四、动能和势能教学设计及教案分析

《动能和势能》教学设计

教学目标：

知识与技能：通过实例理解动能、势能的概念。

过程与方法：通过探究实验，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。

情感态度与价值观：

1.使学生通过知识的探索过程形成研究探索的意识和敢于创新的精神。

2.在与小组成员一起探索的过程中，养成与人共处，协作学习的习惯。

教学重点

1.动能和势能的概念。

2.探究动能的大小和什么因素有关。

教学难点

探究动能的大小与什么因素有关

教学用具

斜面、小车、砝码、木块、钢尺、橡皮筋、多媒体课件等。

课

时

1课时

教学流程图

围绕本节中心“探究动能、重力势能的大小各与什么因素有关”展开：

教学过程

引入新课

师：请同学们先看一段简报

课件展示：新民晚报(本报讯)2009年５月２９日晚６时，从沈阳开往上海的１９５次列车经过上海铁路分局管辖的沪宁线１０３Ｋ区段时，突然从列车左翼车窗飞出一个馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工×××的鼻梁上，当场将其击昏．

师：所以，无论从环境保护的角度，还是安全角度考虑，同学们在乘车时，一定不要把垃圾随便扔到车外。此时，同学们会感到很疑惑，小小的馒头怎么会有这么大的本领，能把人砸成重伤呢？学习完这节课后，我们就可以从物理学的角度解释其中的原因。

进行新课

展示图片：

师：图片所展示的情景中，流动的河水、举起的木槌、形变的撑杆，能对其他的物体做功吗？

师生总结：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。能量的单位和功的单位一样都是焦耳（J）。

一：动能

展示图片：（1）飞驰的汽车（2）流水（3）风

师：请观察三幅图片中的物体，它们具有什么相同的特征？它们能做对外功吗？请同组的同学讨论，然后说出你们讨论的结果。

生：都在运动，都能对外做功，都具有能量。

师：我们把物体由于运动具有的能量叫动能。同学们能从生活中列举出具有动能的事例吗？每组同学把你的结果写出来，看哪组找的最多？

(培养学生的概括能力，让学生感受到物理就在身边.) 学生汇报结果

师：同学们，请你们思考，你们所例举的事例中，所有的物体具有的动能一样多吗？你认为他们动能大小的不同是什么因素造成的呢？你认为哪些因素会影响物体动能的大小呢？

生：思考、讨论、猜想

影响物体动能的因素有物体的质量、速度、体积等。

师：利用以下器材（小车、砝码、木块、斜面、刻度尺）来验证你的猜想。请同学们在小组中讨论，然后设计出你的实验方案。在设计实验之前，请同学们思考这几个问题。（引导学生设计实验方案）

课件展示问题

(1) 实验如何比较动能的大小？

（使小车从斜面上滑下，撞击平面上的物块，被撞物块运动越长，运动小球所具有的动能越大.）

(2) 动能的大小可能与两个或两个以上的因素有关，在实验中如何具体操作？

（采用控制变量法）

(3) 如何控制质量不同的小车撞击小木块时速度相同？

（

让他们从斜面同一高度滑下）

(4) 如何控制质量相同的小车撞击小木块时速度不同？

（取同一小车，让其从不同高度滑下）

师：请每组选一名同学说出你们是如何解决这几个问题的。

（经过交流让学生修改方案，改进实验。使学生明确探究目的，优化实验方案，避免学生盲目操作产生消极心理。）

师：请同学们根据自己的实验方案，进行实验，并注意收集数据。（巡视指导学生进行实验并收集证据）

生：进行实验

师：现在每小组都完成了自己的实验，请每组选出一位同学，说出你们的实验现象和得到的结果。（让学生尝试对探究过程和结果进行描述和解释分析与论证）

课件展示：巩固练习

①汽车空载和满载时以相同速度前进：

时动能大。

②某同学慢跑和快跑时：

时动能大。（巩固影响运动物体动能大小的因素）

师：物体的质量和它的速度都能影响物体的动能。请你研究小资料的数据，能不能看出：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？

学生：研究资料数据并讨论说出结论。

师生共同讨论得出结论：速度对物体动能的影响更大。

展示课件

如图为高速公路一景，请从动能的角度解释：

（1）为什么要对机动车的行驶速度进行限制？

（2）为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？

师：同学们讨论，并说出你的结论。（物理在生活中的应用，从物理走向生活）

师：同学们现在能从物理学的角度解释，小小的馒头为什么会有这么大的本领，能把人砸成重伤吗？因此，同学们在骑自行车时，我们因该怎么做呢？

师：不只是运动的物体具有能量，静止的物体也会具有能量？

二、势能

（1）重力势能

师：用手拿书放在一位同学头方一段距离，问学生有什么感觉？为什么会有这种感觉？

生：担心书会掉下来，因为被举高的书本具有能量，能对外做功，具有破坏力。

师：物理学上，我们把物体由于被举高而具有的能量称为重力势能。

展示图片

师：山顶的石头、举起的木锤有重力势能吗？生活中，你还知道哪些物体具有重力势能？（巩固势能的概念）

师：你们所例举的事例中，所有的物体具有的重力势能一样多吗？你认为他们重力势能大小的不同是什么因素造成的呢？你认为哪些因素会影响物体重力势能的大小呢？

生：讨论并猜想，影响物体重力势能大小的有物体质量、被举起的高度等。

师：请同学们观看视频（影响物体重力势能大小因素的探究实验）

生：重力势能的大小跟物体的质量和高度有关；质量越大，高度越高，重力势能越大。

课件展示：

巩固练习

一架匀速上升的直升飞机，它的（

）

A、动能增加，重力势能不变

B、动能不变，重力势能增加

C、动能和重力势能都增加

D、动能和重力势能都不变

（2）弹性势能

师：不只是被举高的物体具有势能，发生弹性形变的物体也具有势能。

展示课件：

师：拉开的弓，能把箭射到很远的地方。发生形变的撑杆能把运动员送到很高的高处，这些都说明发生弹性形变的物体也具有能量，物理学上称这种能量为弹性是能。

师：请同学们体验一下

1.用弯曲的钢尺拨动书本

2.用橡皮筋将橡皮块射出

师：使橡皮块射的更远，应如何做？从中你能得到哪些启发？你认为影响弹性势能的因素有哪些？小组讨论后说出你们的结论。

师生总结：弹性势能的大小跟物体（弹性）形变的大小有关，物体的（弹性）形变越大，弹性势能就越大。

小结：

请同学们相互交流一下，然后谈谈这节课你都有哪些收获？对于这节课的内容你还有什么疑问？

布置作业：

课后请同学们留心观察我们身边的事物，哪些地方应用了动能和势能的知识，把你的发现记录下来，看谁发现的最多。

板书设计：

11.4、动能和势能

一：动能

定义：物体由于运动而具有的能量叫动能。

影响因素：物体的质量，物体运动的速度。

二：势能

（1）

重力势能

定义：物体由于被举高而具有的能量。

影响因素：物体的质量，物体位置高低。

（2）弹性势能

定义：物体由于发生弹性形变而具有的势能。

影响因素：形变大小等。

教学反思：

本课在教学过程中，将多半的时间用在学生实验探究上，主要侧重于以下几个环节：一是制定计划与设计方案环节，使学生明确探究目的和已有条件，学会考虑影响问题的主要因素，培养学生选择科学探究的方法及选择所需要的器材的能力，有控制变量的初步意识；二是进行实验和收集证据环节，主要培养学生能驾驭简单的实验器材，正确合理地操作实验的能力；三是分析与论证环节，培养学生能从经历过的物理现象和实验中归纳出正确的科学规律的能力；四是评估环节，主要培养学生能注意探究活动中未解决的矛盾，有改进实验方案的意识。