四、动能和势能优质课教案

第三节《动能和势能》教学设计

一、教学目标

（一）、知识与技能 1．知道功和能的关系。 2．知道动能和势能的概念 3．在探究中理解影响动能、势能的因素 4．用能量的初步知识理解分析实际问题 （二）、过程与方法 1．通过类比迁移理解功和能的关系。 2．通过观察知道动能、势能的存在。 3．通过归纳概括得到动能、势能的概念。

4．在讨论、探究实验中总结出影响动能及势能的因素 5．在讨论、探究实验中总结出各因素对能量的影响。

（三）、情感态度与价值观 1．通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习并领悟科学探究方法，发展科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。 2．通过素材出示和教师引导，适当进行思想教育和学科渗透。 二、教学重点 1．观察归纳得出动能及势能的概念。

2．通过实验探究得出影响动能和势能大小的因素。 三、教学难点

用决定动能和势能大小因素的知识来解释实际生活中的问题。

四、教具准备

大钢球、小钢球、小木块、大石头、小石头、纸、橡皮筋、弹簧等。

五、教学过程

（一）引入新课

【师】

运动员在激烈运动后，我们说消耗了体内储存的能量；燃烧煤可以取暖，我们说煤燃烧时放出了能量；电灯发光，电炉发热，电扇吹风，我们说都消耗了能量。

在这些不同的现象中，有一个共同的东西把它们联系起来，这就是能量，简称能。能的概念跟前面学过的功的概念有密切联系。一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。

自然界中，能的形式是多种多样的，今天我们学习最常见的能——动能和势能。

（二）进行新课

1、动能

【师】

在描述物体的状态时，我们说物体或是静止的，或是运动的．我们来分析一下．流动的水会使浮于其上的竹排变得运动，子弹从枪膛射出后，运动速度很快，能将靶面击穿，

这些运动的物体由于运动而具有的能，叫做动能。这就是动能的定义。

动能——物体由于运动而具有的能叫动能。

【师】现在，同学们观察下，我们生活的社会中，有哪些物体具有动能？

【生】举例说明，风可以吹转风车，流水可以推动水磨，挥动的铁锤可以把桩打进地面等。固体、液体、气体都是物体，只要它们运动，即具有速度，就具有动能

【师】那么，动能的大小可能与什么因素有关？下面我们通过一个实验来探究动能大小的相关因素。 【实验】探究决定动能大小的因素

【实验原理】铁球A从斜面上滚下，碰到木块时，会将木块撞出一段距离．在同样的斜面上滑下，并使木块在同样的平面上滑动，这样，我们就可以通过木块移动的距离远近，来判断铁球A的动能大小，很显然，木块滑出得越远，表明铁球A的动能就越大。

【猜想】动能大小与物体质量和速度有关；

实验研究—研究对象：小钢球

【方法】控制变量法

【师】如何判断动能大小？

【生】看小钢球能推动木快做功的多少；

【师】如何控制速度不变？

【生】使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；

【师】如何改变钢球速度？

【生】使钢球从不同同高度滚下；

【实验现象】

【师】从改变变量中，观察到怎样的实验现象？

【生】控制其他变量时，铁球A从越高的斜面滚下，碰撞木块后，木块滑出得越远。

【师】观察，把实验结果填入下表：

【师】然后，我们应将运动速度稳定下来，研究动能与质量的关系．取质量大于铁球A的铁球C，一起实验：

用铁球A和铁球C分别从斜面上滑下，但应保证A和C下滑前位于斜面高度相同，观察铁球A和铁球C将B撞远的距离。

【师】观察实验现象。

【生】质量更大的铁球C能够将木块撞得更远。

【师】将结果记录在下表中。

分析归纳】

保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大；

保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；

【得出结论】物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。

【师】所以通过上面的学***家应该知道为什么我们车子要限速了吧？运动速度越快，所具有的能量越多，发生事故的时候，造成的危害也会越大。学以致用哈。

2、势能

势能分为重力势能和弹性势能。

【师】从高层建筑上扔下的西瓜皮，会将停在建筑物旁的汽车砸出很深的伤痕，也是因为西瓜皮在建筑物高处时具有了能量。

上述情况中物体所具有的能量叫重力势能，物体由于被举高而具有的能叫重力势能。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。它的定义为：物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能。

【师】什么叫处于高处呢？被举高是什么意思呢？大家思考一下。

【生】处于高处的物体都具有重力势能．这里的“高处”是指对地面有一定的高度。

重力势能的大小由物体的质量和高度所决定：物体的质量越大，高度越高，则重力势能越大。

【师】同样，我们通过下列实验来探究重力势能的相关因素。

【实验器材】一把刻度尺（它是用来测高度的），外形相同的一个铁球和一个木球，一个装有细沙的金属盆，我们用铁球和木球从同一高处下落后进入细沙的深度，来判断它的重力势能的大小。

首先，用铁球B来做实验，因为同一铁块的质量相同，根据刻度尺选择出三种高度值，如25㎝、50㎝、100㎝，分别将铁块放在这三个高度上，让其下落，观察它落入沙坑中的深度，将实验数据填入下表。

第二次，我们用外形相同的铁球B和木球A进行实验，在刻度尺上选出同一刻度，分别将铁球和木球让其下落，观察它们落入沙坑中的深度，填入下列表格中，比较结果得出结论：

【得出实验结论】重力势能的大小由物体的质量和高度所决定：物体的质量越大，高度越高，则重力势能越大。

【师】在实验中，为什么要选择外形相同的铁球B和木球A呢？如果不一样？会对实验造成怎样的影响？

【生】讨论

【师】

有一把弓箭，放在桌子上对着你，你怕不怕？

【生】不怕

【师】那如果他的弓弦被拉开，对着你，你怕不怕？

【生】…………

【师】

好，那么下面我们来学习另一种势能：

弹性势能——物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，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。

【实验】同样的弹簧，压缩到不同程度，弹射相同的物块A，图2中弹簧压缩形变更大，能够将物体A上升得更高。（hb＞ha）

【实验结论】弹性势能大小与物体的弹性形变有关，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。

课后小结

总结：

动能——物体由于运动而具有的能叫动能。

物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。

势能分为重力势能和弹性势能. 重力势能的大小由物体的质量和高度所决定：物体的质量越大，高度越高，则重力势能越大。

弹性势能大小与物体的弹性形变有关,物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。六、课后习题

课堂练习

1、在空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机，正在向灾区空投救灾物资，在空投过程中，飞机的动能和重力势能的变化情况是（ B ）

A.动能和重力势能都增加 B.动能和重力势能都减小

C.动能减小，重力势能增加 D.动能增加，重力势能减小

2、下列物体中，既有动能又有势能的是（ C ）

A．在平地上滚动的足球

B．被运动员举着的杠铃

C．在空中飞行的小鸟

D．被压扁了的皮球

3、某跳水运动员正在进行训练的情景，从起跳至落到水面的过程中，运动

员的动能与重力势能变化的情况是（ B ）

A.动能一直减小，重力势能一直增大

B.动能一直增大，重力势能一直减小

C.动能先增大后减小，重力势能先减小后增大

D.动能先减小后增大，重力势能先增大后减小

4、如图所示，金属小球从a处由静止开始下滑，经过b处、最高到达c处，然后掉头向b运动．对a、b、c三个位置：小球重力势能最大的是_____、动能为零的是_____、（填写位置序号）．

答案：a a、

作业布置

1、完成配套课后练习题

七、板书设计

第三课时 动能和势能

1、动能

物体由于运动而具有的能叫动能. 物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。

2、势能

势能分为重力势能和弹性势能. 重力势能的大小由物体的质量和高度所决定.物体的质量越大,高度越高,则重力势能越大. 弹性势能大小与物体的弹性形变有关,物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。