四、动能和势能教学设计及教案分析

第3节

动能和势能

学习目标

1.了解能量的初步概念及单位。

2.知道什么是动能及影响动能大小的因素。

3.知道什么是重力势能及影响重力势能大小的因素。

4.了解什么是弹性势能及影响弹性势能大小的因素。

5.能用动能和势能的相关知识解释一些简单现象。

自主探究

学点一:能量

生活实例: (1)江河中的流水; (2)被压弯的弹簧; (3)高山上的大石头; (4)三楼阳台上的花盆; (5)被运动员拉弯的弓箭; (6)在路上高速行驶的汽车。

提出问题:以上例子中的物体都能对外做功吗?都具有什么能量? 归纳总结: 1.物体能够对外做功,我们就说这个物体具有

。

2.

与功的单位都是焦耳。一个物体能够做的功越多,表示这个物体的

越大。

学点二:动能

读一读:急流的河水能把石头冲走,流水能做功;飞行的子弹能把木板打穿,飞行的子弹能做功;风吹动帆船航行,空气流动形成的风能做功。这些物体能做功,它们都具有能。它们的能量是由于物体运动才具有的。水由于流动、子弹由于飞行、空气由于流动而具有能。

想一想:什么情况下物体具有动能?请判断下列物体中哪些物体具有动能:静坐的人、足球场上奔跑的运动员、炮膛中准备发射的炮弹、从飞机上投出的炸弹、被电风扇吹动的空气。

探究实验:物体的动能跟哪些因素有关? 设计实验:动能大小与速度的关系。钢球从滑槽上滚下,在水平面上运动。运动的钢球碰上木块后,能将木块撞出一段距离。

探究1:动能大小与速度的关系

(1)控制不变的量是钢球的质量m; (2)改变的量是钢球的速度,即钢球在滑槽上的释放位置的高度h; (3)观察的量是木块被撞出的距离s。

次数

质量m/kg 高度h/cm 推动木块的距离s/cm 1 2 3 0.1 0.1 0.1 10 15 20

探究2:动能大小与质量的关系

(1)控制不变的量是钢球的速度,即钢球在滑槽上的释放位置的高度h;

(2)改变的量是钢球的质量m; (3)观察的量是木块被撞出的距离s。

次数

质量m/kg 高度h/cm 推动木块的距离s/cm 1 2 3 0.1 0.2 0.3 10 10 10

归纳总结:质量相同的物体,运动的速度越

,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越

,它的动能也越大。

学点三:重力势能

提出问题:洪水的动能会产生危害,同时还会引发一些灾害,如山石滚落,山上的石头具有能吗? 活动体验:请把铅球举起,再将铅球自由释放,然后说一说两种情况下的感受。

引领认知:被举高的铅球使人感到危险,自由释放后落地,会把地面砸出一个坑,铅球做了功,说明高处的铅球具有能量。在地球表面附近,物体由于高度所具有的能,叫做重力势能。

归纳总结:物体的重力势能的大小跟

和

有关。物体的

越大,

越大,它具有的重力势能越大。

学点四:弹性势能

提出问题:不拉弹弓,弹弓能把纸团射出去吗?拉长的弹弓具有能吗? 认知概念:物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。

知识应用:如何用弹弓将纸团射得更远? 归纳总结:物体的弹性势能的大小跟物体的

有关。物体的

越大,它具有的弹性势能就越大。

课堂检测

1.下列关于能量的叙述中不正确的是(

) A.拉弯的弓能把箭射得很远,弓具有能量

B.高空坠物会砸伤人,坠物具有能量

C.台风把大树连根拔起,台风具有能量

D.急流的河水将石头冲走,河水没有能量,石头具有能量

2.如果汽车、摩托车与火车三种车辆的速度相等,那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是(

) A.汽车、摩托车、火车

B.火车、汽车、摩托车

C.摩托车、汽车、火车

D.汽车、火车、摩托车

3.在花丛中,有一只蜜蜂和一只苍蝇正在进行飞行比赛,当它们动能一样大时,那么(

) A.蜜蜂比苍蝇飞得快

B.蜜蜂比苍蝇飞得慢

C.蜜蜂与苍蝇飞得一样快

D.无法比较

4.据报道,一辆横穿铁路的拖拉机,因故障而停在铁路上了,此时从远处驶来一列火车,尽管司机及时采取紧急制动措施,但是缓慢行驶的火车还是将拖拉机撞“飞”了。这是因为火车的(

) A.动能很大

B.速度很大

C.势能很大

D.功率很大

5.如图所示的是某地的等高线图,数字表示海拔。若把同一物体分别放在A、B、C三点,则相对于海平面,物体在哪一点时的重力势能最大(

) A.A点

B.B点

C.C点

D.在A、B、C点一样大

6.下列加点的物体中,具有弹性势能的是(

) A.弓开如满月

B.箭去似流星

．．C.云来云又往

D.蜻蜓立竿头

．．．7.唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句,从物理学的角度来看,前一句生动形象地表明黄河水储存着

能,后一句表明长江水具有

能。

8.在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中

(选填“A”或“B”),由此可知重力势能大小与

有关。

9.如图所示是探究物体动能大小与物体的质量、速度关系的示意图。

(1)在探究动能与速度关系时,

不变,让同一小球从

(选填“相同”或“不同”)的高度滚下,以不同的速度推动木块移动。

(2)在探究动能与质量关系时,要保持

相同,就是让质量不同的小球从

滚下。

(3)物理研究方法有许多,本实验运用了两种方法:一是

法;二是转换法。就本题来说:用

来表示小球动能大小的方法就是转换法。