四、动能和势能教学设计和教学实录

《动能和势能》教学设计

一、教学目标

（一）知识与技能

1．能通过实例从做功的角度描述能量。能说出能量与做功的关系。记住能的单位。

2．能利用实例或实验初步认识动能、势能的概念，并能运用其解释相关的现象。

3．能通过实验探究，了解动能、势能的大小跟哪些因素有关。

（二）过程与方法

1．通过观察认识动能势能的存在，通过归纳概括得到动能势能的概念。

2．在了解动能、势能的大小跟哪些因素有关的活动中，学会用科学探究的方法研究物理问题。

（三）情感态度与价值观

1．具有从能量的角度分析物理问题的意识。

2．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、教学重难点

本节内容由“动能”“势能”两部分构成。其中，动能、重力势能和弹性势能概念的引入均以能做功的物体具有能量的思想为基础。教科书先简单介绍功和能的关系，然后通过大量实例让学生感受到动能、势能的存在。

影响动能和势能大小的因素是本节教学的重点，也是难点。其中涉及测量量的转换问题。教科书安排了相应的实验，让学生通过观察实验认识动能的大小与什么因素有关。这个实验是进一步认识势能的基础，可以引导学生利用身边的器材设计实验，加强他们的实践体验。

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、教学策略

首先在学生学过的功的知识的基础上，直接从功和能的关系引入了能量的初步概念，不追求严密性，这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识。接着列举了风、流水等能够做功，以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象，同时也为讲水能和风能的利用埋下伏笔。由此引出了动能的概念，用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，能够培养学生的观察分析能力，势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念，再由实验或观察生活中的现象学习决定势能大小的因素。

四、教学资源准备

多媒体课件、木块、弹簧、橡皮筋、斜槽、不同质量的钢球、玻璃球等。

五、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

当一个力作用在物体上，物体在学生思考并回答，木块这个力的作用下，沿力的方向上在推力的方向上通过

通过了一段距离，这个力的作用了距离，推力做了功。有了成效，就说这个力做了功。

学生思考并回答，滚下对木演示：用手推动木块，使木块运的钢球撞击木块，并使木块移动动一段距离。在此过程中，手的块有力，了一段距离，钢球对木推力是否做了功？

块做了功。

出示斜槽，并演示钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。让学生导入新课

分析碰撞过程中，做没做功?

（5分钟）

利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。

不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。物体具有能量的形式是多种多样的，以后我们将逐步认识各种形式的能量。

学生观察并分析回答，静止的钢球不能使木块移动，所以不能够对新课教学

刚才的实验中钢球撞击木块能够做功，若将钢球静止停靠在木木块做功。

（30分块一侧，钢球还能够对木块能够学生积极思考，并回答钟）

做功吗？(边讲边演示)。

问题。启发同学得出，让学生认识到只有运动的钢球动能的大小可能与物一、动能

功和能有密切联系，从做功直接引入能的概念。并为下面设计探究影响动能大小的因素做好了铺垫。

运用事例对比进行思考，学生易于接受新知识。

风、流水等能够做功，

才能推动木块做功。

总结出动能概念：物体由于运动而能够做功，它们具有的能量叫做动能。

引导学生广泛地列举事例，说明运动的空气、水和各种物体都能够做功，而具有动能。概括出“一切运动的物体都具有动能”。

狂风能撼动大树，而微风只能摇动树叶，说明动能有大有小，你能猜想一下动能的大小可能与什么因素有关？

现在我们要利用桌上的斜面、小球、木块来探究动能的大小与物体的质量、运动的速度有怎样的关系。实验前，我们先思考几个（4）应该使质量相同，问题：

让速度不同。取同一个（1）实验时如何比较动能的大小球从斜面的不同高度滚下。就能使小球撞小？

击物体时的速度不同。

（2）动能的大小可能与两个或两个以上的因素有关，在实验中应如何具体操作？

（3）研究动能与质量关系时，应该改变哪一个物理量？应该让哪一个物理量不改变？如何控制质量不同的小球撞击物体时的速度相同？

（4）研究动能与速度关系时，应该改变哪一个物理量？应该让哪一个物理量不改变？如何控制质量相同的小球撞击物体的速度不同？

（5）设计出实验步骤，并进行实验。

让学生分组实验后得出结论：质体的质量、运动的速度以便使学生有关。

对运动物体具有能量形学生分析讨论后回答：

成比较清楚的具体印（1）使小球从斜面滑象，同时也下，撞击平面上的物为讲水能和块，被撞物块的运动距风能的利用离越长，运动小球所具埋下伏笔。

有的动能就越大。

运用转换和（2）采用控制变量法。

控制变量的思想设计并（3）应该使质量不同，进行实验，让速度相同。使小球分培养学生科别从斜面的同一高度学探究能由静止滚下，就能使小力。

球撞击物体时的速度相同。

量相同时，速度越大的物体具有的动能越大；速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大；物体的动能与物体的速度和质量有关，速度越大，质量越大，物体具有的动能就越大。

二、重力势能

学生分析思考：木块静止放在水平桌面上，没演示：木块静止放在水平桌面有在重力方向上移动，上，问：木块受到重力，重力对此时重力不做功。要让木块做功吗？怎样才能使重力重力对木块做功，可以对木块做功？

让木块举高后释放。

让学生认识到物体被举高而具有能量，这种能量与重力有关，物理学叫做重力势能。

思考：木块和铅球都被举高，它们具有的重力势能相同吗？

在此基础上，让学生思考：

（1）重力势能可能与什么因素有关？

（2）实验时如何比较重力势能的大小？

（3）你应该采用什么实验方法来探究？

（4）设计出实验步骤，并进行实验。

学生实验后得出结论：物体被举的高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越大；质量相同时，举得越高的物体具有的重力势能越大；物体的重力势能与物体的被举的高度和质量有关，被举的高度越大，质量越大，物体具有的动能就越大。

三、弹性势能

学生观察到：放开手，弹性势能概重力势能概念的引入也以能做功的物体具有能量的思想为基础。

有了前面研究动能的实验做基础，再学习研究重力势能的实验变得较为容易，教师适当点播即可。

（教师边演示，边讲授）一个弹砝码被弹簧举起来，说簧，把一个砝码放在弹簧上的小明被压缩的弹簧能够木板上，用力将弹簧压缩，使其做功，也具有能。

发生弹性形变。此时，弹簧静止，没有动能。弹簧也没有被举高，橡皮筋形变程度不同，纸弹弹射的距离不同，也没有重力势能。可是大家想说明橡皮筋对纸弹的象，弹簧能不能做功？

做功不同，进一步说明总结：被压缩的弹簧也具有能。橡皮筋具有的弹性势这种能区别于动能和重力势能，能不同。

它是由于物体发生了弹性形变而具有的能。所以，发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能。

物体在很多情况下都具有弹性势能。射箭用的弓被拉满时产生弹性形变，具有弹性势能。钟表的发条在卷紧时具有弹性势能，通过做功来带动钟表机件正常转动。

让学生表演用橡皮筋弹射纸弹的游戏。用不同的力使橡皮筋形变程度不同，观察纸弹弹射的距离有何不同？

指出：物体的弹性势能的大小跟形变大小有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。

重力势能和弹性势能都叫做势能。

通过今天的学习，同学们有哪些学生可以个别回答，或相互交流，在交流的基课堂小结

收获？在实验探究中又存在哪础上进行学习小结。

些问题？还有什么想探究的问（5分钟）

题？

念的引入也以能做功的物体具有能量的思想为基础。

让学生亲自参与实验，体会物理就在身边。

促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。