《动能和势能》教案.doc

动能和势能（课堂实录）一、教学目标：1、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的因素。2、过程与方法：（1） 通过观察认识动能势能的存在。（2） 通过归纳概括得到动能势能的概念（3） 在讨论探究实验中总结影响动能势能的因素。3、情感、态度和价值观： 通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。二、 教学重点：（1） 动能和势能的概念；（2） 探究影响动能的因素。三、 教学难点： 势能的概念四、 教具学具准备：多媒体课件、斜面，实验小车，小木块，钩码五、 学生课前准备：透明胶带6、 教学过程：（一）引入： （幻灯2）新闻剪辑：国际空间站成功躲避太空垃圾（55秒）大家知道：国际空间站是迄今为止人类在太空中的最大飞行器，技术相当先进，但是为什么一个“指尖大小”的垃圾却让整个空间站如临大敌呢？原来，垃圾虽然很小，但它却具有很大的能量。那么，什么是能量呢？小小的垃圾又是从哪儿来的那么大的能量呢？我们先来看下面几个例子：（二）能量的概念（幻灯3）（1） 流动的风使帆船前进； （2）流动的水流使水轮机转动；（3） 拉弯的弓能把箭射出去； （4）飞机可以撞毁大楼；一个一个的展示，情境：(1)你看到了什么现象？（2）从物理的角度，我们可以怎样描述这种现象呢？引：这些例子中的物体都有一个共同的特点，是什么？（都能够做功）总结：一个物体能够做功，我们就说它具有了能量。能量在现实生活中无处不在，能量就在我们身边。（3）说说看，你们都知道有哪些能量的形式？（声能，光能、太阳能、热能，核能，地热能，风能，水能，化学能。）好！同学们一下子帮我们找到了那么多的能量，看来大家知道的能量还真不少。（三）动能和势能的分类那么我这儿呢也给大家准备了几个具有能量的事例，但我要告诉大家，它们是属于不同形式的能量，所以需要大家来帮个忙，帮我来给它们分分类，请看：（幻灯4）：（1）滚动的足球；（2）挂在枝头的苹果；（3）拉开的弓箭；（4）被卷曲的钢片（5）流动的水流；（6）被拉伸的弹簧；（7）飞奔的猎豹；（8）被举高的铁锤；学生讨论（）（1302)抽生作答（肯定学生的回答，并从物理的角度来提出一种分类方法）（幻灯5）我们把这几个图分成两类：第一类：（1）（4）（6）（7）,像大家刚才所说的，它们都在运动，所以这类物体由于运动而具有的能量叫动能；（幻灯6）第二类：（2）（3）（5）（8），它们虽然都是静止的，没有动能，但是它们都“贮藏”有能量，在一定条件下，它们所储藏的能量也会释放出来做功，这种能量我们叫它势能。点出课题动能和势能就是我们今天这节课所主要研究的课题。（10）（四）探究动能通过刚才的分类，我们已经了解了动能和势能。但是我有一个问题，举个例子，风能够做功吗？（能）也就是说风也有能量？（对）是什么能呢？（动能）但为什么有的风能刮断大树，有的风却只能吹动树叶呢？（说明它们的动能大小是不一样的）这个事实说明，物体的动能大小是不一样的。那么请大家想一想，是哪些因素决定着一个物体动能的大小呢？好，接下来我们就来探究影响动能大小的因素有哪些？（展示幻灯）（幻灯）决定动能大小的因素提问：根据你的生活经验，猜测一下物体的动能大小可能和哪些因素有关呢？大家不妨讨论一下。学生讨论（）抽生作答(可能的答案有：速度，质量，高度，斜面，重力等等)过渡：我们找了这么多，我们应该用实验去一一验证对吧！不过今天由于时间的关系，我们只研究动能与前两个因素的关系，至于后面几个因素到底有没有关呢，同学们可以在下来之后自己设计方案进行探究。好不好？过渡：我们找了这么多，大家想一想，能不能把一些相类似的因素合并一下，把我们的问题简化一下呢？（大家讨论一下吧？|这里是否需要讨论？）现在，我们至少已经找到了可能影响动能大小的两个因素：质量和速度，但是这两个猜想的因素倒底对不对？应该（用实验来检验）引导学生设计实验：看这个图，我们有一个斜面，有一辆实验小车，以及一个木块和两个钩码；你看，当我们把小车放在斜面上放开，很显然，小车会顺着木板滑下来，并撞击前面的小木块，从而对小木块做功。现在我们要利用这些器材来探究动能的大小是否与物体的质量、运动的速度有关。我们不妨先来探究一下动能大小与速度的关系。（幻灯7）实验前，我们先思考几个问题：问题1：如何比较小车动能的大小呢？问题2：怎样才能改变小车的速度？问题3：动能的大小可能与几个因素有关，实验时该采取什么措施呢？（以上问题均抽生作答，不讨论）（视频：探究动能大小与速度的关系）抽生：你都看到什么现象？抽生：由这个现象你能得出什么结论？接下来，我们再用类似的方法，来探究一下动能的大小与质量的关系。（幻灯8）（视频：探究动能大小与质量的关系）问题1：实验中如何保证小车到达底部的速度相同？问题2：请描述所看到的现象。抽生：你又看到什么现象？抽生：由这个现象你又能得出什么结论？（生回答）好，回答得非常好！现在看来，一个运动物体所具有的动能大小确实与物体的速度和质量有关，现在我们把这个结论合并一下，（出示幻灯片）（幻灯9）影响动能大小的两个因素结论详见幻灯片。（幻灯9）想一想：我们平时骑自行车的时候，有两条交通规则是要遵守的：不准骑飞车和不准骑车搭人；想想看，从能量的角度来看，为什么要做这样的规定？同样的，在城市街道上，对不同的汽车都有最高时速限制，也是这个道理。我们有的同学在乘车的时候，喜欢往窗外扔垃圾或其他东西，这样做对吗？有什么危害？ 还记得开头我们看过的那个太空垃圾的新闻片断吧，现在我们知道这小小的垃圾为什么会有这么大的能量了吧？现在我们再来详细了解一下。（幻灯10）阅读材料：危险的太空垃圾 （内容详见幻灯片）（五）势能的分类好了，大家看，我们对动能研究了很多，也知道了很多是吧？大家是不是也对势能有很大的兴趣呢？（幻灯12）还记得吗？我们曾说过，（2）（3）（5）（8）这几幅图都是物体存储有能量，叫做势能。但是我要告诉大家，这几幅图存储能量的方式也是不一样的。同学们能不能根据这一点再给势能来分一下类呢？大家再讨论一下吧。学生讨论（）（再次肯定学生的回答）我们来总结一下：（幻灯12）第一类：（2）（3）这类物体都是由于被高才具有的势能，由于它们和物体的重力有很大的关系，所以我们形象的叫它重力势能；第二类：（5）（8）这类物体都是由于发生了弹性形变才具有的势能，我们把这种势能叫它弹性势能。（六）探究重力势能1、重力势能（幻灯13）看一下这张照片，同学们有什么感觉？（）为什么有害怕的感觉？（因为它容易打着人）石头容易打着人，说明它具有什么？（能量）那么，这块石头具有哪种能量呢？（重力势能）如果把这块石头放在地上，它还有这种能量吗？（没有）所以，要使物体具有重力势能，就必须（把它举高）那么为什么物体被举高后就具有重力势能了呢？（物体被举高，意味着有其他物体对它做功，这部分功被转化为重力势能储存起来）那么重力势能的大小又与哪些因素有关呢？（幻灯15）探究：重力势能的大小跟哪些因素有关？一、根据我们的生活经验，猜猜看可能跟哪些因素有关呢？二、以同桌的两个同学为一个单位，思考一下，就地取材，看能不能就用我们桌面上的物体来验证我们的猜想呢？（铅笔或圆珠笔，透明胶带，橡皮擦，作业本纸）待会儿让我们看看哪些同学的方法既巧妙又有效？三、实验之前要考虑好以下两个问题： （1）如何比较重力势能的大小？ （2）如何运用控制变量法控制其中的变量？学生实验，老师巡视指导抽生回答实验过程及结论。（幻灯16）交流结论1、物体被举的高度相同时，质量_的物体具有的重力势能_;2、质量相同时，举得_的物体具有的重力势能_;3、物体的重力势能与物体的_和_有关，_越大，_越大，物体具有的重力势能就越大。（幻灯17）结论：物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越大。加深理解：你能举出几个物体具有重力势能的例子？如果居住在高楼上的居民往窗户外面扔东西，有什么危害？如果是你，你还会随意往外扔东西吗？ （七）探究弹性势能2、 弹性势能刚才我学习的是重力势能，还有一种势能叫，我们已经知道，卷曲的钢片和拉弯的弓箭都有弹性势能，那么大家知道物体在什么情况下才具有弹性势能呢？（点拨：比如这张弓，是不是在什么情况下它都具有弹性势能呢？只有在什么情况下它才具有弹性势能呢？所以我们应该怎么说？）使学生知道，物体具有弹性势能的条件是物体自身发生弹性形变。大家能再举出一些物体具有弹性势能的例子吗？（张开的弓、拉开的弹弓、弯曲的撑竿、压弯的跳板、形变的网球及网球拍等，注意纠正学生在举例过程中的错误）大家举了这么多例子，也一定很想知道影响弹性势能大小的因素吧?那么这个我给大家留一个课后探究题：探究弹性势能的大小与什么因素有关？我们大家