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人教版初二下册物理《动能和势能》教案
教学目标
1.了解能量的初步概念。
2.知道什么是动能及影响动能大小的因素。
3.知道什么是势能及影响势能大小的因素。
教学重难点
教学重点 动能和势能的相互转化。
教学难点 动能和势能的相互转化。
教学过程
学习指导一、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减小，他的动能将不变不变。(选填“增大”、“减小”、“不变”)liuxuequn.com
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。
学习指导二、 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
●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。
动能和势能教学设计
教学目标
知识与技能
1.能用实例说明物体的动能。
2.知道动能和我们生活的关系。
过程与方法
1.经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察物理现象的主要特征。
2.通过参与科学探究活动，学习拟订简单的科学计划和实验方案。
3.能书面或口头表达自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。
情感态度与价值观
1.有将自己的见解公开并与他人交流的愿望，认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，敢于放弃或修正自己的错误观点。
2.使学生养成良好的日常行为习惯。
教学重难点
【教学重点】通过实例说明物体的动能。
【教学难点】引导学生探究影响动能大小的因素。
教学工具
斜面、质量不同的钢球、木块、弹簧
教学过程
一、引入新课
从日常生活中的现象中引入“能量”这个词。
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。
二、新课教学
(1)“能”是什么?
能的概念和跟前面学过的功的概念有密切联系。一个物体能做功，我们就说它具有能。
能的形式是多种多样的。今天，我们学习最常见的一种形式的能——机械能。
(2)运动物体具有能量吗?
(启发学生举日常生活中的例子，说明运动物体能做功。例如，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。当学生举例中固体、液体、气体都有了时，教师总结：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)
提问：运动物体做功后静止，它还具有动能吗?动能到哪里去了呢?
(启发学生得出物体不运动就没有动能以后，教师讲解：物体原有的动能用来做功了，即能量可以做功，做功要消耗能量。打个比方，你有钱可以买商品，买了商品钱就付出去了)
(3)用小钉锤钉木桩和用大铁锤钉木桩，显然做功多少是不一样的，这说明运动的钉锤和铁锤具有的动能大小不一样。那么，动能的大小跟哪些因素有关呢?
教师演示课本图1-1所示的实验。先说明钢球把平面上的木块推得越远，做的功就越多，这是因为阻碍木块运动的摩擦力是一定的，推得越远说明克服摩擦力做的功越多，表示钢球推木块前具有的动能越大。然后做同一个钢球从不同高度滚下的实验，引导学生观察从不同高度滚下的钢球的速度不同，得出：钢球速度越大，动能越大的结论;最后做质量不同的钢球从同一高度滚下的实验，引导学生观察得出：不同质量的钢球从同一高度滚下的速度是相同的，从而得出：质量越大，动能越大。
教师总结：运动物体的动能，与物体质量和运动速度两个因素有关。质量相同时，速度越大，动能越大;速度相同时，质量越大，动能越大。
提问：行驶的出租车和卡车，如出租车速度大于卡车速度，哪个动能大些?如出租车速度小于卡车速度，哪个动能大些?(引导学生分析得出：前一情况无法判断，后一情况是卡车的动能大)教师总结：动能由质量和速度两个因素决定，且是随任一因素增大而增大的。因此在比较物体的动能大小时：①当一个量相等，另一个较大时，则动能较大。②当两个量都较大时，动能亦较大。③当一个量较大，另一个量较小，则无法判断动能的大小。
最后说明：速度越大、质量越大，动能就越大，是一个定性的粗略的比较，并不是数学上的按比例的变化。
(4)被举高的物体具有能量吗?
(启发学生举日常生活中的例子，说明举高的物体落下来能够做功。例如，举高的重锤落下来打桩，拦河坝把水位升高，水流下来可以冲动水轮机等)教师强调：如果不把重锤举高，重锤就不能把木桩打入地里做功;如果没有重力作用，铁锤就不会落下来。因此被举高的物体具有的能量叫做重力势能。
(5)提问：重力势能的大小与哪些因素有关呢?
引导学生由重锤打桩得出：
物体的质量越大，举高越高，重力势能就越大。
(6)发生弹性形变的物体具有弹性势能。
(演示弹簧枪或课本图1-4的实验，并简单说明什么是弹性形变后，即引出弹性势能概念)
教师简单介绍“弹性形变越大，弹性势能就越大”。
由于只要求学生知道什么是弹性势能，教师讲解时应力求简单明了，时间不宜超过5分钟。
(7)动能和势能统称机械能。
教师讲明两点：
①物体具有动能，也可以说具有机械能;物体具有势能，也可以说具有机械能;物体同时具有动能和势能，动能和势能加在一起就是物体具有的机械能。
②物体具有的能量大小是用做功多少来衡量的。因此，能的单位和功的单位相同，都是焦。
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