四、动能和势能教学设计(第二课时)

第3节 动能和势能

探究动能大小与什么因素有关

●自主预习: 阅读课本第67面、68面和69面内容，完成下面问题：

1.一个物体能够做功，这个物体就具有

能量

；一个物体能够做的功越多，表示这个物体的

能量

越大。

2.列举有能量的物体： 被拦河大坝拦住的河水、从山上流下的瀑布 。

3.物体由于

运动

而具有的能，叫做动能，一切

运动

的物体都具有动能。

●小组讨论：

现象：

1.静止的子弹没有杀伤力，而高速射出的子弹具有很大的杀伤力；

2.你能用手接住一飞来的乒乓球，但你不敢也不能用手直接接住一个飞来的铅球。

探究：影响动能的大小与什么因素有关

观察: 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。

猜想：动能的大小与物体的 速度

有关， 速度

越大，物体的动能越大。

动能的大小与物体的

质量

有关，

质量

越大，物体的动能越大。

实验：①将

同一

钢球，从斜面

不同

高度滚下，观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离大的，说明钢球对木块做的功

越多

，钢球的动能

越大

。实验说明：从不同高度滚下的钢球，具有不同的

动

能。进一步说明：物体的动能与

物体的运动速度

有关，

速度

越大，物体的动能越大。

②换用

不同质量

的钢球，从

同一

高度让其滚下，让学生观察钢球推动木块的距离。从而得出结论：运动物体的

质量

越大，动能就越

大

。

结论：影响动能大小的因素：

速度

和

质量

。在质量相同时，物体的速度越

大

，动能越

大

；在速度相同时，物体的质量越

大

，动能越

大 。

问题：

1.让学生分析碰撞过程中，你是如何判断钢球做没做功?试验中怎样比较动能的大小？

2.在研究动能大小与速度关系时为什么要用同一个铁球？

3.在研究动能大小与质量关系时为什么要让大小不同的铁球从同一高度滚下？

●教师点拨: 1.利用木块被推动的距离表示钢球动能的大小运用的是转换法；

2.此实验还运用到控制变量法。

●跟踪练习：

1.距CCTV报道：今年5月29日，在高速公路上驾驶客车的司机吴斌，被前方突然飞来一小物块击破挡风玻璃后击中腹部．他整个肝脏破裂，却以超人的意志力忍着剧痛，完成了靠边停车等保障安全的一系列动作，保证了25名乘客安全，自己却献出了宝贵的生命．飞来的物块使吴师傅致命的主要原因，是因为它具有（

A ）

A．较大的动能 B．较大的势能

C．较大的密度 D．较大的硬度

2. 一跳伞运动员跳离飞机，当降落伞张开后，他将匀速下降，此时他的重力势能将减小，他的动能将不变

。（选填“增大”、“减小”、“不变”）

3.图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下：

I．让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。

Ⅱ．让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。

回答下列问题： (1)步骤I是为了研究动能大小与

速度

的关系。

(2)步骤Ⅱ是为了研究动能大小与

质量

的关系。

(3)该实验中斜面的作用是为了控制钢球

速度

的大小，木块的作用是为了比较钢球

动能

的大小。

认识势能并探究重力势能和弹性势能大小与什么因素有关

●自主预习：

阅读课本第69面内容，完成下面问题：

1.物体由于

被举高

而具有的能叫重力势能；

2.物体由于

发生弹性形变 而具有的能叫弹性势能；

3. 重力

势能和

弹性

势能统称势能。

4.动能和势能的单位和

功

的单位一样，都是 J 。

●小组讨论：

分组设计实验：探究重力势能和弹性势能的大小分别与什么因素有关？

猜想： 实验步骤： 实验结论： ●

教师点拨：

动能势能影响因素

产生原因

影响因素

动能

重力势能

物体运动

物体质量：大而大

运动速度：大而大

物质被举高

物体质量：大而大

被举高度：大而大

势能

弹性势能

物质发生弹性形变

发生弹性形变的程度：大而大

●跟踪练习：

1.下列各物体具有什么形式的势能：

A，被举高的铁锤 重力势能

B、被拉长的弹簧 弹性势能

C、被拉弯的弓 弹性势能 D、被水库蓄的水 重力势能 E、空中飞行的鸟 动能和重力势能 F、云彩中的小冰粒 重力势能 2、如图是固定在水平桌面上的圆弧轨道，将一小球由轨道的P点自由释放，滚动到Q点。在此过程中，动能先变

大

后变小

，重力势能

先变小后变大 。

3.小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远．小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。

（1）为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）；如图所示，将同一个弹簧压缩不同（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块移动距离的大小，从而比较弹性势能的大小。（2）若水平面绝对光滑，本实验将不能（选填“能”或“不能”）达到探究目的．

（3）小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了．你认为小明的观点是的错误（选填“正确”或“错误”），理由是木块克服摩擦力做功，机械能转化为内能。