四、动能和势能教学设计(第二课时)

动能和势能教学设计

教学目标

一． 知识与技能

通过实例理解动能、势能的概念。

二、过程与方法

通过实验，了解动能、重力势能的大小各与什么因素有关，并能解释简单的现象。

三、情感态度与价值观

具有科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理原理。初步领略自然现象中的美妙与和谐。

教学重点

1

理解动能、重力势能、弹性势能的概念。

2

弄清物体具有能是什么原因形成的。

教学难点

动能、重力势能、弹性势能的大小与哪些因素有关

课时安排

1课时

教具准备

斜槽钢球火柴盒玩具小车压缩弹簧等

教学过程

一、导入新课

师：大家看录象

2001年12月1日晚，南方航空公司的一架航班在海口机场正常起飞。当飞离大约500英尺时，飞机发动机传来的声音出现异常，反应机敏的机组人员迅速采取行动，稳定飞机。飞机在一个多小时后，在广州白云机场安全降落。经地面机组人员检查，确认飞机遭到小鸟的撞击。出现异常的发动机上有明显的鸟撞击痕迹，叶片变形；另有残余的小鸟的羽毛。

小鸟一直是高速飞行的飞机的大患，历史上有多次因飞鸟撞击而造成机会人亡的恶性事件。

看完后，有什么想法？为什么？

学生讨论：飞鸟撞坏飞机说明飞鸟具有能量；快速飞行的飞机把小鸟撞得粉身碎骨，说明飞行的飞机具有能量。

师：同学们说得很好，那么什么是能量呢？你能举出一些例子说明还有哪些物体具有能量呢？它和我们前面学习的功有什么关系呢？请同学们带着这些问题阅读课本并思考下列问题

1、

何为动能？动能与什么因素有关？你是如何设计实验进行验证的？

2、

何为重力势能？重力势能与什么因素有关？你是如何设计实验验证的？

3、

何为弹性势能？何为势能？

4、

动能和势能的单位是什么？

二、

新课

（一）、（给学生充分的时间，让学生以小组进行一部分完成动能的相关实验，一部分完成重力势能的相关实验并进行讨论与交流,教师巡回指导）

（二）自学检测

题组一

1、物体具有对外做功的本领，我们就认为物体具有 。物体由于

而具有的能量叫动能，同一物体的 越大，其动能越大，速度相同的不同物体， 越大，其动能越大。

2、物体由于 而具有的能量叫重力势能，同一物体 越高，其重力势能越大；被举起的高度（或位置）相同的物体 越大，其重力势能越大。

3、物体由于发生了 而具有的能量叫弹性势能，同一物体的 越大，其弹性势能就越大。

4、说明下列物体分别具有什么形式的机械能？（提示把动能和势能之和称为机械能）

（1）在水平轨道上行驶的火车 （2）吊在天花板上的电灯 （3）水平抛出去的石头 （4）坐着人的沙发 （5）拉长的弹弓橡皮筋 5、下列物体中只有动能的是 ，只有势能的是 ；既具有动能又具有势能的是 A 停在地面上的汽车 B 飞流直下的瀑布

C 树上吊着的苹果 D 被压缩的弹簧

6、你是如何研究动能和重力势能的影响因素的？分别采取了什么方法？（本题可根据学生回答情况来看是否有必要强调，如学生在实验过程中问题比较多，可播放动画帮助同学理解实验方法及结论。如问题不是太多可采取兵交兵的办法，让会的教不会的，使好的得到升华）

教师点评：在研究动能和重力势能的大小的实验中都采取了控制变量的研究方法。在课本图15.4—2的实验中可以看木块被推动的距离远近去反映铁球具有的动能的大小，木块被推动的距离越远表明铁球具有的动能越大。可以让相同质量的铁球从斜面的不同高度滚下，这是为了研究动能大小与速度的关系；可以让质量不同的铁球从斜面的相同高度滚下，这是为了研究动能大小与质量的关系。

学生点评：重力势能与什么因素有关的实验研究方法和思路。

（三）分层训练

基础题（学生自己完成后小组内交流）

1、唐诗中有“黄河远上白云间”，“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动形象地反映了这两条大河蕴藏了大量的

能和

能

2、鸽子和麻雀在空中飞行，如果它们具有的动能相等，那么

；如果它们具有的重力势能相等，那么 （选词填空）

A 鸽子比麻雀飞得快 B 麻雀比鸽子飞得快

C 鸽子比麻雀飞得高 D 麻雀比鸽子飞得高

3、 洒水车沿街匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中它的动能将

，这是因为 4、关于物体的动能和势能，下列说法正确的是 （ ）

A质量大的铁球一定比质量小的皮球动能大

B高速飞行的子弹一定比缓慢行驶的火车动能大

C从滑梯上滑下来的小孩的重力势能在减小

D一根放在地上的弹簧，虽然没有被压缩或拉长，但它仍具有弹性势能

5\ 自行车上坡前，往往要用力紧蹬几下脚踏板，这是为了（ ）

A减小自行车所受阻力 B增大自行车的惯性

C 增大自行车的动能 D增大自行车的势能

选择的理由是

思考题：（学生讨论后小组间进行交流）

1、从能量的角度分析为什么对机动车辆的行驶速度进行限制？为什么在同样的路上，不同车型的限制车速不同？

2．为什么高速飞行的子弹对人体有杀伤力，而静止的子弹没有？以相同的速度飞行的炮弹和子弹哪个杀伤力

3、同一铅球从三层楼上和二层楼上落下，在地面上砸的坑的深度不一样，哪个砸的更深一点，为什么？

（提醒学生力求回答完整准确）

知识链接（本题组属于和其他知识链接的拔高题，有一定的难度，可让学生有选择的完成，也可进行分析讨论完成）

1、 如图甲是研究物体动能的大小与哪些因素有关的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。图乙是研究牛顿第一定律的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动，请回答以下问题：

（1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与 的关系；设计乙实验的目的是研究运动的小车与所受 的关系。

（2）甲实验的钢球通过推动木块的 大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断动能的大小；乙实验是通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果 ，将永远做匀速直线运动。

（3）我们知道物体的质量和速度都能影响物体的动能大小，请在下面的横线上写出怎样研究物体的动能与质量的关系？ （4）下表给出了一头牛慢步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据：

物体

质量m/kg 速度v（m/s）

动能E/J

牛

中学生

约600 约50 约0.5 约6 约75 约900 分析数据可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是 ，你这样判断的依据是

下面是一个机警的司机驾驶一辆保养很好的汽车在干燥的水平公路上，以不同的速度行驶时，测得的反应距离和制动距离

速度/（km/h）

40 50 60 80 100 反应距离/m 7 9 11 15 19 制动距离/m 8 13 20 34 54 （1）汽车在正常行驶时，车轮与地面间的摩擦是 摩擦。刹车后，由于 ，汽车还会继续向前滑行一段距离

（2）利用上述数据，算出该司机的反应时间大约是

（3）分析上表数据，可知影响汽车制动距离的主要因素是

（4）为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全，在高速公路旁设置了雨雪路滑，减速慢行的警示牌。请说明这句话的物理道理。

（5）请结合下表的数据，利用所学的能量知识解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的路上，不同车型的限制车速不一样？

车型

小型客车

大型客车载货汽车

……

……

三、 课堂小结

请同学小结一下本节课我们学到了哪些知识和方法？（小组间互相补充）

四、布置作业

本节课本动手动脑学物理

五、板书设计（可根据学生完成预习题后对知识的分析理解情况进行板书）

设有中心双实线、中心分 隔带、机动车道与非机动其他道路

车分隔设施的道路

70 60 ……

……

60 50