五、机械能及其转化优质课教案

第3节

动能和势能

教学目标

【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，记住能量的单位．

2．能利用实例或实验初步认识动能、势能的概念，并能运用它们解释相关的现象．

3．能通过实验探究，了解动能、势能的大小跟哪些因素有关．

【过程与方法】

1．通过观察认识动能和势能的存在，通过归纳概括得到动能和势能的概念．

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．

【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，养成尊重事实、探索真理的科学态度．

重点难点

【重点】

1．理解动能和势能的概念．

2．探究影响动能和势能的因素．

【难点】

探究影响动能和势能的因素．

教学过程

知识点一

动能

【自主学习】

阅读课本P67－68，完成以下问题：

1．物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能. 2．物体由于运动而具有的能，叫做动能. 3．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大，运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大. 【合作探究】

探究一

物体的动能跟哪些因素有关

1．让钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的快慢一样吗？哪次木块B被撞得远？说明了什么？

答：实验表明，钢球从高处滚下，高度越高，钢球运动到底部时越快，木块B被撞得越远．说明质量相同时，钢球的速度越大，动能越大．

2．改变钢球的质量，让质量不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，哪个钢球把物体B撞得远？说明了什么？

答：实验表明，速度相同时，质量越大的钢球能将木块B撞得越远．说明钢球的速度相同时，质量越大，动能越大．

3．某段道路的标示牌显示：小型客车最高行驶速度不得超过100 km/h；大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80

km/h.请利用物理知识解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？

答：速度越大，动能越大．限制机动车的最高行驶速度才能保证机动车行驶的安全性．车型不同，载重量不同，如果车的行驶速度相同，质量大的，动能大，行驶的危险性大．

【教师点拨】

物体动能的大小跟速度、质量有关．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大．

【跟进训练】

判断下列说法正确的是(

B

)

A．速度大的球一定比速度小的球动能大

B．同一辆车运动速度越大动能就越大

C．子弹的速度比火车的速度大，所以子弹动能就比火车动能大

D．平直公路上匀速行驶洒水的洒水车动能不变

知识点二

势能

【自主学习】

阅读课本P69，完成以下问题：

1．物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫做重力势能. 2．物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能. 3．重力势能和弹性势能是常见的两种势能. 【合作探究】

演示一

打桩机工作时，先把重锤高高举起，重锤落下，可以把桩打入地里，重锤对木桩做了功．这说明了什么？

答：说明高处的重锤具有能量．

概念：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫做重力势能．

探究二

物体的重力势能跟哪些因素有关

1．根据实验现象，你知道物体的重力势能跟哪些因素有关吗？

①如图甲、乙所示，将同一钩码，在不同高度由静止下落，撞击沙子上的相同小桌，观察桌腿下陷深度．

②如图乙、丙所示，将质量不同的钩码，在同一高度，由静止释放，撞击沙子上的相同小桌，观察桌腿下陷深度．

答：重力势能的大小与高度、质量有关，质量相同的物体，高度越大，重力势能越大；高度相同的物体，质量越大，重力势能越大．

2．你知道水力发电站提高水位的原因吗？

答：将水位提得更高，使水的重力势能更大．

演示二

弹性势能

什么样的物体具有弹性势能？

答：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能．

演示三

射箭时弓的形变越大，箭射得越远

弹性势能的大小与什么因素有关？

答：物体的弹性形变越大，弹性势能越大．

【教师点拨】

物体被举得越高，重力势能越大是正确的；被举得越高的物体，重力势能越大是错误的．在分析重力势能的大小变化时，要同时考虑物体的质量和高度两个因素．

【跟进训练】

下列物体具有重力势能的是(

C

) A．停在水平路面的汽车

B．被捏成娃娃的橡皮泥

C．腾空的跳高运动员

D．被压缩的弹簧

课堂小结

具有能量定义：物体由于运动而具有的能动能

影响因素：质量、速度

动能和势能定义：物体由于被举高重力势能而具有的能量势能影响因素：质量、高度弹性势能能量：物体能够对外做功，表示这个物体

练习设计

完成本课对应训练．