动能和势能 教案

动能和势能教案示例之二　 （一）教学目的 　　1．理解动能、重力势能的初步概念，知道什么是弹性势能； 　　2．知道动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关； 　　知道弹性势能的大小与弹性形变有关。 　　3．能解释一些动能和势能相互转化的简单现象。 （二）教具 　　1．可以改变倾斜度的斜面（或斜槽），质量显著不同的两个钢球（或金属滑块），木块一个，用以做课本图1-1的实验。 　　2．玩具弹簧枪（或课本图1-4的实验器材）。 （三）教学过程 　　1．引入新课 　　从日常生活中的现象中引入“能量”这个词。 　　运动员在激烈运动后，我们说消耗了体内储存的能量；燃烧煤可以取暖，我们说煤燃烧时放出了能量；电灯发光，电炉发热，电扇吹风，我们说都消耗了能量。 　　在这些不同的现象中，有一个共同的东西把它们联系起来，这就是能量，简称能。 　　2．新课教学 　　(1)“能”是什么？ 　　能的概念和跟前面学过的功的概念有密切联系。一个物体能做功，我们就说它具有能。 　　能的形式是多种多样的。今天，我们学习最常见的一种形式的能——机械能。 　　(2)运动物体具有能量吗？ 　　（启发学生举日常生活中的例子，说明运动物体能做功。例如，风可以吹转风车，流水可以推动水磨，挥动的铁锤可以把桩打进地面等。当学生举例中固体、液体、气体都有了时，教师总结：固体、液体、气体都是物体，只要它们运动，即具有速度，就具有动能） 　　提问：运动物体做功后静止，它还具有动能吗？动能到哪里去了呢？ 　　（启发学生得出物体不运动就没有动能以后，教师讲解：物体原有的动能用来做功了，即能量可以做功，做功要消耗能量。打个比方，你有钱可以买商品，买了商品钱就付出去了） 　　(3)用小钉锤钉木桩和用大铁锤钉木桩，显然做功多少是不一样的，这说明运动的钉锤和铁锤具有的动能大小不一样。那么，动能的大小跟哪些因素有关呢？ 　　教师演示课本图1-1所示的实验。先说明钢球把平面上的木块推得越远，做的功就越多，这是因为阻碍木块运动的摩擦力是一定的，推得越远说明克服摩擦力做的功越多，表示钢球推木块前具有的动能越大。然后做同一个钢球从不同高度滚下的实验，引导学生观察从不同高度滚下的钢球的速度不同，得出：钢球速度越大，动能越大的结论；最后做质量不同的钢球从同一高度滚下的实验，引导学生观察得出：不同质量的钢球从同一高度滚下的速度是相同的，从而得出：质量越大，动能越大。 　　教师总结：运动物体的动能，与物体质量和运动速度两个因素有关。质量相同时，速度越大，动能越大；速度相同时，质量越大，动能越大。 　　提问：行驶的出租车和卡车，如出租车速度大于卡车速度，哪个动能大些？如出租车速度小于卡车速度，哪个动能大些？（引导学生分析得出：前一情况无法判断，后一情况是卡车的动能大）教师总结：动能由质量和速度两个因素决定，且是随任一因素增大而增大的。因此在比较物体的动能大小时：①当一个量相等，另一个较大时，则动能较大。②当两个量都较大时，动能亦较大。③当一个量较大，另一个量较小，则无法判断动能的大小。最后说明：速度越大、质量越大，动能就越大，是一个定性的粗略的比较，并不是数学上的按比例的变化。 　　(4)被举高的物体具有能量吗？ 　　（启发学生举日常生活中的例子，说明举高的物体落下来能够做功。例如，举高的重锤落下来打桩，拦河坝把水位升高，水流下来可以冲动水轮机等）教师强调：如果不把重锤举高，重锤就不能把木桩打入地里做功；如果没有重力作用，铁锤就不会落下来。因此被举高的物体具有的能量叫做重力势能。 　　(5)提问：重力势能的大小与哪些因素有关呢？ 　　引导学生由重锤打桩得出： 　　物体的质量越大，举高越高，重力势能就越大。 　　(6)发生弹性形变的物体具有弹性势能。 　　（演示弹簧枪或课本图1-4的实验，并简单说明什么是弹性形变后，即引出弹性势能概念） 　　教师简单介绍“弹性形变越大，弹性势能就越大”。 　　由于只要求学生知道什么是弹性势能，教师讲解时应力求简单明了，时间不宜超过5分钟。 　　(7)动能和势能统称机械能。 　　教师讲明两点： 　　①物体具有动能，也可以说具有机械能；物体具有势能，也可以说具有机械能；物体同时具有动能和势能，动能和势能加在一起就是物体具有的机械能。 　　②物体具有的能量大小是用做功多少来衡量的。因此，能的单位和功的单位相同，都是焦。 　　3．板书设计（配合教学过程，板书如下） 　　机械能——动能和势能 　　能的初步概念——物体能做功，就说它具有能。 　　动能——运动物体具有的能。动能的大小与质量和速度有关。 　　势能 　　重力势能——举高的物体具有的能。重力势能的大小与质量和高度有关。 　　弹性势能——发生弹性形变物体具有的能。 　　 　　4．想想议议 　　(1)在航空史上，有不少飞机失事，是由于飞鸟碰在飞机上，飞鸟为什么能使飞机失事？ 　　(2)在一空战中，飞行员觉得旁边有个东西跟着他，他用手抓住一看，原来是颗子弹，这种情况可能吗？子弹为什么不伤飞行员？ 　　(3)楼顶平台上放一块砖，砖对平台有没有重力势能？对地面有没有重力势能？ 　　（将这3道题，预先写在小黑板上，让学生分组讨论。最后得出：运动是相对的，飞鸟相对于飞机速度很大，故动能很大，足以打碎玻璃、打坏机内的人和机器；子弹相对于飞行员，速度为零，动能为零，故飞行员抓住子弹就像我们平常拿起铅笔一样；高度也是相对的，砖对平台没有高度，故没有重力势能，砖对地面有高度，故有重力势能） 　　5．布置作业 　　阅读本节课文，思考和解答以下问题。 　　(1)除了课文中讲过的，再分别举出三个物体具有动能、具有势能的实例。 　　(2)说明下列物体具有什么形式的机械能： 　　①在海上行驶的轮船； 　　②高空中云彩里的小冰粒； 　　③空中飞行的子弹； 　　④拉长的弹弓橡皮条。 　　(3)把废钟表或废玩具里的发条拆下来看看它是怎样工作的。为什么发条拧得紧些钟表或玩具走的时间就长些？