四、动能和势能优秀教案

动能和势能

一、教学目标

1．知识与技能

（1）知道哪些物体具有能量；

（2）理解动能和势能的基本概念，并能举出一些具有动能和势能物体的例子；

（3）理解动能、势能的大小跟什么因素有关。

2．过程与方法

（1）经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察物理现象的主要特征；

（2）通过参与科学探究活动，培养学生勇于探索的精神。

3．情感态度与价值观

（1）有将自己的见解公开并与他人交流的愿望，认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，敢于放弃或修正自己的错误观点；

（2）使学生养成良好的日常行为习惯。

二、教学重、难点

重点：知道动能、势能的概念，通过实例认识物体的动能及势能。

难点：在探究实验中理解影响动能势能的因素。

三、教学用具

多媒体、木块、长木板、小车、钩码、两个不同质量的钢球、斜面、木块。

四、新课引入

形变的跳板、拉开的弓、举高的锤子、流动的水都能对外做功，也就是说它们都具有做功的本领，这就是我们这节课要学习的知识——动能和势能。

五、新课讲解

能量：一个物体能对外做功，这个物体就具有能量（物体对外做功本领越强，能量就越大）。

子弹穿过鸡蛋，子弹对鸡蛋做功，说明子弹就有能量。

运动员把排球打出去，说明运动员具有能量。

风吹动帆船，风具有能量。

（一）动能

物体由于运动而具有的能叫做动能。

流动的水、行驶的汽车、被风吹动的叶轮。它们都有动能。

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。让学生分析碰撞过程中，做没做功？

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。

刚才的实验中钢球撞击木块能够做功，但若将钢球停靠在木块一侧（边讲边演示），这时的钢球并不能推动木块做功。只有运动的钢球才能推动木块做功。

（1）动能：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。”

列举事例说明：运动的物体具有的动能多少不尽相同。如狂风能吹倒大树，而微风只能使树枝摇动。进而通过演示实验，概括出决定物体动能大小的因素。

演示实验“探究物体的动能跟哪些因素有关”，实验过程如下：

①将同一个钢球，从斜面不同高度滚下，让学生观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离不同，说明钢球对木块做的功不同。木块被推动得越远，表明钢球的动能越大。实验说明：从不同高度滚下的钢球，到达水平面时具有不同的速度，木块被推动的距离不同，说明钢球具有不同的动能。

总结：物体的动能与物体速度有关，质量相同的物体，运动的速度越大，物体的动能就越大。

②改变钢球的质量，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，观察质量不同的钢球从同一高度滚下时木块B被撞的远近。实验说明：质量不同的钢球从同一高度滚下时，木块被推动的距离不同，说明钢球具有不同的动能。

总结：物体的动能与物体质量有关，运动速度相同的物体，质量越大，物体的动能就越大。

通过以上两次实验，我们知道：物体的动能大小取决于物体质量和运动速度两个因素。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。

二、势能

1．重力势能

物体由于运动而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。被举高的重物，也能够做功。例如：举高的铅球，落地时能将地面砸个坑；举高的夯落下时能把木桩打入地里。

举高的物体具有的能量叫重力势能。

2．重力势能的大小与什么因素有关

设计实验：

A：将同一钢球举高到不同高度后让其自由下落，撞击水泥地面上平铺的细沙，观察细沙下陷的程度。

B：换用不同质量的钢球举高到同一高度后让其自由下落，观察细沙凹陷程度。

实验结论：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。重力势能的大小取决于物体的质量和高度。质量相同时，物体的高度越高，重力势能越大；高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。

3．弹性势能

同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏，拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动纸弹移动一段距离，从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓，压缩的弹簧也能够做功，它们都具有能量，这种能量叫做弹性势能，它是由于物体发生弹性形变而具有的能量。

解释弹性形变：物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变。如果将外力撤消，物体能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。列举事例说明物体的弹性形变。如：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，上紧的钟表发条等。

演示实验，阐明物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。每次用不同大小的力拉弹簧，使弹簧弹动小钢球，观察每次小钢球运动的距离。

引导学生讨论树上结的苹果是否具有重力势能？通过讨论使学生理解“一个物体能够做功”的含义。能够做功只是说物体具有了做功的“本领”，但不一定做了功。树上结的苹果虽然没有做功，但只要它从树上掉下来就能做功，所以我们说它具有重力势能。

总结：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。弹性势能的大小取决于物体的材料和弹性形变的程度。材料一定时，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。

机械能：动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。能量的单位：从前面的讨论，我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念，能量反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此，动能、势能和机械能的单位与功的单位相同，也是焦耳。

六、课堂小结

1．物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。物体做功的过程就是能的转移或转化过程。能量的单位与功的单位相同，都是焦耳。

2．物体由于运动而具有的能叫做动能，动能的大小取决于物体的质量和运动的速度。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，它的动能越大。

3．物体由于高度而具有的能，叫做重力势能。重力势能的大小取决于物体的质量和高度。质量相同时，物体的高度越高，重力势能越大；高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。

4．物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。弹性势能的大小取决于物体的材料和弹性形变的程度。材料一定时，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。

5．重力势能和弹性势能是常见的两种势能，动能和势能统称为机械能。

七、板书设计

1．机械能——动能和势能。

2．能的初步概念——物体能做功，就说它具有能。

3．动能——由于物体运动而具有的能。动能的大小与质量和速度有关。

势能

4．重力势能——物体由于高度而具有的能。重力势能的大小与质量和高度有关。

5．弹性势能——物体由于发生弹性形变而具有的能。