高中物理動能定理教案
發(fā)表時間：2020-10-21動能和勢能學案。
教學目的1．理解動能和重力勢能的初步概念。
2．知道什么是彈性勢能。
3．理解機械能的初步概念。
4．培養(yǎng)學生的抽象思維能力。
教學重點
理解動能和重力勢能。
教學難點
能的概念的建立。
教具
鋼球、斜槽軌道、小木塊、砝碼、彈簧。
教學過程
（一）引入
我們在日常生活中經(jīng)常提到能，諸如熱能、電能、能源開發(fā)等等?！澳堋贝_是物理學中的一個重要概念，能的概念跟功的概念有密切聯(lián)系。我們說一個物體能夠做功，這個物體就具有能。電流能做功，具有電能；燃料燃燒放熱可以做功，有熱能。
自然界中，能的形式很多，今天我們學習最常見的能的形式——動能和勢能。
（二）動能
1．什么樣的物體具有動能？
急流的河水能把石頭沖走，流水能做功；飛行的子彈能把木板打穿，飛行的子彈能做功；風吹動帆船航行，空氣流動形成的風能做功。這些物體能做功，它們都具有能。它們的能量由于物體運動才具有的。水由于流動、子彈由于飛行、空氣由于流動而具有能。
物理學中把物體由于運動而具有的能叫動能。一切運動的物體都具有動能。
2．請同學們判斷下列物體中哪些物體具有動能。
靜坐的人，足球場上奔跑的運動員，炮膛中準備發(fā)射的炮彈，從飛機上投出的炸彈，被電風扇吹動的空氣。
（學生回答）。
奔跑的運動員，飛機投出的炸彈，被吹動的空氣具有動能。原因是運動員、炸彈和空氣是運動的。而靜坐的人和炮膛中等待發(fā)射的炮彈是靜止的，所以不具有動能。
3．動能的大小或多少跟哪些因素有關(guān)。
物體能夠做的功越多，表示這個物體具有的能量越大。那么動能的大小決定于哪些因素呢？現(xiàn)在我們通過實驗來研究。
這是個帶槽的木板，我們把鋼球放到斜面上令其滾下，到達平面上打擊一個小木塊，推動木塊做功，根據(jù)木塊被推動的距離遠近來判斷鋼球具有的動能的大小。
（教師演示、學生觀察實驗）
第一次，我們使小鋼球從某一高度由靜止開始滾下。注意木塊被推的距離。
第二次，我們換一個質(zhì)量大的鋼球，從同一位置由靜止開始滾下，到達平面上時和剛才的小鋼球具有同樣的速度，再觀察木塊被推動的距離。很顯然，第二次木塊被推的距離比第一次遠得多。說明大鋼球做的功多，也就是大鋼球具有的動能大。
提問，這個實驗說明了什么？（學生回答）
這個實驗說明了物體的動能大小跟它的質(zhì)量有關(guān)，速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大。
我們用同一個鋼球再做兩次實驗。（教師演示，學生觀察）
第一次，我們讓鋼球從比較低的位置由靜止開始滾下。第二次我們讓鋼球從比較高的位置由靜止開始滾下。比較兩次實驗中木塊被推的距離大小。
很顯然，鋼球從更高的位置滾下來，到達平面上時具有更大的速度，木塊被推的更遠。
提問，這個實驗說明了什么？（學生回答）
這個實驗說明同一個物體速度越大，動能越大。
通過以上實驗可知，物體的質(zhì)量越大，速度越大，動能就越大。
4．課堂練習。
(1)一輛汽車加速運動，它的動能______。
(2)火車進站時做減速運動，它的動能______，停止后，它的動能=______。
(3)一輛灑水車在馬路上勻速前進并正在灑水，它的動能______。
（三）勢能
運動的物體具有動能。生活中也有很多物體并沒有運動，但是它們也能做功，也具有能。
1．什么樣的物體具有重力勢能？
人們在打樁時，必須把重錘高高舉起，當重錘落下時可以做功，因為重錘受到豎直向下的重力，重錘下落時沿著重力的方向向下通過了一段距離，所以舉高的重錘可以做功，將木樁打入地里。試想，一個重錘如果靜止地壓在本樁上是不能做功的。重錘只有在被舉高的情況下才能做功，即重錘被舉高時才具有做功的本領(lǐng)——能。
一池靜止的水是不能做功的，但是這一池靜止的水如果處在高山上，水落下時就可以做功，把水車沖得轉(zhuǎn)起來。
被舉高的物體具有的能叫重力勢能。
2．重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)。
請大家判斷下列物體的重力勢能的大小。
(1)打地基時，質(zhì)量是20千克的石頭重錘和質(zhì)量是100千克的鐵制重錘被舉得同樣高，誰的重力勢能大？（學生回答）
(2)同一個重錘，被舉高1米或3米兩種情況下，哪種情況重力勢能大？（學生回答）
通過以上的兩個例子說明大家能判斷出重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量和被舉的高度有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，舉得越高，它具有的重力勢能越大。
3．什么樣的物體具有彈性勢能？
大家看一個實驗。（教師邊演示，邊講授）
這是一個彈簧，把一個砝碼放在彈簧上的小木板上，用力將彈簧壓縮，使其發(fā)生彈性形變。此時，彈簧靜止，沒有動能。彈簧也沒有被舉高，也沒有重力勢能。可是大家想象，彈簧能不能做功？
能！放開手，砝碼被彈簧舉起來。
可見，被壓縮的彈簧也具有能。這種能區(qū)別于動能和重力勢能，它是由于物體發(fā)生了彈性形變而具有的能。所以，發(fā)生彈性形變的物體具有的能叫彈性勢能。
物體在很多情況下都具有彈性勢能。射箭用的弓被拉滿時產(chǎn)生彈性形變，具有彈性勢能。鐘表的發(fā)條在卷緊時具有彈性勢能，通過做功來帶動鐘表機件正常轉(zhuǎn)動。
4．物體的彈性勢能的大小跟形變大小有關(guān)，彈性形變越大，它具有的彈性勢能越大。
5．重力勢能和彈性勢能都叫做勢能。
（四）機械能
1．提問：飛行中的飛機具有什么能？（學生回答）
飛機是運動的，它具有動能。飛機從地面飛上高空，所以具有重力勢能。很多物體可以既有動能又有勢能。動能和勢能統(tǒng)稱機械能。
2．一個物體能夠做的功越多，表示它的能量越大。物體做了多少功，必然消耗了多少某種形式的能。所以能的單位跟功的單位相同，也是焦耳。例如，推出去的鉛球，動能是300焦耳，重力勢能是200焦耳，彈性勢能為0，那么鉛球的機械能就是500焦耳。
（五）布置作業(yè)
(1)復習課文
(2)習題1、2、3。（盛重光）
【評析】
以整體上看，本節(jié)教案是一個好教案。各教學環(huán)節(jié)安排得合理妥當，因此具有一定的條理性和層次性。在教學方法上，注意了密切聯(lián)系實際，從問題的提出，概念的引入以及結(jié)論的出現(xiàn)都具有一定的啟發(fā)性。
相關(guān)知識
動能和勢能導學案
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物理《動能和勢能》課型：新授課總第課時
學習目標：
1、知道動能和勢能的概念；2、在探究實驗中理解影響動能和勢能的因素。
學習過程
一、預習檢測
活動一、關(guān)于能量
1、同學們，請看下面的示例：a.子彈能擊穿靶，b.流水能推動竹排,c.滴水穿石，請分析和歸納它們的特征。
2、我們把一個物體能夠?qū)ν庾龉?，就表示這個物體具有能量，簡稱能。
3、“能夠做功”是說做功的這種本領(lǐng)做功。不是正在做功或已經(jīng)做功。
練習：
①高山上的靜止的石塊有能量嗎？②任意兩個物體能量的多少可以比較嗎？
③關(guān)于能的概念，下列說法錯誤的是（）
A.一個物體能夠做功，我們就說它具有能B.正在運動的物體一定沒有能
C.沒有做功的物體一定沒有能D.具有能的物體不一定在做功
4、能量單位：焦耳簡稱焦，符號。
活動二、關(guān)于能量的類型
1、請同學們觀察下列物體，歸納它們的共同特征：
a.滾動的小球b.高掛在枝頭的蘋果c.壓縮變形的彈簧d.高舉的重錘
e.拉長變形的弓f.流動的水
分析：其中a、f是；b、c、d、e是；b、d都在高處，c、f發(fā)生了形變。我們就把b、d這樣的物體具有的能叫重力勢能，把c、f這樣發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能。
2、總結(jié)概念：
動能是指。
重力勢能是指。
彈性勢能是指。
勢能就是重力勢能和彈性勢能的總稱。
4、自我訓練：
（1）古詩文中有許多描述自然現(xiàn)象的優(yōu)美詩句，如“無邊落木蕭蕭下，不盡長江滾滾來?！睆奈矬w學的角度看，滾滾奔流的長江水具有巨大的。
（2）“飛流直下三千尺，凝是銀河落九天”，流水具有。
（3）空中飛行小鳥具有。
（4）正在騎行的自行車車座具有。
（5）下列說法正確的（）
A．空中飛行的炮彈具有重力勢能B．徐徐降落的跳傘運動員只有重力勢能
C．高山上不動的石頭沒有重力勢能D．勻速升起的國旗具有動能
活動三、動能大小影響因素的探究
演示課本圖15.4-2實驗，實驗可分三步：
①將同一個鋼球，從斜面不同高度滾下，讓學生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離。木塊被推動的距離不同，說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動得越遠，表明鋼球的動能越。實驗說明：從不同高度滾下的鋼球，具有不同的動能。
②將質(zhì)量相同的兩個鋼球，同時從斜槽的最高點和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實驗表明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論：物體的動能與有關(guān)，越大，物體的。
③換用不同質(zhì)量的鋼球，從同一高度讓其滾下，讓學生觀察鋼球推動木塊的距離。從而得出結(jié)論：。
演示實驗之后，總結(jié)實驗結(jié)果：。
四、重力勢能、彈性勢能的因素（會設計實驗說明）
重力勢能：
彈性勢能：
二、牛刀小試素質(zhì)提升
1、機械能就是動能和勢能的總稱，單位：焦耳，符號：J
練習：空中飛行的皮球具有機械能是35J，其中皮球的重力勢能為18J，求皮球具有的動能是多少？
2、生活中的機械能：
（1）公路上的汽車為什么要限速？
（2）正在的行駛的客車為什么嚴禁乘客向外拋東西？
三、課后反思：學習中，你有哪些收獲，還有哪些不足？
教后記：
動能和勢能互動學案
第十五章第四節(jié)《動能和勢能》互動學案
【學習目標】
1.知識與技能
（1）通過實例分析，認識到運動的物體能做功，具有動能。
（2）通過探究，知道動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，并能解釋簡單的現(xiàn)象。
（3）通過探究，知道彈性勢能和重力勢能的概念和決定因素，并能解釋簡單現(xiàn)象。
2.過程與方法通過觀察和實驗，培養(yǎng)學生觀察能力和分析歸納能力。
3.情感態(tài)度和價值觀
教學重點：理解動能和重力勢能。教學難點：能的概念的建立。
【自學思考】（要求學生根據(jù)下面思考題進行自學）
（一）、動能：
1、能量：一個物體能夠_____________________，這個物體具有能量。
2、動能：運動的物體能夠_____，物體由于_____而具有的能叫動能。
3、影響動能大小的因素為_____________和____________.
（二）、重力勢能：
1．______的物體能夠做功，物體由于_______而具有的能叫重力勢能。
2、影響重力勢能大小的因素為_____________和________________。
（三）、彈性勢能：
1、_______的物體能夠做功，物體由于____而具有的能叫彈性勢能。
2、彈性勢能的大小與_______的大小有關(guān)，在彈性限度內(nèi)，_____越大，物體具有的彈性勢能_______。
【自我檢測】
1.請同學們判斷下列物體中哪些物體具有動能？
靜坐的人；足球場上奔跑的運動員；姚明手中準備投出去的籃球；從飛機上空投的救災物品；被電風扇吹動的空氣。
2.請判斷下列哪些物體具有重力勢能？
高山上靜止的大石塊；水平地面上滾動的小球；空中的飛機；樹上懸掛的蘋果；在海平面上行駛的輪船。
3．處于同一高度的鉛球和乒乓球，哪一個物體的重力勢能大？如果想使它們的重力勢能相等，可以采取哪些方法？
4.自行車下坡時，不瞪腳踏板速度也會越來越大，在此過程中，自行車的動能逐漸_______，自行車的重力勢能逐漸________。
5.這是一個彈簧，把一個砝碼放在彈簧上的小木板上，用力將彈簧壓縮，使其發(fā)生彈性形變。此時，彈簧靜止，沒有動能。彈簧也沒有被舉高，也沒有重力勢能。請大家想一想，彈簧能否做功？如果將彈簧壓縮得更大一些，松手后砝碼會又怎樣？
第二部分課中實施學案
【教學方法】小組合作、探究、交流，以自學為主
【教具】鋼球、斜槽軌道、小木塊、砝碼、彈簧。
【問題探究、合作學習】
（一）互動交流
1.結(jié)合預習情況，針對影響動能大小的因素說說自己的理解。比如什么樣的物體具有動能？動能的大小決定于哪些因素呢？
2.根據(jù)實際情況生活中也有很多物體并沒有運動，但是它們也能做功，也具有能。比如什么樣的物體具有重力勢能？什么樣的物體具有彈性勢能？勢能的大小跟哪些因素有關(guān)。
（二）指導學習（教師根據(jù)學生交流的情況,根據(jù)學生的學習水平和對學習目標的達成情況進一步指導學生深入學習課文內(nèi)容,必要時解釋能量與功的意義，以及有關(guān)疑難問題）
學生探究：(影響動能大小的因素指導學生看書中探究材料)
1．分小組討論，設計實驗方案。
2．請同學們根據(jù)設計的實驗方案，選擇桌面上的器材進行實驗。
3．小組實驗，同時記錄數(shù)據(jù)。
4．分析實驗數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論？（小組回答）
5.能力拓展：
你聽說過山體滑坡和泥石流嗎？它們的破壞力非常大，你能說說其中的道理嗎？
從斜坡上滾下的小球，它有沒有重力勢能？在它下滾過程中重力勢能的大小有沒有變化？為什么？在滾下的過程中有沒有動能？它的動能有沒有變化？為什么？
【課堂小結(jié)】
引導學生小結(jié)本節(jié)課學習內(nèi)容，與同學們總結(jié)學習體會和收獲。
1.本節(jié)課主要學習了什么知識？有哪些收獲？
2.高山上有一塊大石頭穩(wěn)穩(wěn)地待在那里，它有沒有能量有什么能量？
【課堂檢測】
1、一個物體能夠_______，我們就說它具有能。飛行的子彈能穿透鋼板，是靠子彈的______能；舉高的重錘能把木樁打入地里，重錘具有_______能；玩具車里卷緊的發(fā)條有_______。
2、處于同一高度的兩個物體，________較大的，重力勢能較大。彈簧被壓縮得越緊，它具有的______________就越大
3．一輛汽車和一列火車以相同速度行駛，_______具有的動能大，處于同一高度以相同速度飛行的子彈和炮彈，_______的機械能大。
4．靜止放在水平桌面上的一疊作業(yè)本，具有30J的重力勢能，則這些作業(yè)本的動能是__________J，機械能是__________J。
5、一空中加油機正在為一架水平方向上勻速運動的受油機加油，此加油機的重力勢能_________，動能_________；受油機的重力勢能_________，動能____________。
6、下列各現(xiàn)象中，不是利用物體的機械能做功的是（）
A．用水磨磨粉B．帆船在河中航行
C．風箏越飛越高D．用太陽灶燒開水
7、關(guān)于能的概念，下列說法正確的（）
A.勢能相等的物體一定在同一高度
B.某物體具有機械能，則它一定有動能也有勢能
C.懸掛的物體沒有做功，所以沒有能
D.在空中飛行的子彈，能夠做功，所以具有能
--動能和勢能
教學目標
1、了解能量的初步概念．
2、知道什么是動能及影響動能大小的因素．
3、知道什么是重力勢能和彈性勢能及影響勢能大小的因素．
4、能舉例說明物體的動能、重力勢能、彈性勢能．
5、能用動能、勢能大小的因素解釋簡單的現(xiàn)象．
6、通過演示實驗、生活中的現(xiàn)象歸納和總結(jié)，提高學生觀察、比較、想象、歸納的能力．
教材分析
本節(jié)教材首先在學生學過的功的知識的基礎(chǔ)上，直接從功和能的關(guān)系引入了能量的初步概念，不追求嚴密性．這是因為初中只要求學生對能量的概念有初步的認識．教材列舉了風、流水等能夠做功，以便使學生對運動物體具有能量形成比較清楚的具體印象，同時也為講水能和風能的利用埋下伏筆．由此引出了動能的概念，用實驗說明動能的大小跟速度、質(zhì)量的關(guān)系，能夠培養(yǎng)學生的觀察分析能力，勢能的教學也是從做功的角度先引入勢能概念，再由實驗或觀察生活中的現(xiàn)象學習勢能的大小的決定因素．最后，教材給出了機械能的概念，并指出動能、勢能、機械能的單位和功的單位相同，都是焦耳．
教法建議
對于能量的引入，可以從一些涉及能量的詞中，知道“能”是重要概念．再聯(lián)系做功的知識，列舉實例如課本上的實例和演示小實驗．
用學生自主學習的方法，讓學生列舉運動物體能做功的現(xiàn)象，并分析這些不同事物的相同點，進而得出運動的物體具有的能量是動能的結(jié)論．進一步用實驗或多媒體資料發(fā)現(xiàn)動能大小的決定因素，并進而用學到的知識，即動能定義、動能大小的決定因素來分析和解釋生產(chǎn)和生活中的現(xiàn)象．
對于重力勢能和彈性勢能的學習，也用同樣的方法，可以設計與動能相同的學習框架，讓學生用科學探究的方法學習，同時學生可以加深體驗學習物理的方法和感覺到學習物理的樂趣．
對于機械能的學習，可以用學生閱讀課本或提供給學生的閱讀材料，教師進行總結(jié)，注意要用聯(lián)系實際的事例使學生能夠分析機械能的實際問題，并理解動能和勢能統(tǒng)稱為機械能中“統(tǒng)稱”的含義．
--示例
第一節(jié)動能和勢能
【課題】動能和勢能
【重點和難點分析】動能和勢能概念的建立．重力勢能概念建立：由于實際看到的下落物體做功都表現(xiàn)為有速度的物體的做功，所以在建立重力勢能概念時，要強化能夠做功的物體就有能量．
【教學過程（）設計】
1，引入新課
由于能量和做功的概念有密切的聯(lián)系，所以通過一些問題引導學生由功和能的關(guān)系理解能量的概念．提供學生思考的問題有：怎樣才算做功了；功的必要條件和單位；分析具體實例引入能量的概念．
實驗：演示鋼球從斜面上滾下，在水平面上撞擊木塊，使木塊移動一段距離，學生分析在碰撞過程中，做功的情況．由分析結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K做了功”引出能量的概念“一個物體能夠做功，我們就說它具有能量．可見在物理學中，能量和做功有密切的聯(lián)系，能量反映了物體做功的本領(lǐng)．一個物體能做的功越多，這個物體的能量越大．
2，新授課：動能
1），動能概念的建立
觀察和分析生活中的實例：風吹動帆船航行，空氣對帆船做了功；急流的河水把石頭沖走，水對石頭做了功，運動的鋼球打在木塊上，把木塊推走，鋼球?qū)δ緣K做了功．
利用板圖幫助學生找到不同現(xiàn)象的共性的內(nèi)容：運動的物體能夠做功，我們把它們所具有的能量稱為“動能”．
從板圖上，學生應當能夠總結(jié)出“物體由于運動具有的能量稱為動能”．
根據(jù)學生的具體情況，可以由學生總結(jié)結(jié)論，也可以教師幫助學生逐步的尋求共同點，得到結(jié)論．
2），動能大小的決定因素
實驗步驟1：讓同一個鋼球在斜面的不同位置上滾下，觀察小球撞擊木塊的現(xiàn)象，并分析得到的結(jié)論．
學生在觀察過程中要思考的問題：鋼球先后從不同高度處滾下的原因；撞擊距離的遠近說明了什么；做功多少說明了什么；實驗結(jié)論．
分析過程：同一個鋼球，原來的位置越高，滾到斜面下端時的速度越大，把木塊推得越遠，做的功越多，說明具有的動能越大，所以動能的大小與物體運動速度有關(guān)．
實驗步驟2：觀察鋼球和木球在斜面的同一高度處滾下，撞到平面上的木塊發(fā)生的現(xiàn)象，并分析實驗的結(jié)論．
學生在觀察過程中思考的問題：鋼球和木球從斜面的同一高度處滾下的原因；撞擊木塊的遠近說明了什么；做功多少說明了什么；實驗結(jié)論．
分析過程：鋼球和木球從斜面的同一高度處滾下，到達斜面底部時速度相同，鋼球的質(zhì)量大，把木塊推得遠，做功多，具有動能大，所以動能的大小還與物體的質(zhì)量有關(guān)．
綜上所述：物體的動能大小和物體的質(zhì)量、運動速度有關(guān)．
3，新授課：勢能
1），力勢能概念的建立及其大小的決定因素
引導學生觀察分析重錘具有做功能力，因而具有能量：重錘被舉高，當下落時，能夠把木樁打入地里，對木樁做功，所以它因能夠做功而具有能量，我們把這種能量稱為重力勢能．
學生列舉生活中存在重力勢能的實例．并結(jié)合實例分析出物體和地面有高度差就有重力勢能（可以讓學生知道我們都是以地面為參考，來分析重力勢能的）
學生從實例中分析重力勢能的大小的決定因素，并結(jié)合實際現(xiàn)象分析是否有重力勢能、重力勢能大小比較、重力勢能的變化三個方面的問題．
2），彈性勢能概念的建立及其大小的決定因素
建議學習方法為學生閱讀，并回答問題：什么是彈性勢能；舉例說明物體具有彈性勢能可以做功；分析壓縮彈簧被放松而做功的實例；列舉并分析彈性勢能大小比較和彈性勢能變化的實例．
4，新授課：機械能
講清機械能上動能和勢能的統(tǒng)稱其中統(tǒng)稱的含義：表示動能和勢能都屬于機械能，即機械能有兩種表示方式：動能和勢能．一個物體既可以有動能也可以有勢能．
【板書設計】
探究活動
【課題】分析玩具小車在運動過程中的能量轉(zhuǎn)化
【組織活動形式】學生小組
【活動方案參考】
1、觀察小車的傳動結(jié)構(gòu)，在上緊發(fā)條時和松開發(fā)條時的情景；思考彈性勢能大小和做功多少的關(guān)系．
2、看看市場或超市中還有哪些上發(fā)條的小車．
3、觀察現(xiàn)在流行的兒童玩具靠什么發(fā)動的．
【評價】
1、材料全班共享．
2、寫出觀察和分析的過程報告．
3、從網(wǎng)上查找的資料，要列出學習過程清單．
