四、动能和势能PPT专用课堂实录内容

第3节

动能和势能

【教学目标】

一、知识与技能

1.理解动能和势能的基本概念，并能识别具有动能和势能物体的事例. 2. 理解动能、势能的大小跟什么因素有关. 二、过程与方法

1.熟练掌握分类法、控制变量法等具体的研究方法. 2.通过参与科学探究活动，培养初步的科学探究能力. 三、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、协作学习的好习惯. 【教学重点】

动能和势能的概念；动能和势能的大小与哪些因素有关. 【教学难点】探究动能和势能的影响因素. 【教具准备】斜面（光滑的长木板）、

钢球（大、小钢球各一个）、

木块、刻度尺、多媒体课件等. 【教学课时】1课时

【巩固复习】

教师引导学生复习上一节有关功率的知识，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固. 【新课引入】

教师出示图片，请同学们认真观察，并思考：它们有什么共同点？

1、流水推竹排前进

2、风吹帆船前进

3、重锤将木桩砸入地下. 生：做了功.

师

：流水、风、重锤能够对外做功，它有能量吗？

生：（齐声回答）当然有能量. 师

运动的物体有什么能量?有什么特点？这正是我们今天要研究的问题. 【进行新课】

能量

师

一个物体能够对外做功表示这个物体具有能量，简称能，能量的单位与功的单位相同，也是焦耳（J）.下面请大家说说生活中都有哪些种类的能量？

生1：生活中常见的能量有电能、太阳能、风能、水能、热能等. 生2：我所知道的还有化学能、核能. 师

很好，生活中能量无处不在，人们就是利用能量来做功的，下面我们一起来分析生活中一些常见事例中的能量（.教师用多媒体展示动能、势能的事例）

事例：①流水推竹排前进；

②风吹帆船前进；

③高山上的大石块；

④举高的重锤；

⑤跳高运动员撑弯的杆；

⑥被射箭运动员用力拉弯的弓. 师

上面的这些物体都具有能量，请大家分析、讨论并提出分类的方案，说出你的依据.（提示学生从运动和静止的角度分）

生：（讨论中）方法一：从运动和静止的角度分：

①②

③④⑤⑥

方法二：

从自然和人为的角度分：

①②③

④⑤⑥

师

很好，同学们从方法一分类中，发现一些物体运动时具有能量，另外一些物体尽管静止，但也储存了能量，下面我们就一起来认识动能和势能.（引出动能和势能）

教师引导学生说说生活中哪些物体具有动能. 生：水中游动的鱼；

地上飞奔的猎豹；

天上飞的老鹰；

高速路上行驶的空载火车

高速路上行驶的满载火车

快跑的小明

慢跑的小明..... 师

请同学们思考在③④⑤⑥中的物体中，它们有些物体尽管静止，但也储存了能量，它们是如何获得能量的？

学生很快发现③与④有一定的高度；⑤和⑥发生了形变. 教师点评：在地球表面附近与高度相关的能称为重力势能，发生弹性形变而具有的能称为弹性势能.

探究动能的大小与哪些因素有关

师：

铁路职工“中弹”昏倒

1990年6月10日

沈阳开往上海的195次列车经过上海分局管辖的沪宁线103区段时，突然从列车左翼车窗飞出一只馒头，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。

小鸟和飞机迎面相撞时，其中的能量大到足以击落飞机，那么物体的动能大小跟哪些因素有关呢？

生思考、讨论

师出示器材：

这是个木板，我们把钢球放到斜面上令其滚下，到达平面上撞击纸杯，推动纸杯做功，根据纸杯被推动的距离远近来判断钢球具有的动能大小.（注意控制变量法的应用）

教师用同一个钢球演示实验一，学生仔细观察实验.

步骤一：教师让钢球从比较高的位置滚下来，到达水平面上时具有较大的速度，木块被推得远. 步骤二：教师让钢球从比较低的位置由静止开始滚下.(注意木块被推的距离) 教师提问：这个实验说明了什么？

生：这个实验说明了物体的动能大小跟它的速度有关.同一个物体速度越大，动能越大.教师鼓励学生的回答，并进行总结和板书. 教师演示实验二，学生仔细观察实验. 步骤一：教师使小钢球从某一高度由静止开始滚下（.注意木块被推的距离）

步骤二：教师换一个质量小的钢球，从同一位置由静止开始滚下，到达水平面上时和刚才的小钢球具有同样的速度，再观察木块被推动的距离.（很显然，第二次木块被推的距离比第一次近.说明大钢球做的功多，也就是大钢球具有的动能大.）

教师提问：这个实验说明了什么？

生：这个实验说明了物体的动能大小跟它的质量有关.速度相同时，质量越大，动能越大. 板书：动能的大小与物体的速度、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. 师

好，下面请大家阅读教材P68页的《想想议议》,想想为什么？

生：因为大型客车、载货汽车的质量要比小型轿车质量大，因此，若速度相同时，大型客车、载货汽车具有的动能大，一旦出现交通事故，做功多，破坏程度大些.所以，为了安全起见，必须将大型客车、载货汽车的速度限制得低些.

探究势能的大小与哪些因素有关

师

重力势能的大小与什么因素有关呢？请大家设计实验探究. 学生分组进行实验探究，教师巡视指导. 提示：可以借用被举高的木桩对物体做功，做功越多，表明木桩的重力势能越大.有的同学想到用木桩下落砸击沙面陷入的深度来体现.学生还可以利用身边文具进行实验.（例如，有学生想到利用举高的橡皮下落时破坏物体的程度大小来体现）. 教师要求各小组派一位代表，叙述自己探究的结果，进行全班交流.

板书：重力势能的大小与物体所处的高度、重力有关，物体高度越大，重力越大，它具有的重力势能越大. 例题1 请同学们思考，生活中遇到这种情景时，你心里有何感觉？为什么？

（1）处在陡峭的悬崖上摇摇欲坠的大石头，当你从它的下方经过时；

（2）静止在地面上的大石头，当你从旁边经过时. 生作答，师点评. 答案:(1)处在陡峭的悬崖上的大石头有高度,有重力势能(能量),当人从它的下方经过时,会感到害怕. (2)静止在地面上的石头,没有动能和重力势能,当人从它的旁边经过时不会害怕. 知识点4

下面我们再来探究弹性势能的大小与什么因素有关呢？请大家设计实验探究. 1.用手拉动橡皮筋

2.用弯曲的钢尺拨动书本

3.用自制的弹弓将橡皮块射出

学生分析：当我们拉伸橡皮筋发生形变弹出石子时，发现形变越大，石子射出距离越大，由此可见，弹性势能的大小与弹性形变大小有关，弹性形变越大，弹性势能越大. 板书：弹性势能的大小与物体发生弹性形变大小有关，弹性形变越大，弹性势能越大. 【课堂交流、小结与延展】

师

同学们，我们通过本节课的学习了解了动能和势能，知道了影响它们大小的因素.你们还有哪些收获呢？请相互交流、讨论.（请大家谈自己知道本节哪些知识，还想知道哪些内容及对本课的感受，教师进行情感激励.）

生1：通过学习，我明白了：能与功之间有着密切的联系，物体能够对外做功，那么这个物体就具有能.具有的能量越大，做功的本领就越大，因此，能量表明物体具有做功的本领.但物体有能量时，不一定就对外做功，这个能量可以储存在物体中. 生2：动能的大小与速度有关，而速度具有相对性，那动能的大小有相对性

吗？

生3：重力势能的大小取决于物体所处的高度和重力大小.放在三楼的桌子，高度大于相对于二楼的高度，那么重力势能的大小应该不同，也就是说，重力势能具有相对性. 生4：弹性势能中为什么要强调弹性形变，弹性形变与形变不同吗？

生5：橡皮筋使用久了，发现拉很长，也不会把石子弹出很远，说明弹性势能还与物体本身的弹性有关，对吗？

师

同学们说得很好，课后你们可以根据刚才自己提出的问题去探究下，找到正确的答案. 【教师结束语】

通过这节课的探究学***家的收获确实不少，我们知道了动能、重力势能和弹性势能的概念，知道生活中经常应用动能、势能做功的事例.大家通过动手探究，知道动能的大小与物体的速度、质量有关；重力势能的大小与物体所处的高度、重力有关；还了解了弹性势能的大小与物体发生弹性形变的大小有关.其实，只要大家善于观察生活，勤于思考，物理知识就在身边，我们经常在不知不觉中应用了物理知识.好，谢谢大家！

课后作业

完成本课时对应练习.

生活中的机械能动能和势能统称为机械能，一个物体可以同时具有动能和势能.物体在运动过程中,动能和势能可以互相转化. 滑梯:滑梯上的人在下滑过程中,重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,势能逐渐转化为动能. 举重:运动员用力将杠铃举高,表明运动员对杠铃做了功,使杠铃的重力势能增大.当完成举重以后,运动员将杠铃释放,杠铃在重力作用下落下,重力势能转化为动能. 背跃式跳高:运动员利用助跑和蹬地,使自己获得动能,在上升过程中动能转化为重力势能.起跳时获得的动能越大,上升过程中转化成的重力势能也越大,运动员能达到的高度也越大.过杆后,运动员下落,重力势能又转化为动能. 跳水:在跳板上跳水时,运动员起跳前利用跳跃的方式使跳板弯曲.弯曲的跳板将弹性势能转化为运动员的动能,运动员上升过程中动能转化为重力势能,下降过程中重力势能转化为动能. 撑竿跳高:运动员助跑是为了获得较大的动能,然后利用撑竿将其转化为弹性势能,从而有利于运动员跃过更大的高度.上升过程中,动能、弹性势能转化为重力势能. 过山车:过山车在进入环形轨道向下运动的过程中,重力势能转化为动能.在

圆环的最低点时速度最大,随后逐渐上升,动能逐渐转化为重力势能.在最高点时,过山车的重力势能最大,但仍有一定的动能. 滑板运动:滑板运动中,运动员是在弧形轨道上运动的.运动员通过向后蹬地获得向前的力,从而使速度增加,动能增大.在上升过程中,动能转化为重力势能,运动员达到最高点超出轨道面.随后,落向轨道,重力势能又转化为动能.