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1、《12.1動能 勢能 機(jī)械能》第1課時教案
(教者:泰州二附中 錢力群)
教學(xué)目標(biāo):
1.知識與技能:(1)了解能的初步概念。
(2)知道什么是動能以及影響動能大小的因素。
(3)知道什么是勢能以及影響勢能大小的因素。
2.過程與方法:培養(yǎng)學(xué)生觀察、實驗的能力,分析概括思維能力和應(yīng)用物理知識解決簡單問題的能力。
3.情感態(tài)度與價值觀:對學(xué)生進(jìn)行實事求是的科學(xué)態(tài)度教育和辯證唯物主義教育。
教學(xué)重難點:
影響動能、勢能大小的因素。
教學(xué)資源:
多媒體、木塊、斜面、小車、鉤碼、刻度尺、水槽、小桌子、重錘、沙子、橡皮筋、彈簧、彈弓、小車。
教學(xué)環(huán)節(jié):
活動
2、一:認(rèn)識能量(簡潔明了)
首先請同學(xué)們欣賞一段小視頻(火箭點火升空的場景),看完了視頻然后提問:這個小視頻里的火箭為什么能升入高空呢?(學(xué)生可能想到是獲得了能量)那什么是能量呢?(從而單刀直入的引出新課)
我們從物理學(xué)角度講:一個物體能夠?qū)α硗庖粋€物體做功,就表明這個物體具有能量。簡稱為能。在這里把“能夠”二字要做個簡要說明,“能夠做功”并不表示“正在做功”,舉例:現(xiàn)在老師手里握著一個裝有水的礦泉水瓶,握在手里的這個礦泉水瓶有沒有能量?(學(xué)生可能回答沒有)然后老師手一松,伴隨著“咚”的一聲,裝有水的礦泉水瓶砸向的桌面,對桌面做了功,再問學(xué)生瓶子有沒有能量,簡要說明一下能夠做功并不表示正在做
3、功,可以說物體具有做功的本領(lǐng),再例如:某某同學(xué)口袋里有10元錢,他可以買個筆袋,但他沒有買,是不是就說明這個同學(xué)不具有購買筆袋的金錢能力呢?(此時學(xué)生慢慢領(lǐng)會了其中的含義)
功和能的聯(lián)系密不可分,物體能夠?qū)ν庾龅墓υ蕉?,能量就越大。能和功的單位一樣,都是焦耳(J)。
活動二:探究動能大小與哪些因素有關(guān)(學(xué)生實驗)
自然界中能的形式是多種多樣的,今天我和同學(xué)們一起來學(xué)習(xí)生活中最常見的能——動能和勢能。
在描述物體的狀態(tài)時,我們可以說物體或是靜止的,或是運(yùn)動的,運(yùn)動的物體比靜止的物體有哪些“優(yōu)勢”呢?請同學(xué)們來看這兩幅圖(運(yùn)動的子彈能夠擊穿木頭、運(yùn)動的錘子可以將釘子釘人木板),子彈擊穿木板
4、是子彈對木板做了功說明它具有能量,錘子將釘子釘入木板是錘子對釘子做了功說明錘子具有能量,但是子彈和錘子都有個共同的特點就是都是運(yùn)動的,那么像這種由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能。
請同學(xué)們想一想,生活中有哪些物體具有動能?看今年里約奧運(yùn)會上張夢雪10米氣槍奪冠為我國獲得了首枚金牌,這個氣槍里面射擊出的子彈有沒有動能?(例如:行駛的汽車、奔跑的運(yùn)動員、追趕獵物的獵豹等)一切運(yùn)動的物體,只要運(yùn)動都具有動能。
那么對于不同的物體,它們具有的動能相同嗎?對于同一個物體,它的動能就固定不變嗎?要解決這一問題,我們需要通過實驗來尋找答案。下面就請同學(xué)們按照科學(xué)探究的一般步驟分組進(jìn)行實驗,小組討論設(shè)計、進(jìn)行
5、實驗并嘗試歸納結(jié)論。
學(xué)生實驗:探究動能大小與哪些因素有關(guān)
進(jìn)行猜想:動能的大小可能與 物體運(yùn)動的速度 和___物體的質(zhì)量___有關(guān)。
設(shè)計實驗:①實驗器材:斜面、小車、木塊、鉤碼、刻度尺、瓶裝礦泉水。
②如何使獲得動能? 使小車(或瓶裝礦泉水瓶)運(yùn)動
(這里首先要確定研究對象,若是小車,怎小車怎么獲得動能;若是瓶裝礦泉水,怎么獲得動能。)
如何比較小車(或瓶裝礦泉水瓶)動能的大小?
讓運(yùn)動的小車(或瓶裝礦泉水瓶)推木塊,通過比較木塊被推動的距離的大小
的來反映動能的大小。(轉(zhuǎn)換法)
6、 ③此實驗的探究方法? 控制變量法
進(jìn)行實驗:怎樣改變和控制小車(或瓶裝礦泉水瓶)的速度?
從斜面的不同高度或相同高度釋放小車(或瓶裝礦泉水瓶)。
怎樣改變小車(或瓶裝礦泉水瓶)的質(zhì)量?
實驗一: 實驗二:
實驗數(shù)據(jù): 實驗數(shù)據(jù):
得出結(jié)論:1.在質(zhì)量相同時,物體的運(yùn)動速度越大,
7、它的動能越大。
2.在物體運(yùn)動速度相同時,物體的質(zhì)量越大,它的動能就越大。
學(xué)生分組進(jìn)行實驗,相互小組間彼此競爭,看誰的實驗設(shè)計得好,誰的結(jié)論總結(jié)的全面(小組間形成良好的競爭,有助于對實驗的過程的理解,以及對實驗掌握的熟練度)。
想一想生活中還有哪些例子支持上述結(jié)論(學(xué)生們踴躍回答,課堂氣氛甚是活躍)。例如:安全行駛的小轎車在市區(qū)路上不易發(fā)生車禍,但在高速上卻容易發(fā)生連環(huán)追尾事故;為什么超載的車輛容易造成車禍?zhǔn)录ㄓ绕涫浅d的渣土車、混凝土車最容易翻車造成事故)
活動三:重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)(演示實驗)
在空中飛行的飛機(jī),除了具有動能,還具有其他什么
8、形式的能嗎?(學(xué)生回答還具有重力勢能)在學(xué)生的積極回答中教師順勢提出重力勢能,并同時展示打樁機(jī)的圖片做演示(打樁機(jī)上被舉高的重錘能將樁打入地下),引出重力勢能的概念:被舉高的物體同樣具有做功的本領(lǐng),也具有勢能,這種勢能叫做重力勢能。
那么物體重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)呢?
演示實驗:探究影響重力勢能大小的因素
進(jìn)行猜想:重力勢能的大小可能與 物體的質(zhì)量 和 被舉高的高度 有關(guān)。
設(shè)計實驗:①實驗器材:裝有細(xì)沙的水槽、小桌子、鉤碼、重錘、刻度尺。
②此實驗的探究方法? 控制變量法
9、 ③如何比較重力勢能的大?。?
通過比較下陷深度來反映重力勢能的大?。ㄞD(zhuǎn)換法)
進(jìn)行實驗:教師演示。
得出結(jié)論:1.當(dāng)物體的質(zhì)量相同時,被舉高的高度越高,重力勢能越大。
2.當(dāng)被舉的高度相同時,物體的質(zhì)量越大,重力勢能越大。
教師演示實驗,學(xué)生觀看實驗現(xiàn)象,分小組討論得出結(jié)論,從而充分體現(xiàn)學(xué)生是課堂的主體。
活動四:彈性勢能的影響因素(動畫演示)
勢能除了重力勢能外,還有一種形式的勢能——彈性勢能。
邀請兩位同學(xué)上臺比試比試:看誰的彈弓打得好,射的子彈遠(yuǎn)。(激發(fā)學(xué)生的課堂參
10、與度和積極性,使學(xué)生從小游戲中學(xué)會觀察實驗現(xiàn)象,從而體現(xiàn)“生活—物理”不分家)再請同學(xué)們觀看今年里約奧運(yùn)會上吳敏霞和施廷懋的3米跳板奪冠精彩瞬間,是壓彎的跳板彈起了運(yùn)動員,對運(yùn)動員做了功,從而具有的能量。像這樣,發(fā)生彈性形變的物體能對其他物體做功,表明它具有能量,這種能量叫做彈性勢能。那么,彈性勢能大小的影響因素是什么呢?
學(xué)生根據(jù)展示的圖片和八年級學(xué)習(xí)過的彈力的相關(guān)知識很容易就猜到彈性勢能的大小與彈性形變的程度有關(guān),教師順勢的給出相應(yīng)的展示,并同時附上動畫演示驗證學(xué)生們的猜想。
動畫演示:
學(xué)生根據(jù)動畫演示效果的鮮明性,分小組討論得出結(jié)論:彈性形變越大,物體的彈性勢
11、能越大。(并嘗試舉例證實自己小組的結(jié)論)
課堂小結(jié):
1.能量:一個物體能夠?qū)α硗庖粋€物體做功,就表明這個物體具有能量。簡稱為能。
物體能夠?qū)ν庾龅墓υ蕉啵芰烤驮酱蟆?
2.動能:由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能。
影響因素:①物體運(yùn)動的速度、②物體的質(zhì)量
3.重力勢能:被舉高的物體同樣具有做功的本領(lǐng),也具有勢能,這種勢能叫做重力勢能。
影響因素:①物體的質(zhì)量 、②被舉高的高度
4.彈性勢能:發(fā)生彈性形變的物體能對其他物體做功,表明它具有能量,這種能量叫做彈性勢能。
彈性形變越大,物體的彈性勢能越大
隨堂練
12、習(xí):
1.關(guān)于“功和能”的關(guān)系,下列說法中正確的( C )
A.一個物體的能量越大,它做的功一定越多
B.一個物體沒有做功,它就沒有能量
C.一個物體能夠做功,它就具有能量
D.功和能的單位都是焦耳,所以功就是能
2.同一型號的滿載汽車和空車以相同速度沿直線勻速行駛,以下說法正確的是( A )
A.滿載車的動能大 B.空車的動能大
C.兩車的動能一樣大 D.無法確定
3.如圖所示,某人用大小相同的力作用在同樣的彈簧上,觀察比較圖a、圖b可知,此時彈簧a、b的彈性勢能是哪個大?( C )
A.a(chǎn)大 B.b大
C.一樣大 D.無法確定
4.請說出下列圖中各具有什么形式的能。
①奔跑的運(yùn)動員 ②壓彎的撐桿 ③被舉高的杠鈴
④掛在樹上的蘋果 ⑤拉長變形的弓 ⑥水平路面上行駛的汽車