回扣引课】海啸为什么有这么大的威力呢？拓展：流动的河水、海水都具有很大的动能，能否为我们服务呢？但有时也会带来灾害，如洪水，同学们课后可以利用今天所学知识想办法减小洪水的动能来减小灾害。 【回归生活】展示小资料一些物体的动能物体动能/J物体动能/J抛出去的篮球约30跑百米的运动员约310 3行走的牛约60飞行的步枪子弹约510 3从10 m的高处落下的砖块约2.510 3行驶的小汽车约210 5 利用提供的器材感受小球的动能。讨论交流：通过比较木块被推动距离的长短来比较小车动能的大小，运用了转换法。交流讨论，提出猜想：物体动能可能与物体的质量、速度有关。（方法渗透：控制变量法）、学生学以致用，比较动能的大小。回答：行驶时危险性较大。交流解决措施：限制超载、限制超速；大型车质量大限速小些，小型车质量小限速大些。回答：动能大。回答：可以用来汲水、磨粉、发电等。了解一些物体的动能。解答问题。（三）势能 应用与防止演示：取一实心球举在一学生头上方，再将球放在该学生旁边地面上。【引领认知】举高的球使人感到害怕，若在沙坑上方释放举高的球，球能把沙坑砸出坑，举高的球具有能吗？它具有能是由于什么？在地球表面附近，物体由于高度所决定的能，叫做重力势能。【实验探究、合作研讨】1【提出问题与猜想】物体重力势能、弹性势能的大小可能跟哪些因素有关呢？2【设计实验】（各小组利用下列或自己所有的器材，设计实验并验证，然后小组交流。）白纸、铅笔、橡皮擦、钩码、弹簧、橡皮筋、钢球、木块、装有半杯沙子的透明塑料杯说明指导：你选用什么器材？通过什么现象证明什么势能的大小？什么现象说明势能的大小与什么因素有关？教师巡视，并给予必要的点拨。比较各组的实验方案，并进行修正，归纳方案。3【进行实验】教师巡视、指导学生分组实验。鼓励学生动手实验，鼓励学生间的交流和合作。4【分析论证】组织学生展示实验结果。【归纳总结】物体的重力势能的大小跟质量和高度有关。质量相同的物体，高度越大，它的重力势能越大；高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。（设计意图：培养学生合作实验能力，实事求是的态度，培养学生分析归纳实验结论能力和语言表达能力。使学生体会控制变量法的使用。）【应用拓展】你知道生活中重力势能的应用吗？潮汐能的利用、打桩机、水力发电站修筑拦河坝等。【防止危害】展示：提问：为什么工地上要求戴安全帽？ （设计意图：培养学生辩证的认识重力势能，并提高学生安全意识。）学生感到害怕放在地面上不害怕提出猜想：物体重力势能可能与物体的质量、举的高度有关。各小组讨论交流、合作设计实验：通过观察比较橡皮泥形变程度来比较重力势能的大小。采用控制变量法，即保持质量、高度中的一个因素不变，改变另一个因素，研究重力势能与它的关系。学生分工协作进行试验。展示实验结果，总结实验结论。交流应用：打桩机，其重锤质量大，工作时举得高，增大其重力势能；水力发电站修筑拦河坝储存更多的水、将水位提高，尽量使水的重力势能更大。学以致用、解答问题。应用【应用展示】你知道生活中弹性势能的应用吗？ 搜集应用实例：拉弯的弓、压弯的撑杆、跳板、压扁的皮球。三、课堂小结： 回顾本节课的学习内容本节课你有哪些收获？还有哪些疑惑?收获背篓：学生讨论梳理知识，交流收获和疑惑。四、课堂检测练习1一架沿竖直方向上升的直升机，它具有()。A 动能 B重力势能C弹性势能 D动能和重力势能练习2某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（ ）。 A动能变大，重力势能变大 B动能变小，重力势能变小 C动能不变，重力势能不变 D动