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初中物理動(dòng)能和勢能教案 初中物理動(dòng)能和勢能教學(xué)設(shè)計(jì)篇一
1、了解能量的初步概念。
2、知道什么是動(dòng)能及影響動(dòng)能大小的因素。
3、知道什么是重力勢能和彈性勢能及影響勢能大小的因素。
4、能舉例說明物體的動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能。
5、能用動(dòng)能、勢能大小的因素解釋簡單的現(xiàn)象。
6、通過演示實(shí)驗(yàn)、生活中的現(xiàn)象歸納和總結(jié),提高學(xué)生觀察、比較、想象、歸納的能力。
本節(jié)教材首先在學(xué)生學(xué)過的功的知識的基礎(chǔ)上,直接從功和能的關(guān)系引入了能量的初步概念,不追求嚴(yán)密性。這是因?yàn)槌踔兄灰髮W(xué)生對能量的概念有初步的認(rèn)識。教材列舉了風(fēng)、流水等能夠做功,以便使學(xué)生對運(yùn)動(dòng)物體具有能量形成比較清楚的具體印象,同時(shí)也為講水能和風(fēng)能的利用埋下伏筆。由此引出了動(dòng)能的概念,用實(shí)驗(yàn)說明動(dòng)能的大小跟速度、質(zhì)量的關(guān)系,能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力,勢能的教學(xué)也是從做功的角度先引入勢能概念,再由實(shí)驗(yàn)或觀察生活中的現(xiàn)象學(xué)習(xí)勢能的大小的決定因素。最后,教材給出了機(jī)械能的概念,并指出動(dòng)能、勢能、機(jī)械能的單位和功的單位相同,都是焦耳。
對于能量的引入,可以從一些涉及能量的詞中,知道“能”是重要概念。再聯(lián)系做功的知識,列舉實(shí)例如課本上的實(shí)例和演示小實(shí)驗(yàn)。
用學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方法,讓學(xué)生列舉運(yùn)動(dòng)物體能做功的現(xiàn)象,并分析這些不同事物的相同點(diǎn),進(jìn)而得出運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量是動(dòng)能的結(jié)論。進(jìn)一步用實(shí)驗(yàn)或多媒體資料發(fā)現(xiàn)動(dòng)能大小的決定因素,并進(jìn)而用學(xué)到的知識,即動(dòng)能定義、動(dòng)能大小的決定因素來分析和解釋生產(chǎn)和生活中的現(xiàn)象。
對于重力勢能和彈性勢能的學(xué)習(xí),也用同樣的方法,可以設(shè)計(jì)與動(dòng)能相同的學(xué)習(xí)框架,讓學(xué)生用科學(xué)探究的方法學(xué)習(xí),同時(shí)學(xué)生可以加深體驗(yàn)學(xué)習(xí)物理的方法和感覺到學(xué)習(xí)物理的樂趣。
對于機(jī)械能的學(xué)習(xí),可以用學(xué)生閱讀課本或提供給學(xué)生的閱讀材料,教師進(jìn)行總結(jié),注意要用聯(lián)系實(shí)際的事例使學(xué)生能夠分析機(jī)械能的實(shí)際問題,并理解動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能中“統(tǒng)稱”的含義。
第一節(jié) 動(dòng)能和勢能
【課題】動(dòng)能和勢能
【重點(diǎn)和難點(diǎn)分析】動(dòng)能和勢能概念的建立。重力勢能概念建立:由于實(shí)際看到的下落物體做功都表現(xiàn)為有速度的物體的做功,所以在建立重力勢能概念時(shí),要強(qiáng)化能夠做功的物體就有能量。
1、 引入新課
由于能量和做功的概念有密切的聯(lián)系,所以通過一些問題引導(dǎo)學(xué)生由功和能的關(guān)系理解能量的概念。提供學(xué)生思考的問題有:怎樣才算做功了;功的必要條件和單位;分析具體實(shí)例引入能量的概念。
實(shí)驗(yàn):演示鋼球從斜面上滾下,在水平面上撞擊木塊,使木塊移動(dòng)一段距離,學(xué)生分析在碰撞過程中,做功的情況。由分析結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K做了功”引出能量的概念“一個(gè)物體能夠做功,我們就說它具有能量??梢娫谖锢韺W(xué)中,能量和做功有密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領(lǐng)。一個(gè)物體能做的功越多,這個(gè)物體的能量越大。
2、新授課:動(dòng)能
1)動(dòng)能概念的建立
觀察和分析生活中的實(shí)例:風(fēng)吹動(dòng)帆船航行,空氣對帆船做了功;急流的河水把石頭沖走,水對石頭做了功,運(yùn)動(dòng)的鋼球打在木塊上,把木塊推走,鋼球?qū)δ緣K做了功。
利用板圖幫助學(xué)生找到不同現(xiàn)象的共性的內(nèi)容:運(yùn)動(dòng)的物體能夠做功,我們把它們所具有的能量稱為“動(dòng)能”。
從板圖上,學(xué)生應(yīng)當(dāng)能夠總結(jié)出“物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能量稱為動(dòng)能”。
根據(jù)學(xué)生的具體情況,可以由學(xué)生總結(jié)結(jié)論,也可以教師幫助學(xué)生逐步的尋求共同點(diǎn),得到結(jié)論。
2)動(dòng)能大小的決定因素
實(shí)驗(yàn)步驟1:讓同一個(gè)鋼球在斜面的不同位置上滾下,觀察小球撞擊木塊的現(xiàn)象,并分析得到的結(jié)論。
學(xué)生在觀察過程中要思考的問題:鋼球先后從不同高度處滾下的原因;撞擊距離的遠(yuǎn)近說明了什么;做功多少說明了什么;實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
分析過程:同一個(gè)鋼球,原來的位置越高,滾到斜面下端時(shí)的速度越大,把木塊推得越遠(yuǎn),做的功越多,說明具有的動(dòng)能越大,所以動(dòng)能的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)步驟2:觀察鋼球和木球在斜面的同一高度處滾下,撞到平面上的木塊發(fā)生的現(xiàn)象,并分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。
學(xué)生在觀察過程中思考的問題:鋼球和木球從斜面的同一高度處滾下的原因;撞擊木塊的遠(yuǎn)近說明了什么;做功多少說明了什么;實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
分析過程:鋼球和木球從斜面的同一高度處滾下,到達(dá)斜面底部時(shí)速度相同,鋼球的質(zhì)量大,把木塊推得遠(yuǎn),做功多,具有動(dòng)能大,所以動(dòng)能的大小還與物體的質(zhì)量有關(guān)。
綜上所述:物體的動(dòng)能大小和物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。
3、 新授課:勢能
1) 力勢能概念的建立及其大小的決定因素
引導(dǎo)學(xué)生觀察分析重錘具有做功能力,因而具有能量:重錘被舉高,當(dāng)下落時(shí),能夠把木樁打入地里,對木樁做功,所以它因能夠做功而具有能量,我們把這種能量稱為重力勢能。
學(xué)生列舉生活中存在重力勢能的實(shí)例。并結(jié)合實(shí)例分析出物體和地面有高度差就有重力勢能(可以讓學(xué)生知道我們都是以地面為參考,來分析重力勢能的)
學(xué)生從實(shí)例中分析重力勢能的大小的決定因素,并結(jié)合實(shí)際現(xiàn)象分析是否有重力勢能、重力勢能大小比較、重力勢能的變化三個(gè)方面的問題。
2)彈性勢能概念的建立及其大小的決定因素
建議學(xué)習(xí)方法為學(xué)生閱讀,并回答問題:什么是彈性勢能;舉例說明物體具有彈性勢能可以做功;分析壓縮彈簧被放松而做功的實(shí)例;列舉并分析彈性勢能大小比較和彈性勢能變化的實(shí)例。
4、新授課:機(jī)械能
講清機(jī)械能上動(dòng)能和勢能的統(tǒng)稱其中統(tǒng)稱的含義:表示動(dòng)能和勢能都屬于機(jī)械能,即機(jī)械能有兩種表示方式:動(dòng)能和勢能。一個(gè)物體既可以有動(dòng)能也可以有勢能。
初中物理動(dòng)能和勢能教案 初中物理動(dòng)能和勢能教學(xué)設(shè)計(jì)篇二
一、知識與技能
1、知道功能關(guān)系。
2、知道動(dòng)能和勢能的概念
3、在探究中理解影響動(dòng)能、勢能的因素
4、用能量的初步知識理解分析實(shí)際問題
二、過程與方法
1、通過類比遷移理解功能關(guān)系。
2、通過觀察知道動(dòng)能、勢能的存在。
3、通過歸納概括得到動(dòng)能、勢能的概念。
4、在討論、探究實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出影響動(dòng)能及勢能的因素
5、在討論、探究實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出各因素對能量的影響。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、通過科學(xué)探究,使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)并領(lǐng)悟科學(xué)探究方法,發(fā)展科學(xué)探究能力,形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度。
2、通過素材出示和教師引導(dǎo),適當(dāng)進(jìn)行思想教育和學(xué)科滲透。
1、觀察歸納得出動(dòng)能及勢能的概念。
2、通過實(shí)驗(yàn)探究得出影響動(dòng)能和勢能大小的因素。
功能關(guān)系
干電池、多媒體課件,斜面,銅圓柱、鐵圓柱,木塊,橡皮泥,橡皮筋,刻度尺,不同的(粗細(xì))彈簧,長度相同、粗細(xì)不同的橡皮筋。導(dǎo)線,開關(guān),小燈泡。
將學(xué)生分4人一組分為10個(gè)小組。
一、創(chuàng)設(shè)情境、趣味導(dǎo)入(2分鐘)
1、播放小鳥撞飛機(jī)新聞報(bào)道。學(xué)生觀看。
2、師:小小的小鳥為什么會(huì)撞壞巨大的飛機(jī)?要搞清這一問題,我們要學(xué)習(xí)能量的相關(guān)知識。能量這一詞我們并不陌生,在八年級電學(xué)部分我們已正式接觸過了。下面我們先來復(fù)習(xí)電學(xué)中能量知識。
二、功能關(guān)系(5分鐘)
師:出示一節(jié)干電池。并提問:你怎樣判斷這節(jié)電池是否儲(chǔ)存有能量?你判斷的依據(jù)是什么?
生:接入一個(gè)小燈泡,如果亮,就說明它存有能量。小燈炮發(fā)光,說明有電能轉(zhuǎn)化為熱能和光能。電流正在做功。
師:如果我們斷開開關(guān),電池是否儲(chǔ)存有能量呢?說出你判斷的理由。
生:也有。如果把電路連通,會(huì)看到小燈泡發(fā)光,電流會(huì)做功,所以它也具有能量。
師:很好。從做功的角度來看,我們該如何判斷這節(jié)電池是否儲(chǔ)存有能量呢?請大家先在小組內(nèi)交流,再給出結(jié)論。完畢
師投影:
1、現(xiàn)在正在做功。
2、現(xiàn)在沒有做功,接通電路后,能夠做功。
師:在電學(xué)中,我們學(xué)會(huì)了如何判斷電源是否還存有能量,那么在力學(xué)中,我們?nèi)绾闻袛嘁粋€(gè)物體是儲(chǔ)存有能量呢?
師投影如下圖片,并提問:請判斷下列各圖物體是否具有能量?
1、流動(dòng)的河水
2、黃山上聳立的巨石
3、拉彎的弓
生思考與討論。畢。交流
生1:流動(dòng)的河水具有能量。因?yàn)樗鼘χ衽庞辛Φ淖饔?,竹排又在力的方向上前進(jìn)了一段距離,所以流水對竹排做正在做功。
生2:黃山上聳立的巨石具有能量?,F(xiàn)在它雖然沒有做功。但一旦從山上滾下來,就可以對其它的物體做功,所以它肯定具有能量。
生3:拉彎的弓具有能量。它現(xiàn)在雖然沒有做功,但放手后,可以把箭射出去,對箭做功,所以它具有能量。
師:力學(xué)里我們又該怎樣判斷一個(gè)物體是否具有能量的?
生總結(jié):也分兩種情況:
一、物體正在做功,肯定具有能量。
二,物體現(xiàn)在沒有做功,但條件改變時(shí),如杲它能夠做功,也具有能量。
師:大家請看教材中是如何判斷的?
生找到并閱讀:一個(gè)物體能夠做功,我們就說它具有能量。
師投影:一、功能關(guān)系:一個(gè)物體能夠做功,我們就說它具有能量。
師:剛才我們得出判斷一個(gè)物體是否具有能量,要分兩種情況??墒墙滩乃o的方法中沒提呀。問題出在哪兒?
生(沉默后):能夠。
師:能具體點(diǎn)嗎?
生:能夠做功,包含了兩種情況:
一、現(xiàn)在正在做功。
二、現(xiàn)在沒有做功,但具有做功的能力。
師投影:“能夠”的兩層含義:
1、一個(gè)物體現(xiàn)在正在做功;
2、一個(gè)物體現(xiàn)在沒有做功,但條件改變時(shí),它具有做功的能力。
初中物理動(dòng)能和勢能教案 初中物理動(dòng)能和勢能教學(xué)設(shè)計(jì)篇三
【知識與技能目標(biāo)】
初步認(rèn)識動(dòng)能和勢能,勢能包括:重力勢能和彈性勢能,并且通過實(shí)驗(yàn)了解動(dòng)能和勢能受哪些因素影響。
【過程與方法目標(biāo)】
通過探究物體的動(dòng)能受哪些因素影響的實(shí)驗(yàn),學(xué)生的分析問題能力和解決問題能力得以提高。
【情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】
實(shí)驗(yàn)探究加強(qiáng)了學(xué)生的分析能力,增加了對物理學(xué)科的喜愛。
【重點(diǎn)】
初步認(rèn)識動(dòng)能和勢能以及它們受哪些因素影響。
【難點(diǎn)】
對質(zhì)量相同,速度越大,動(dòng)能越大;速度相同,質(zhì)量越大,動(dòng)能越大的理解。
環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課
教師多媒體展示一些圖片:湍急的流水能推動(dòng)水車,拉開的彈弓能將彈丸射出,提出問題:這其中的原因是什么?
學(xué)生回答:流水、彈弓都做了功,便能推動(dòng)水車,將彈丸射出。
教師引導(dǎo)流水、彈丸都對外做了功,它們都具有能量,而這個(gè)能量叫什么?有什么特性?引出今天的課題——?jiǎng)幽芎蛣菽?板書)
環(huán)節(jié)二:生成新知
(一)動(dòng)能
1.教師引導(dǎo):
草地上運(yùn)動(dòng)的足球、高速公路上行駛的汽車,它們身上具有什么能量?
學(xué)生根據(jù)導(dǎo)入以及課前的預(yù)習(xí)回答:動(dòng)能
教師總結(jié):物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量,叫做動(dòng)能。(板書)
(二)勢能
1.重力勢能
教師展示視頻:打樁機(jī)在工作的時(shí)候,先把重錘高高的舉起,重錘落下,可以把樁打入地里,并說明高處的重錘具有的能量叫重力勢能。(板書)根據(jù)動(dòng)能的影響因素讓學(xué)生猜想,重力勢能的影響因素是什么?
學(xué)生回答:物體的質(zhì)量越大,位置越高,具有的重力勢能越大。(板書)
2.彈性勢能
教師展示圖片:發(fā)生形變的網(wǎng)球拍和拉彎的弓具有什么能量?
根據(jù)重力勢能的學(xué)習(xí)學(xué)生回答:彈性勢能。(板書)
追問:彈性勢能受什么因素影響?
學(xué)生回答:物體的彈性形變越大,彈性勢能越大。(板書)
總結(jié):重力勢能和彈性勢能是常見的兩種勢能。
環(huán)節(jié)三:鞏固提高
請學(xué)生判斷下列物體具有哪種形式的能量:
1、在水平公路上行駛的汽車;
2、懸掛在天花板上的吊燈;
3、在空中飛行的飛機(jī);
4、發(fā)生形變的網(wǎng)球拍。
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
請用物理知識解釋:為什么要對機(jī)動(dòng)車的最高行駛速度進(jìn)行限制?為什么在同樣的道路上,對不同車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度?
初中物理動(dòng)能和勢能教案 初中物理動(dòng)能和勢能教學(xué)設(shè)計(jì)篇四
(一)教學(xué)目的
1.理解動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化并能舉例說明。
2.能解釋有關(guān)動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化的簡單現(xiàn)象。
(二)教具
1.麥克斯韋滾擺。
2.課本圖1-7的裝置,在彈簧片前加一彈簧。
3.單擺、皮球(或乒乓球)。
(三)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)提問
(1)動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)?怎樣判斷質(zhì)量一定的物體的動(dòng)能的變化?
(2)勢能的大小與哪些因素有關(guān)?怎樣判斷重力勢能大小的變化?
(演示鋼球從斜槽滾下,斜槽傾角應(yīng)盡量小一些,使鋼球從斜槽滾下的時(shí)間盡量長一些,引導(dǎo)學(xué)生觀察鋼球豎直高度的變化和速度的變化,回答上述問題)
2.新課教學(xué)
(1)動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
從上面實(shí)驗(yàn)可以看到,鋼球從斜槽滾下的過程中,高度降低,重力勢能減?。凰俣茸兛?,動(dòng)能增大,這個(gè)動(dòng)能是怎樣產(chǎn)生的?(引導(dǎo)學(xué)生回答是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的)
問:重力勢能可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能可不可以轉(zhuǎn)化為重力勢能呢?
演示滾擺(將擺輪涂成黑白相間,使學(xué)生明顯觀察到轉(zhuǎn)速的變化),引導(dǎo)學(xué)生觀察:擺下降時(shí),擺輪越轉(zhuǎn)越快;擺上升時(shí),擺輪越轉(zhuǎn)越慢,并說明動(dòng)能和重力勢能變化的情況,最后得出動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化的結(jié)論。
(2)動(dòng)能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化嗎?
演示課本圖1-7(水平槽末端加一彈簧,以使動(dòng)能和彈性勢能的變化明顯顯示出來),引導(dǎo)學(xué)生觀察:鋼球接觸彈簧后,速度減小,彈簧壓縮;彈簧恢復(fù)時(shí),形變減小,鋼球速度變大,但方向反過來了(教師應(yīng)指出:動(dòng)能大小跟運(yùn)動(dòng)快慢有關(guān),跟運(yùn)動(dòng)方向無關(guān),因?yàn)槲矬w向任何方向運(yùn)動(dòng)都能做功)。
對鋼球和彈簧間的能的轉(zhuǎn)化,應(yīng)分兩步講:
①從鋼球壓彈簧開始到彈簧形變最大:鋼球動(dòng)能由最大變到零,彈簧彈性勢能由零到最大,即動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。
②從彈簧形變最大到恢復(fù)原狀:彈簧彈性勢能又轉(zhuǎn)化為鋼球的動(dòng)能。
(3)動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化的例子。
先讓學(xué)生列舉日常生活中例子,然后引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析下列事例:
①演示單擺,引導(dǎo)學(xué)生觀察擺球在高度最大處和最低點(diǎn)的速度大小,說明動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。
②人造衛(wèi)星:教師先指出:衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn),勢能最大,在近地點(diǎn)勢能最小。問學(xué)生:衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近球點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中,速度怎樣變化?能量怎樣轉(zhuǎn)比?引導(dǎo)學(xué)生回答:衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn),勢能減小了,減小的勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故速度增大。再讓學(xué)生回答衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)能的轉(zhuǎn)化情況。
③撐竿跳高:由于過程比較復(fù)雜,可由教師分析講解。為使問題簡化,分析時(shí)一律不考慮起跳前助跑的作用。
徒手跳高的高度由起跳時(shí)向上的速度決定。即起跳時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為最高點(diǎn)的重力勢能。
撐竿跳高時(shí),人在起跳時(shí)使撐竿彎曲(形變),這時(shí)人具有動(dòng)能,撐竿具有彈性勢能。到最高點(diǎn)時(shí),撐竿恢復(fù)原狀。人的動(dòng)能和撐竿的彈性勢能都轉(zhuǎn)化為人的重力勢能。
故撐竿跳高比徒手跳高的高度大。
①跳板跳水:引導(dǎo)學(xué)生回答:起跳時(shí)為什么人要向下猛壓跳板?(答:使跳板形變,具有彈性勢能)人離開跳板時(shí)的動(dòng)能是哪里來的?(答:跳板的彈性勢能轉(zhuǎn)化來的)人起跳的高度由什么因素決定?(答:由起跳時(shí)的動(dòng)能,也就是由跳板形變最大時(shí)的彈性勢能決定)
注意:不討論人在空中的翻轉(zhuǎn)。
3.板書設(shè)計(jì)
動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
動(dòng)能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化
4.想想議議
(1)演示皮球的下落和跳起(將皮球涂黑使它落在涂白的水平木板上,觀察木塊上的黑色圓斑),并提出問題,讓學(xué)生討論回答:
為什么木塊上是圓斑,而不是黑點(diǎn)?(答:因?yàn)槠で虬l(fā)生了形變)
發(fā)生彈性形變的皮球具有的彈性勢能是哪里來的?(答:由動(dòng)能轉(zhuǎn)化來的)
皮球反跳有向上的速度,即具有動(dòng)能,這個(gè)動(dòng)能是哪里來的:(答:彈性勢能轉(zhuǎn)化來的)
最后提出:皮球從一定高度落下,反跳到最高點(diǎn),說明這一過程能的轉(zhuǎn)化情況?
(點(diǎn)名要學(xué)習(xí)好的學(xué)生回答)
(2)演示皮球反跳高度一次比一次低,再演示滾擺高度也是一次比一次低.最后都要停下來,問:這是什么原因呢?
(引導(dǎo)學(xué)生回答:物體運(yùn)動(dòng)要克服摩擦和空氣阻力做功,要消耗物體的機(jī)械能。最后機(jī)械能完全被用來克服摩擦和空氣阻力做功消耗掉了,所以物體最后要停下來)
教師點(diǎn)明:消耗掉的機(jī)械能并未消失,而是轉(zhuǎn)化為其他形式的能了。這個(gè)問題以后將學(xué)到。
(3)物體能做功才具有能,舉高的物體處于靜止?fàn)顟B(tài),怎能做功?既然不能做功,為什么說它具有重力勢能?
(引導(dǎo)學(xué)生回答:舉高的物體落下來具有動(dòng)能,動(dòng)能可以做功,但動(dòng)能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的,故我們說勢能可以做功,實(shí)際上是勢能可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能而做功)
(4)鋼球落在鋼板上,也會(huì)反跳起來,反跳時(shí)的動(dòng)能是怎樣轉(zhuǎn)變來的?教師指出:鋼球和鋼板相碰,也要發(fā)生彈性形變,只是這個(gè)形變較難覺察。事實(shí)上,任何堅(jiān)硬的物體相碰時(shí),都要發(fā)生形變。
然后讓學(xué)生回答。
5.布置作業(yè)
(1)說明下列過程中機(jī)械能的轉(zhuǎn)化:
①雪橇從山坡上滑下;
②炮彈從炮口斜向上射出,又落到遠(yuǎn)處地上;
③玩具彈簧槍將“子彈”射出去;
④小孩坐在秋千上,在媽媽推了一次以后,自己蕩著。
(2)你騎自行車時(shí),在上坡前往往要加緊蹬幾下;汽車司機(jī)在開車上坡前,也往往要加大油門,加大速度。從能的轉(zhuǎn)化來說明這樣做的好處。
(3)彈簧門在推開以后能自己關(guān)閉。說明這件事怎樣利用了能的轉(zhuǎn)化。
(以上三題即課本機(jī)械能一章習(xí)題第4、5、6題)
初中物理動(dòng)能和勢能教案 初中物理動(dòng)能和勢能教學(xué)設(shè)計(jì)篇五
1.理解動(dòng)能和重力勢能的初步概念。
2.知道什么是彈性勢能。
3.理解機(jī)械能的初步概念。
4.培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。
理解動(dòng)能和重力勢能。
能的概念的建立。
鋼球、斜槽軌道、小木塊、砝碼、彈簧。
(一)引入
我們在日常生活中經(jīng)常提到能,諸如熱能、電能、能源開發(fā)等等?!澳堋贝_是物理學(xué)中的一個(gè)重要概念,能的概念跟功的概念有密切聯(lián)系。我們說一個(gè)物體能夠做功,這個(gè)物體就具有能。電流能做功,具有電能;燃料燃燒放熱可以做功,有熱能。
自然界中,能的形式很多,今天我們學(xué)習(xí)最常見的能的形式——?jiǎng)幽芎蛣菽堋?/p>
(二)動(dòng)能
1.什么樣的物體具有動(dòng)能?
急流的河水能把石頭沖走,流水能做功;飛行的子彈能把木板打穿,飛行的子彈能做功;風(fēng)吹動(dòng)帆船航行,空氣流動(dòng)形成的風(fēng)能做功。這些物體能做功,它們都具有能。它們的能量由于物體運(yùn)動(dòng)才具有的。水由于流動(dòng)、子彈由于飛行、空氣由于流動(dòng)而具有能。
物理學(xué)中把物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能。一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。
2.請同學(xué)們判斷下列物體中哪些物體具有動(dòng)能。
靜坐的人,足球場上奔跑的運(yùn)動(dòng)員,炮膛中準(zhǔn)備發(fā)射的炮彈,從飛機(jī)上投出的炸彈,被電風(fēng)扇吹動(dòng)的空氣。
(學(xué)生回答)。
奔跑的運(yùn)動(dòng)員,飛機(jī)投出的炸彈,被吹動(dòng)的空氣具有動(dòng)能。原因是運(yùn)動(dòng)員、炸彈和空氣是運(yùn)動(dòng)的。而靜坐的人和炮膛中等待發(fā)射的炮彈是靜止的,所以不具有動(dòng)能。
3.動(dòng)能的大小或多少跟哪些因素有關(guān)。
物體能夠做的功越多,表示這個(gè)物體具有的能量越大。那么動(dòng)能的大小決定于哪些因素呢?現(xiàn)在我們通過實(shí)驗(yàn)來研究。
這是個(gè)帶槽的木板,我們把鋼球放到斜面上令其滾下,到達(dá)平面上打擊一個(gè)小木塊,推動(dòng)木塊做功,根據(jù)木塊被推動(dòng)的距離遠(yuǎn)近來判斷鋼球具有的動(dòng)能的大小。
(教師演示、學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn))
第一次,我們使小鋼球從某一高度由靜止開始滾下。注意木塊被推的距離。
第二次,我們換一個(gè)質(zhì)量大的鋼球,從同一位置由靜止開始滾下,到達(dá)平面上時(shí)和剛才的小鋼球具有同樣的速度,再觀察木塊被推動(dòng)的距離。很顯然,第二次木塊被推的距離比第一次遠(yuǎn)得多。說明大鋼球做的功多,也就是大鋼球具有的動(dòng)能大。
提問,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么?(學(xué)生回答)
這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了物體的動(dòng)能大小跟它的質(zhì)量有關(guān),速度相同時(shí),質(zhì)量越大,動(dòng)能越大。
我們用同一個(gè)鋼球再做兩次實(shí)驗(yàn)。(教師演示,學(xué)生觀察)
第一次,我們讓鋼球從比較低的位置由靜止開始滾下。第二次我們讓鋼球從比較高的位置由靜止開始滾下。比較兩次實(shí)驗(yàn)中木塊被推的距離大小。
很顯然,鋼球從更高的位置滾下來,到達(dá)平面上時(shí)具有更大的速度,木塊被推的更遠(yuǎn)。
提問,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么?(學(xué)生回答)
這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明同一個(gè)物體速度越大,動(dòng)能越大。
通過以上實(shí)驗(yàn)可知,物體的質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能就越大。
4.課堂練習(xí)。
(1)一輛汽車加速運(yùn)動(dòng),它的動(dòng)能______。
(2)火車進(jìn)站時(shí)做減速運(yùn)動(dòng),它的動(dòng)能______,停止后,它的動(dòng)能=______。
(3)一輛灑水車在馬路上勻速前進(jìn)并正在灑水,它的動(dòng)能______。
(三)勢能
運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能。生活中也有很多物體并沒有運(yùn)動(dòng),但是它們也能做功,也具有能。
1.什么樣的物體具有重力勢能?
人們在打樁時(shí),必須把重錘高高舉起,當(dāng)重錘落下時(shí)可以做功,因?yàn)橹劐N受到豎直向下的重力,重錘下落時(shí)沿著重力的方向向下通過了一段距離,所以舉高的重錘可以做功,將木樁打入地里。試想,一個(gè)重錘如果靜止地壓在本樁上是不能做功的。重錘只有在被舉高的情況下才能做功,即重錘被舉高時(shí)才具有做功的本領(lǐng)——能。
一池靜止的水是不能做功的,但是這一池靜止的水如果處在高山上,水落下時(shí)就可以做功,把水車沖得轉(zhuǎn)起來。
被舉高的物體具有的能叫重力勢能。
2.重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)。
請大家判斷下列物體的重力勢能的大小。
(1)打地基時(shí),質(zhì)量是20千克的石頭重錘和質(zhì)量是100千克的鐵制重錘被舉得同樣高,誰的重力勢能大?(學(xué)生回答)
(2)同一個(gè)重錘,被舉高1米或3米兩種情況下,哪種情況重力勢能大?(學(xué)生回答)
通過以上的兩個(gè)例子說明大家能判斷出重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量和被舉的高度有關(guān),物體的質(zhì)量越大,舉得越高,它具有的重力勢能越大。
3.什么樣的物體具有彈性勢能?
大家看一個(gè)實(shí)驗(yàn)。(教師邊演示,邊講授)
這是一個(gè)彈簧,把一個(gè)砝碼放在彈簧上的小木板上,用力將彈簧壓縮,使其發(fā)生彈性形變。此時(shí),彈簧靜止,沒有動(dòng)能。彈簧也沒有被舉高,也沒有重力勢能??墒谴蠹蚁胂?,彈簧能不能做功?
能!放開手,砝碼被彈簧舉起來。
可見,被壓縮的彈簧也具有能。這種能區(qū)別于動(dòng)能和重力勢能,它是由于物體發(fā)生了彈性形變而具有的能。所以,發(fā)生彈性形變的物體具有的能叫彈性勢能。
物體在很多情況下都具有彈性勢能。射箭用的弓被拉滿時(shí)產(chǎn)生彈性形變,具有彈性勢能。鐘表的發(fā)條在卷緊時(shí)具有彈性勢能,通過做功來帶動(dòng)鐘表機(jī)件正常轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.物體的彈性勢能的大小跟形變大小有關(guān),彈性形變越大,它具有的彈性勢能越大。
5.重力勢能和彈性勢能都叫做勢能。
(四)機(jī)械能
1.提問:飛行中的飛機(jī)具有什么能?(學(xué)生回答)
飛機(jī)是運(yùn)動(dòng)的,它具有動(dòng)能。飛機(jī)從地面飛上高空,所以具有重力勢能。很多物體可以既有動(dòng)能又有勢能。動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱機(jī)械能。
2.一個(gè)物體能夠做的功越多,表示它的能量越大。物體做了多少功,必然消耗了多少某種形式的能。所以能的單位跟功的單位相同,也是焦耳。例如,推出去的鉛球,動(dòng)能是300焦耳,重力勢能是200焦耳,彈性勢能為0,那么鉛球的機(jī)械能就是500焦耳。
(五)布置作業(yè)
(1)復(fù)習(xí)課文
(2)習(xí)題1、2、3。(盛重光)
初中物理動(dòng)能和勢能教案 初中物理動(dòng)能和勢能教學(xué)設(shè)計(jì)篇六
1.了解能量的初步概念。
2.知道什么是動(dòng)能及影響動(dòng)能大小的因素。
3.知道什么是勢能及影響勢能大小的因素。
4.知道什么是機(jī)械能及機(jī)械能的單位。
斜槽,鋼球,木塊,橡皮筋,壓縮彈簧等。
鑒于能量和功的概念有密切的聯(lián)系,所以通過“怎樣才算做了功”的提問,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解力的作用成效、功的兩要素。
當(dāng)一個(gè)力作用在物體上,物體在這個(gè)力的作用下,沿力的方向上通過了一段距離,這個(gè)力的作用有了成效,就說這個(gè)力做了功。
出示一木塊,并將其置于水平桌面上。說明木塊受重力的作用,但木塊沒有在重力方向上運(yùn)動(dòng),所以重力對木塊沒有做功。繼而用手推動(dòng)木塊,使木塊運(yùn)動(dòng)一段距離。在此過程中,重力仍然沒有做功,手的推力做了功。進(jìn)而強(qiáng)調(diào)力和在力的方向上通過的距離是功的兩要素,且功的大小就等于兩者的乘積。
出示斜槽,并演示鋼球從斜槽上滾下,在水平桌面上撞擊木塊,使木塊移動(dòng)了一段距離。讓學(xué)生分析碰撞過程中,做沒做功?
利用學(xué)生分析的結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K做了功”引入能量的概念:一個(gè)物體能夠做功,我們就說它具有能量??梢娢锢韺W(xué)中,能量和功有著密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領(lǐng)。
不同的物體做功的本領(lǐng)也不同。一個(gè)物體能夠做的功越多,表示這個(gè)物體的能量越大。
物體具有能量的形式是多種多樣的,以后我們將逐步認(rèn)識各種形式的能量。剛才的實(shí)驗(yàn)中鋼球撞擊木塊能夠做功,但若將鋼球??吭谀緣K一側(cè)(邊講邊演示),這時(shí)的鋼球并不能推動(dòng)木塊做功。只有運(yùn)動(dòng)的鋼球才能推動(dòng)木塊做功。
(1)動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而能夠做功,它們具有的能量叫做動(dòng)能。
引導(dǎo)學(xué)生廣泛地列舉事例,說明運(yùn)動(dòng)的空氣、水和各種物體都能夠做功,而具有動(dòng)能。概括出“一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能?!?/p>
列舉事例說明:運(yùn)動(dòng)的物體具有的動(dòng)能多少不盡相同。如狂風(fēng)能吹倒大樹,而微風(fēng)只能使樹枝搖動(dòng)。進(jìn)而通過演示實(shí)驗(yàn),概括出決定物體動(dòng)能大小的因素。
演示課本圖1-1實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)可分三步:
①將同一個(gè)鋼球,從斜面不同高度滾下,讓學(xué)生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動(dòng)的距離。木塊被推動(dòng)的距離不同,說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動(dòng)得越遠(yuǎn),表明鋼球的動(dòng)能越大。實(shí)驗(yàn)說明:從不同高度滾下的鋼球,具有不同的動(dòng)能。
②上面的實(shí)驗(yàn)表明鋼球從較高處滾下時(shí)具有的動(dòng)能大。那么鋼球從不同的高度滾下時(shí)有什么不同呢?我們可通過觀察實(shí)驗(yàn)來得到結(jié)論。將質(zhì)量相同的兩個(gè)鋼球,同時(shí)從斜槽的最高點(diǎn)和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點(diǎn)滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實(shí)驗(yàn)表明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論:物體的動(dòng)能與速度有關(guān),速度越大,物體的動(dòng)能越大。
③換用不同質(zhì)量的鋼球,從同一高度讓其滾下,讓學(xué)生觀察鋼球推動(dòng)木塊的距離。從而得出結(jié)論:運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量越大,動(dòng)能就越大。
演示實(shí)驗(yàn)之后,總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:運(yùn)動(dòng)物體的速度越大,質(zhì)量越大,動(dòng)能就越大。
(2)勢能:物體由于運(yùn)動(dòng)的原因而具有動(dòng)能,物體還可能由于其他的原因而具有能量。例如,同學(xué)們都玩過用橡皮筋彈射紙彈的游戲,拉長的橡皮筋能給紙彈一個(gè)力,并推動(dòng)紙彈移動(dòng)一段距離,從而對紙彈做了功。同樣拉彎的弓,壓縮的彈簧也能夠做功,它們都具有能量,這種能量叫做彈性勢能,它是由于物體發(fā)生彈性形變而具有的能量。
解釋彈性形變:物體受到外力作用而發(fā)生的形狀變化,叫做形變。如果外力撤消,物體能夠恢復(fù)原狀,這種形變叫做彈性形變。列舉事例說明物體的彈性形變。如:拉長的彈簧,壓扁的皮球,彎曲的鋼鋸條,上緊的鐘表發(fā)條等。
利用課本圖1-4的實(shí)驗(yàn),闡明物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。為節(jié)省課堂時(shí)間,課前將兩個(gè)性質(zhì)相同彈簧,按照課本圖1-4壓縮到不同的長度。先后將拉緊彈簧的繩燒斷,兩次砝碼被彈起的高度不同。彈簧壓得越緊,放松時(shí)它做的功越多,表示它的彈性勢能越大。
被舉高的重物,也能夠做功。例如:舉高的鉛球,落地時(shí)能將地面砸個(gè)坑;舉高的夯落下時(shí)能把木樁打入地里。舉高的物體具有的能量叫重力勢能。
列舉事例說明:物體的質(zhì)量越大,舉得越高,它具有的重力勢能越大。如:舉起同樣高度的鉛球和乒乓球,鉛球落下時(shí)做的功多,具有的重力勢能大。鉛球舉得越高,具有的重力勢能就越大。
引導(dǎo)學(xué)生討論樹上結(jié)的蘋果是否具有重力勢能?通過討論使學(xué)生理解“一個(gè)物體能夠做功”的含義。能夠做功只是說物體具有了做功的“本領(lǐng)”,但不一定做了功。樹上結(jié)的蘋果雖然沒有做功,但只要它從樹上掉下來就能做功,所以我們說它具有重力勢能。
(3)機(jī)械能:讓學(xué)生分析靜止在桌面上的鋼球是否具有能量?(具有重力勢能)繼而讓學(xué)生分析在桌面上滾動(dòng)的鋼球具有什么能?通過分析得知滾動(dòng)的鋼球既有動(dòng)能,又有勢能。
動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。一個(gè)物體既有動(dòng)能,又有勢能,那么動(dòng)能和勢能的和就是它的總機(jī)械能。
(4)能量的單位:從前面的討論,我們可以認(rèn)識到能量是跟做功有密切聯(lián)系的概念,能量反映了物體具有做功的本領(lǐng),能量的大小可以用能夠做功的多少來衡量。因此,動(dòng)能、勢能和機(jī)械能的單位跟功的單位相同,也是焦耳。
通過以下問題的討論,進(jìn)一步幫助學(xué)生理解能量、動(dòng)能、勢能、機(jī)械能等概念及機(jī)械能的單位。
(1)高山上有一塊大石頭,穩(wěn)穩(wěn)地待在那里,它有沒有能量?有什么能量?
(2)列舉幾個(gè)物體具有動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能的事例。
(3)在空中飛行的球,它具有的重力勢能是5焦,具有的動(dòng)能是4焦,這只球具有的總機(jī)械能是多少?
(4)在同一高度鉛球和棒球具有的重力勢能不相等,若使它們的重力勢能相等,可采取哪些方法?
(5)從斜槽上端滾下的小球,它有沒有重力勢能?在它下滾的過程中重力勢能的大小有沒有變化?為什么?在滾下的過程中有沒有動(dòng)能?它的動(dòng)能有沒有變化?為什么?
1.能是物理學(xué)的重要概念之一,但它比較抽象。對于初中學(xué)生來說,認(rèn)識它比較困難。應(yīng)緊扣教材,從理解“一個(gè)物體能夠做功”的含義來認(rèn)識能量。這實(shí)際上是說“能是物體做功的本領(lǐng)”。盡管這種說法不甚嚴(yán)謹(jǐn),但比較通俗、易懂。
2.關(guān)于動(dòng)能,應(yīng)講明運(yùn)動(dòng)的物體能夠?qū)ζ渌矬w施力,并推動(dòng)物體做功,所以它具有能量。因?yàn)槿菀字v清彈性形變的物體對別的物體施力并做功,便于學(xué)生理解,所以將彈性勢能提到重力勢能之前講。
3.勢能應(yīng)是物體系統(tǒng)(有保守力作用的)所共有。舉高的重錘能夠做功,應(yīng)當(dāng)是重錘和地球組成的系統(tǒng)具有勢能。而重力勢能表現(xiàn)它做功本領(lǐng)時(shí),通常有一個(gè)重力勢能先轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程。但在本節(jié)課中都不宜引入這些內(nèi)容。只能讓學(xué)生粗略地知道,舉起的物體能夠做功。
4.勢能的大小是相對的。對初中學(xué)生來說也不能引入勢能的相對性。只能統(tǒng)一地用地面做為零勢能面來分析問題。
5.小結(jié)中的問題(5),暗含著勢能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化,目的為下一節(jié)課作準(zhǔn)備。
注:人教版九年義務(wù)教育初中物理課本第二冊動(dòng)能和勢能教案
初中物理動(dòng)能和勢能教案 初中物理動(dòng)能和勢能教學(xué)設(shè)計(jì)篇七
1、知道動(dòng)能和勢能的概念;
2、在探究實(shí)驗(yàn)中理解影響動(dòng)能和勢能的因素。
活動(dòng)一、關(guān)于能量
1、同學(xué)們,請看下面的示例:
a、子彈能擊穿靶,
b、流水能推動(dòng)竹排,
c、滴水穿石,請分析和歸納它們的特征。
2、我們把一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?,就表示這個(gè)物體具有能量,簡稱能。
3、“能夠做功”是說做功的這種本領(lǐng)做功。不是正在做功或已經(jīng)做功。
練習(xí):
①高山上的靜止的石塊有能量嗎?
②任意兩個(gè)物體能量的多少可以比較嗎?
③關(guān)于能的概念,下列說法錯(cuò)誤的是()
a、一個(gè)物體能夠做功,我們就說它具有能
b、正在運(yùn)動(dòng)的物體一定沒有能
c、沒有做功的物體一定沒有能
d、具有能的物體不一定在做功
4、能量單位:焦耳簡稱焦,符號。
活動(dòng)二、關(guān)于能量的類型
1、請同學(xué)們觀察下列物體,歸納它們的共同特征:
a、滾動(dòng)的小球
b、高掛在枝頭的'蘋果
c、壓縮變形的彈簧
d、高舉的重錘
e、拉長變形的弓
f、流動(dòng)的水
分析:其中a、f是;b、c、d、e是;b、d都在高處,c、f發(fā)生了形變。我們就把b、d這樣的物體具有的能叫重力勢能,把c、f這樣發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能。
2、總結(jié)概念:
動(dòng)能是指。
重力勢能是指。
彈性勢能是指。
勢能就是重力勢能和彈性勢能的總稱。
4、自我訓(xùn)練:
(1)古詩文中有許多描述自然現(xiàn)象的優(yōu)美詩句,如“無邊落木蕭蕭下,不盡長江滾滾來?!睆奈矬w學(xué)的角度看,滾滾奔流的長江水具有巨大的。
(2)“飛流直下三千尺,凝是銀河落九天”,流水具有。
(3)空中飛行小鳥具有。
(4)正在騎行的自行車車座具有。
(5)下列說法正確的()
a、空中飛行的炮彈具有重力勢能
b、徐徐降落的跳傘運(yùn)動(dòng)員只有重力勢能
c、高山上不動(dòng)的石頭沒有重力勢能
d、勻速升起的國旗具有動(dòng)能
活動(dòng)三、動(dòng)能大小影響因素的探究
演示課本圖15.4—2實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)可分三步:
①將同一個(gè)鋼球,從斜面不同高度滾下,讓學(xué)生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動(dòng)的距離。木塊被推動(dòng)的距離不同,說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動(dòng)得越遠(yuǎn),表明鋼球的動(dòng)能越。實(shí)驗(yàn)說明:從不同高度滾下的鋼球,具有不同的動(dòng)能。
②將質(zhì)量相同的兩個(gè)鋼球,同時(shí)從斜槽的最高點(diǎn)和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點(diǎn)滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實(shí)驗(yàn)表明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論:物體的動(dòng)能與有關(guān),越大,物體的。
③換用不同質(zhì)量的鋼球,從同一高度讓其滾下,讓學(xué)生觀察鋼球推動(dòng)木塊的距離。從而得出結(jié)論:。
演示實(shí)驗(yàn)之后,總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:。
1、機(jī)械能就是動(dòng)能和勢能的總稱,單位:焦耳,符號:j
練習(xí):空中飛行的皮球具有機(jī)械能是35j,其中皮球的重力勢能為18j,求皮球具有的動(dòng)能是多少?
2、生活中的機(jī)械能:
(1)公路上的汽車為什么要限速?
(2)正在的行駛的客車為什么嚴(yán)禁乘客向外拋東西?
學(xué)習(xí)中,你有哪些收獲,還有哪些不足?
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