高中物理動(dòng)能定理教案

動(dòng)能和勢能教案示例之一。

動(dòng)能和勢能教案示例之一

（一）教學(xué)目的

1．了解能量的初步概念。

2．知道什么是動(dòng)能及影響動(dòng)能大小的因素。

3．知道什么是勢能及影響勢能大小的因素。

4．知道什么是機(jī)械能及機(jī)械能的單位。

（二）教具

斜槽，鋼球，木塊，橡皮筋，壓縮彈簧等。

（三）教學(xué)過程

1．復(fù)習(xí)

鑒于能量和功的概念有密切的聯(lián)系，所以通過“怎樣才算做了功”的提問，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解力的作用成效、功的兩要素。

當(dāng)一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的作用下，沿力的方向上通過了一段距離，這個(gè)力的作用有了成效，就說這個(gè)力做了功。

出示一木塊，并將其置于水平桌面上。說明木塊受重力的作用，但木塊沒有在重力方向上運(yùn)動(dòng)，所以重力對木塊沒有做功。繼而用手推動(dòng)木塊，使木塊運(yùn)動(dòng)一段距離。在此過程中，重力仍然沒有做功，手的推力做了功。進(jìn)而強(qiáng)調(diào)力和在力的方向上通過的距離是功的兩要素，且功的大小就等于兩者的乘積。

2．引入新課

出示斜槽，并演示鋼球從斜槽上滾下，在水平桌面上撞擊木塊，使木塊移動(dòng)了一段距離。讓學(xué)生分析碰撞過程中，做沒做功？

利用學(xué)生分析的結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K做了功”引入能量的概念：一個(gè)物體能夠做功，我們就說它具有能量?？梢娢锢韺W(xué)中，能量和功有著密切的聯(lián)系，能量反映了物體做功的本領(lǐng)。

不同的物體做功的本領(lǐng)也不同。一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。

3．進(jìn)行新課

物體具有能量的形式是多種多樣的，以后我們將逐步認(rèn)識(shí)各種形式的能量。剛才的實(shí)驗(yàn)中鋼球撞擊木塊能夠做功，但若將鋼球停靠在木塊一側(cè)（邊講邊演示），這時(shí)的鋼球并不能推動(dòng)木塊做功。只有運(yùn)動(dòng)的鋼球才能推動(dòng)木塊做功。

(1)動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而能夠做功，它們具有的能量叫做動(dòng)能。

引導(dǎo)學(xué)生廣泛地列舉事例，說明運(yùn)動(dòng)的空氣、水和各種物體都能夠做功，而具有動(dòng)能。概括出“一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能?！?p>列舉事例說明：運(yùn)動(dòng)的物體具有的動(dòng)能多少不盡相同。如狂風(fēng)能吹倒大樹，而微風(fēng)只能使樹枝搖動(dòng)。進(jìn)而通過演示實(shí)驗(yàn)，概括出決定物體動(dòng)能大小的因素。

演示課本圖1-1實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)可分三步：

①將同一個(gè)鋼球，從斜面不同高度滾下，讓學(xué)生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動(dòng)的距離。木塊被推動(dòng)的距離不同，說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動(dòng)得越遠(yuǎn)，表明鋼球的動(dòng)能越大。實(shí)驗(yàn)說明：從不同高度滾下的鋼球，具有不同的動(dòng)能。

②上面的實(shí)驗(yàn)表明鋼球從較高處滾下時(shí)具有的動(dòng)能大。那么鋼球從不同的高度滾下時(shí)有什么不同呢？我們可通過觀察實(shí)驗(yàn)來得到結(jié)論。將質(zhì)量相同的兩個(gè)鋼球，同時(shí)從斜槽的最高點(diǎn)和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點(diǎn)滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實(shí)驗(yàn)表明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論：物體的動(dòng)能與速度有關(guān)，速度越大，物體的動(dòng)能越大。

③換用不同質(zhì)量的鋼球，從同一高度讓其滾下，讓學(xué)生觀察鋼球推動(dòng)木塊的距離。從而得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大。

演示實(shí)驗(yàn)之后，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：運(yùn)動(dòng)物體的速度越大，質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大。

(2)勢能：物體由于運(yùn)動(dòng)的原因而具有動(dòng)能，物體還可能由于其他的原因而具有能量。例如，同學(xué)們都玩過用橡皮筋彈射紙彈的游戲，拉長的橡皮筋能給紙彈一個(gè)力，并推動(dòng)紙彈移動(dòng)一段距離，從而對紙彈做了功。同樣拉彎的弓，壓縮的彈簧也能夠做功，它們都具有能量，這種能量叫做彈性勢能，它是由于物體發(fā)生彈性形變而具有的能量。

解釋彈性形變：物體受到外力作用而發(fā)生的形狀變化，叫做形變。如果外力撤消，物體能夠恢復(fù)原狀，這種形變叫做彈性形變。列舉事例說明物體的彈性形變。如：拉長的彈簧，壓扁的皮球，彎曲的鋼鋸條，上緊的鐘表發(fā)條等。

利用課本圖1-4的實(shí)驗(yàn)，闡明物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大。為節(jié)省課堂時(shí)間，課前將兩個(gè)性質(zhì)相同彈簧，按照課本圖1-4壓縮到不同的長度。先后將拉緊彈簧的繩燒斷，兩次砝碼被彈起的高度不同。彈簧壓得越緊，放松時(shí)它做的功越多，表示它的彈性勢能越大。

被舉高的重物，也能夠做功。例如：舉高的鉛球，落地時(shí)能將地面砸個(gè)坑；舉高的夯落下時(shí)能把木樁打入地里。舉高的物體具有的能量叫重力勢能。

列舉事例說明：物體的質(zhì)量越大，舉得越高，它具有的重力勢能越大。如：舉起同樣高度的鉛球和乒乓球，鉛球落下時(shí)做的功多，具有的重力勢能大。鉛球舉得越高，具有的重力勢能就越大。

引導(dǎo)學(xué)生討論樹上結(jié)的蘋果是否具有重力勢能？通過討論使學(xué)生理解“一個(gè)物體能夠做功”的含義。能夠做功只是說物體具有了做功的“本領(lǐng)”，但不一定做了功。樹上結(jié)的蘋果雖然沒有做功，但只要它從樹上掉下來就能做功，所以我們說它具有重力勢能。

(3)機(jī)械能：讓學(xué)生分析靜止在桌面上的鋼球是否具有能量？（具有重力勢能）繼而讓學(xué)生分析在桌面上滾動(dòng)的鋼球具有什么能？通過分析得知滾動(dòng)的鋼球既有動(dòng)能，又有勢能。

動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。一個(gè)物體既有動(dòng)能，又有勢能，那么動(dòng)能和勢能的和就是它的總機(jī)械能。

(4)能量的單位：從前面的討論，我們可以認(rèn)識(shí)到能量是跟做功有密切聯(lián)系的概念，能量反映了物體具有做功的本領(lǐng)，能量的大小可以用能夠做功的多少來衡量。因此，動(dòng)能、勢能和機(jī)械能的單位跟功的單位相同，也是焦耳。

4．小結(jié)

通過以下問題的討論，進(jìn)一步幫助學(xué)生理解能量、動(dòng)能、勢能、機(jī)械能等概念及機(jī)械能的單位。

(1)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？

(2)列舉幾個(gè)物體具有動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能的事例。

(3)在空中飛行的球，它具有的重力勢能是5焦，具有的動(dòng)能是4焦，這只球具有的總機(jī)械能是多少？

(4)在同一高度鉛球和棒球具有的重力勢能不相等，若使它們的重力勢能相等，可采取哪些方法？

(5)從斜槽上端滾下的小球，它有沒有重力勢能？在它下滾的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(dòng)能？它的動(dòng)能有沒有變化？為什么？

（四）說明

1．能是物理學(xué)的重要概念之一，但它比較抽象。對于初中學(xué)生來說，認(rèn)識(shí)它比較困難。應(yīng)緊扣教材，從理解“一個(gè)物體能夠做功”的含義來認(rèn)識(shí)能量。這實(shí)際上是說“能是物體做功的本領(lǐng)”。盡管這種說法不甚嚴(yán)謹(jǐn)，但比較通俗、易懂。

2．關(guān)于動(dòng)能，應(yīng)講明運(yùn)動(dòng)的物體能夠?qū)ζ渌矬w施力，并推動(dòng)物體做功，所以它具有能量。因?yàn)槿菀字v清彈性形變的物體對別的物體施力并做功，便于學(xué)生理解，所以將彈性勢能提到重力勢能之前講。

3．勢能應(yīng)是物體系統(tǒng)（有保守力作用的）所共有。舉高的重錘能夠做功，應(yīng)當(dāng)是重錘和地球組成的系統(tǒng)具有勢能。而重力勢能表現(xiàn)它做功本領(lǐng)時(shí)，通常有一個(gè)重力勢能先轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程。但在本節(jié)課中都不宜引入這些內(nèi)容。只能讓學(xué)生粗略地知道，舉起的物體能夠做功。

4．勢能的大小是相對的。對初中學(xué)生來說也不能引入勢能的相對性。只能統(tǒng)一地用地面做為零勢能面來分析問題。

5．小結(jié)中的問題(5)，暗含著勢能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，目的為下一節(jié)課作準(zhǔn)備。

相關(guān)知識(shí)

動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化教案示例

“動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化”教案示例之二

（一）教學(xué)目的

1．理解動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化并能舉例說明。

2．能解釋有關(guān)動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化的簡單現(xiàn)象。

（二）教具

1．麥克斯韋滾擺。

2．課本圖1-7的裝置，在彈簧片前加一彈簧。

3．單擺、皮球（或乒乓球）。

（三）教學(xué)過程

1．復(fù)習(xí)提問

(1)動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)？怎樣判斷質(zhì)量一定的物體的動(dòng)能的變化？

(2)勢能的大小與哪些因素有關(guān)？怎樣判斷重力勢能大小的變化？

（演示鋼球從斜槽滾下，斜槽傾角應(yīng)盡量小一些，使鋼球從斜槽滾下的時(shí)間盡量長一些，引導(dǎo)學(xué)生觀察鋼球豎直高度的變化和速度的變化，回答上述問題）

2．新課教學(xué)

(1)動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。

從上面實(shí)驗(yàn)可以看到，鋼球從斜槽滾下的過程中，高度降低，重力勢能減小；速度變快，動(dòng)能增大，這個(gè)動(dòng)能是怎樣產(chǎn)生的？（引導(dǎo)學(xué)生回答是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的）

問：重力勢能可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能可不可以轉(zhuǎn)化為重力勢能呢？

演示滾擺（將擺輪涂成黑白相間，使學(xué)生明顯觀察到轉(zhuǎn)速的變化），引導(dǎo)學(xué)生觀察：擺下降時(shí)，擺輪越轉(zhuǎn)越快；擺上升時(shí)，擺輪越轉(zhuǎn)越慢，并說明動(dòng)能和重力勢能變化的情況，最后得出動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化的結(jié)論。

(2)動(dòng)能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化嗎？

演示課本圖1-7（水平槽末端加一彈簧，以使動(dòng)能和彈性勢能的變化明顯顯示出來），引導(dǎo)學(xué)生觀察：鋼球接觸彈簧后，速度減小，彈簧壓縮；彈簧恢復(fù)時(shí)，形變減小，鋼球速度變大，但方向反過來了（教師應(yīng)指出：動(dòng)能大小跟運(yùn)動(dòng)快慢有關(guān)，跟運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)，因?yàn)槲矬w向任何方向運(yùn)動(dòng)都能做功）。

對鋼球和彈簧間的能的轉(zhuǎn)化，應(yīng)分兩步講：①從鋼球壓彈簧開始到彈簧形變最大：鋼球動(dòng)能由最大變到零，彈簧彈性勢能由零到最大，即動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。②從彈簧形變最大到恢復(fù)原狀：彈簧彈性勢能又轉(zhuǎn)化為鋼球的動(dòng)能。

(3)動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化的例子。

先讓學(xué)生列舉日常生活中例子，然后引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析下列事例：

①演示單擺，引導(dǎo)學(xué)生觀察擺球在高度最大處和最低點(diǎn)的速度大小，說明動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。

②人造衛(wèi)星：教師先指出：衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)，勢能最大，在近地點(diǎn)勢能最小。問學(xué)生：衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近球點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，速度怎樣變化？能量怎樣轉(zhuǎn)比？引導(dǎo)學(xué)生回答：衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)，勢能減小了，減小的勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故速度增大。再讓學(xué)生回答衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)能的轉(zhuǎn)化情況。

③撐竿跳高：由于過程比較復(fù)雜，可由教師分析講解。為使問題簡化，分析時(shí)一律不考慮起跳前助跑的作用。

徒手跳高的高度由起跳時(shí)向上的速度決定。即起跳時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為最高點(diǎn)的重力勢能。

撐竿跳高時(shí)，人在起跳時(shí)使撐竿彎曲（形變），這時(shí)人具有動(dòng)能，撐竿具有彈性勢能。到最高點(diǎn)時(shí)，撐竿恢復(fù)原狀。人的動(dòng)能和撐竿的彈性勢能都轉(zhuǎn)化為人的重力勢能。

故撐竿跳高比徒手跳高的高度大。

①跳板跳水：引導(dǎo)學(xué)生回答：起跳時(shí)為什么人要向下猛壓跳板？（答：使跳板形變，具有彈性勢能）人離開跳板時(shí)的動(dòng)能是哪里來的？（答：跳板的彈性勢能轉(zhuǎn)化來的）人起跳的高度由什么因素決定？（答：由起跳時(shí)的動(dòng)能，也就是由跳板形變最大時(shí)的彈性勢能決定）

注意：不討論人在空中的翻轉(zhuǎn)。

3．板書設(shè)計(jì)

動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。

動(dòng)能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化

4．想想議議

(1)演示皮球的下落和跳起（將皮球涂黑使它落在涂白的水平木板上，觀察木塊上的黑色圓斑），并提出問題，讓學(xué)生討論回答：

為什么木塊上是圓斑，而不是黑點(diǎn)？（答：因?yàn)槠で虬l(fā)生了形變）

發(fā)生彈性形變的皮球具有的彈性勢能是哪里來的？（答：由動(dòng)能轉(zhuǎn)化來的）

皮球反跳有向上的速度，即具有動(dòng)能，這個(gè)動(dòng)能是哪里來的：（答：彈性勢能轉(zhuǎn)化來的）

最后提出：皮球從一定高度落下，反跳到最高點(diǎn)，說明這一過程能的轉(zhuǎn)化情況？

（點(diǎn)名要學(xué)習(xí)好的學(xué)生回答）

(2)演示皮球反跳高度一次比一次低，再演示滾擺高度也是一次比一次低．最后都要停下來，問：這是什么原因呢？

（引導(dǎo)學(xué)生回答：物體運(yùn)動(dòng)要克服摩擦和空氣阻力做功，要消耗物體的機(jī)械能。最后機(jī)械能完全被用來克服摩擦和空氣阻力做功消耗掉了，所以物體最后要停下來）

教師點(diǎn)明：消耗掉的機(jī)械能并未消失，而是轉(zhuǎn)化為其他形式的能了。這個(gè)問題以后將學(xué)到。

(3)物體能做功才具有能，舉高的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，怎能做功？既然不能做功，為什么說它具有重力勢能？

（引導(dǎo)學(xué)生回答：舉高的物體落下來具有動(dòng)能，動(dòng)能可以做功，但動(dòng)能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的，故我們說勢能可以做功，實(shí)際上是勢能可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能而做功）

(4)鋼球落在鋼板上，也會(huì)反跳起來，反跳時(shí)的動(dòng)能是怎樣轉(zhuǎn)變來的？教師指出：鋼球和鋼板相碰，也要發(fā)生彈性形變，只是這個(gè)形變較難覺察。事實(shí)上，任何堅(jiān)硬的物體相碰時(shí)，都要發(fā)生形變。

然后讓學(xué)生回答。

5．布置作業(yè)

(1)說明下列過程中機(jī)械能的轉(zhuǎn)化：

①雪橇從山坡上滑下；

②炮彈從炮口斜向上射出，又落到遠(yuǎn)處地上；

③玩具彈簧槍將“子彈”射出去；

④小孩坐在秋千上，在媽媽推了一次以后，自己蕩著。

(2)你騎自行車時(shí)，在上坡前往往要加緊蹬幾下；汽車司機(jī)在開車上坡前，也往往要加大油門，加大速度。從能的轉(zhuǎn)化來說明這樣做的好處。

(3)彈簧門在推開以后能自己關(guān)閉。說明這件事怎樣利用了能的轉(zhuǎn)化。

動(dòng)能和勢能教案示例之二

動(dòng)能和勢能教案示例之二

（一）教學(xué)目的

1．理解動(dòng)能、重力勢能的初步概念，知道什么是彈性勢能；

2．知道動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢能大小與質(zhì)量和高度有關(guān)；

知道彈性勢能的大小與彈性形變有關(guān)。

3．能解釋一些動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化的簡單現(xiàn)象。

（二）教具

1．可以改變傾斜度的斜面（或斜槽），質(zhì)量顯著不同的兩個(gè)鋼球（或金屬滑塊），木塊一個(gè)，用以做課本圖1-1的實(shí)驗(yàn)。

2．玩具彈簧槍（或課本圖1-4的實(shí)驗(yàn)器材）。

（三）教學(xué)過程

1．引入新課

從日常生活中的現(xiàn)象中引入“能量”這個(gè)詞。

運(yùn)動(dòng)員在激烈運(yùn)動(dòng)后，我們說消耗了體內(nèi)儲(chǔ)存的能量；燃燒煤可以取暖，我們說煤燃燒時(shí)放出了能量；電燈發(fā)光，電爐發(fā)熱，電扇吹風(fēng)，我們說都消耗了能量。

在這些不同的現(xiàn)象中，有一個(gè)共同的東西把它們聯(lián)系起來，這就是能量，簡稱能。

2．新課教學(xué)

(1)“能”是什么？

能的概念和跟前面學(xué)過的功的概念有密切聯(lián)系。一個(gè)物體能做功，我們就說它具有能。

能的形式是多種多樣的。今天，我們學(xué)習(xí)最常見的一種形式的能——機(jī)械能。

(2)運(yùn)動(dòng)物體具有能量嗎？

（啟發(fā)學(xué)生舉日常生活中的例子，說明運(yùn)動(dòng)物體能做功。例如，風(fēng)可以吹轉(zhuǎn)風(fēng)車，流水可以推動(dòng)水磨，揮動(dòng)的鐵錘可以把樁打進(jìn)地面等。當(dāng)學(xué)生舉例中固體、液體、氣體都有了時(shí)，教師總結(jié)：固體、液體、氣體都是物體，只要它們運(yùn)動(dòng)，即具有速度，就具有動(dòng)能）

提問：運(yùn)動(dòng)物體做功后靜止，它還具有動(dòng)能嗎？動(dòng)能到哪里去了呢？

（啟發(fā)學(xué)生得出物體不運(yùn)動(dòng)就沒有動(dòng)能以后，教師講解：物體原有的動(dòng)能用來做功了，即能量可以做功，做功要消耗能量。打個(gè)比方，你有錢可以買商品，買了商品錢就付出去了）

(3)用小釘錘釘木樁和用大鐵錘釘木樁，顯然做功多少是不一樣的，這說明運(yùn)動(dòng)的釘錘和鐵錘具有的動(dòng)能大小不一樣。那么，動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)呢？

教師演示課本圖1-1所示的實(shí)驗(yàn)。先說明鋼球把平面上的木塊推得越遠(yuǎn)，做的功就越多，這是因?yàn)樽璧K木塊運(yùn)動(dòng)的摩擦力是一定的，推得越遠(yuǎn)說明克服摩擦力做的功越多，表示鋼球推木塊前具有的動(dòng)能越大。然后做同一個(gè)鋼球從不同高度滾下的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察從不同高度滾下的鋼球的速度不同，得出：鋼球速度越大，動(dòng)能越大的結(jié)論；最后做質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察得出：不同質(zhì)量的鋼球從同一高度滾下的速度是相同的，從而得出：質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。

教師總結(jié)：運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能，與物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度兩個(gè)因素有關(guān)。質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。

提問：行駛的出租車和卡車，如出租車速度大于卡車速度，哪個(gè)動(dòng)能大些？如出租車速度小于卡車速度，哪個(gè)動(dòng)能大些？（引導(dǎo)學(xué)生分析得出：前一情況無法判斷，后一情況是卡車的動(dòng)能大）教師總結(jié)：動(dòng)能由質(zhì)量和速度兩個(gè)因素決定，且是隨任一因素增大而增大的。因此在比較物體的動(dòng)能大小時(shí)：①當(dāng)一個(gè)量相等，另一個(gè)較大時(shí)，則動(dòng)能較大。②當(dāng)兩個(gè)量都較大時(shí)，動(dòng)能亦較大。③當(dāng)一個(gè)量較大，另一個(gè)量較小，則無法判斷動(dòng)能的大小。

最后說明：速度越大、質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大，是一個(gè)定性的粗略的比較，并不是數(shù)學(xué)上的按比例的變化。

(4)被舉高的物體具有能量嗎？

（啟發(fā)學(xué)生舉日常生活中的例子，說明舉高的物體落下來能夠做功。例如，舉高的重錘落下來打樁，攔河壩把水位升高，水流下來可以沖動(dòng)水輪機(jī)等）教師強(qiáng)調(diào)：如果不把重錘舉高，重錘就不能把木樁打入地里做功；如果沒有重力作用，鐵錘就不會(huì)落下來。因此被舉高的物體具有的能量叫做重力勢能。

(5)提問：重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)呢？

引導(dǎo)學(xué)生由重錘打樁得出：

物體的質(zhì)量越大，舉高越高，重力勢能就越大。

(6)發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能。

（演示彈簧槍或課本圖1-4的實(shí)驗(yàn)，并簡單說明什么是彈性形變后，即引出彈性勢能概念）

教師簡單介紹“彈性形變越大，彈性勢能就越大”。

由于只要求學(xué)生知道什么是彈性勢能，教師講解時(shí)應(yīng)力求簡單明了，時(shí)間不宜超過5分鐘。

(7)動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱機(jī)械能。

教師講明兩點(diǎn)：

①物體具有動(dòng)能，也可以說具有機(jī)械能；物體具有勢能，也可以說具有機(jī)械能；物體同時(shí)具有動(dòng)能和勢能，動(dòng)能和勢能加在一起就是物體具有的機(jī)械能。

②物體具有的能量大小是用做功多少來衡量的。因此，能的單位和功的單位相同，都是焦。

3．板書設(shè)計(jì)（配合教學(xué)過程，板書如下）

機(jī)械能——?jiǎng)幽芎蛣菽?p>能的初步概念——物體能做功，就說它具有能。

動(dòng)能——運(yùn)動(dòng)物體具有的能。動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)。

勢能

重力勢能——舉高的物體具有的能。重力勢能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)。

彈性勢能——發(fā)生彈性形變物體具有的能。

4．想想議議

(1)在航空史上，有不少飛機(jī)失事，是由于飛鳥碰在飛機(jī)上，飛鳥為什么能使飛機(jī)失事？

(2)在一空戰(zhàn)中，飛行員覺得旁邊有個(gè)東西跟著他，他用手抓住一看，原來是顆子彈，這種情況可能嗎？子彈為什么不傷飛行員？

(3)樓頂平臺(tái)上放一塊磚，磚對平臺(tái)有沒有重力勢能？對地面有沒有重力勢能？

（將這3道題，預(yù)先寫在小黑板上，讓學(xué)生分組討論。最后得出：運(yùn)動(dòng)是相對的，飛鳥相對于飛機(jī)速度很大，故動(dòng)能很大，足以打碎玻璃、打壞機(jī)內(nèi)的人和機(jī)器；子彈相對于飛行員，速度為零，動(dòng)能為零，故飛行員抓住子彈就像我們平常拿起鉛筆一樣；高度也是相對的，磚對平臺(tái)沒有高度，故沒有重力勢能，磚對地面有高度，故有重力勢能）

5．布置作業(yè)

閱讀本節(jié)課文，思考和解答以下問題。

(1)除了課文中講過的，再分別舉出三個(gè)物體具有動(dòng)能、具有勢能的實(shí)例。

(2)說明下列物體具有什么形式的機(jī)械能：

①在海上行駛的輪船；

②高空中云彩里的小冰粒；

③空中飛行的子彈；

④拉長的彈弓橡皮條。

(3)把廢鐘表或廢玩具里的發(fā)條拆下來看看它是怎樣工作的。為什么發(fā)條擰得緊些鐘表或玩具走的時(shí)間就長些？

動(dòng)能和勢能教案示例之三

動(dòng)能和勢能教案示例之三

教學(xué)目的

1．理解動(dòng)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(jī)械能的初步概念。

4．培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。

教學(xué)重點(diǎn)

理解動(dòng)能和重力勢能。

教學(xué)難點(diǎn)

能的概念的建立。

教具

鋼球、斜槽軌道、小木塊、砝碼、彈簧。

教學(xué)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。“能”確是物理學(xué)中的一個(gè)重要概念，能的概念跟功的概念有密切聯(lián)系。我們說一個(gè)物體能夠做功，這個(gè)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(xué)習(xí)最常見的能的形式——?jiǎng)幽芎蛣菽堋?p>（二）動(dòng)能

1．什么樣的物體具有動(dòng)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(fēng)吹動(dòng)帆船航行，空氣流動(dòng)形成的風(fēng)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(yùn)動(dòng)才具有的。水由于流動(dòng)、子彈由于飛行、空氣由于流動(dòng)而具有能。

物理學(xué)中把物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能。一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。

2．請同學(xué)們判斷下列物體中哪些物體具有動(dòng)能。

靜坐的人，足球場上奔跑的運(yùn)動(dòng)員，炮膛中準(zhǔn)備發(fā)射的炮彈，從飛機(jī)上投出的炸彈，被電風(fēng)扇吹動(dòng)的空氣。

（學(xué)生回答）。

奔跑的運(yùn)動(dòng)員，飛機(jī)投出的炸彈，被吹動(dòng)的空氣具有動(dòng)能。原因是運(yùn)動(dòng)員、炸彈和空氣是運(yùn)動(dòng)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(dòng)能。

3．動(dòng)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(gè)物體具有的能量越大。那么動(dòng)能的大小決定于哪些因素呢？現(xiàn)在我們通過實(shí)驗(yàn)來研究。

這是個(gè)帶槽的木板，我們把鋼球放到斜面上令其滾下，到達(dá)平面上打擊一個(gè)小木塊，推動(dòng)木塊做功，根據(jù)木塊被推動(dòng)的距離遠(yuǎn)近來判斷鋼球具有的動(dòng)能的大小。

（教師演示、學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)）

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(gè)質(zhì)量大的鋼球，從同一位置由靜止開始滾下，到達(dá)平面上時(shí)和剛才的小鋼球具有同樣的速度，再觀察木塊被推動(dòng)的距離。很顯然，第二次木塊被推的距離比第一次遠(yuǎn)得多。說明大鋼球做的功多，也就是大鋼球具有的動(dòng)能大。

提問，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么？（學(xué)生回答）

這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了物體的動(dòng)能大小跟它的質(zhì)量有關(guān)，速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。

我們用同一個(gè)鋼球再做兩次實(shí)驗(yàn)。（教師演示，學(xué)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(shí)驗(yàn)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(dá)平面上時(shí)具有更大的速度，木塊被推的更遠(yuǎn)。

提問，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么？（學(xué)生回答）

這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明同一個(gè)物體速度越大，動(dòng)能越大。

通過以上實(shí)驗(yàn)可知，物體的質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能就越大。

4．課堂練習(xí)。

(1)一輛汽車加速運(yùn)動(dòng)，它的動(dòng)能______。

(2)火車進(jìn)站時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，它的動(dòng)能______，停止后，它的動(dòng)能=______。

(3)一輛灑水車在馬路上勻速前進(jìn)并正在灑水，它的動(dòng)能______。

（三）勢能

運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能。生活中也有很多物體并沒有運(yùn)動(dòng)，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(shí)，必須把重錘高高舉起，當(dāng)重錘落下時(shí)可以做功，因?yàn)橹劐N受到豎直向下的重力，重錘下落時(shí)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(gè)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(shí)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(shí)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(shí)，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(xué)生回答）

(2)同一個(gè)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(xué)生回答）

通過以上的兩個(gè)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(gè)實(shí)驗(yàn)。（教師邊演示，邊講授）

這是一個(gè)彈簧，把一個(gè)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(shí)，彈簧靜止，沒有動(dòng)能。彈簧也沒有被舉高，也沒有重力勢能?？墒谴蠹蚁胂螅瑥椈赡懿荒茏龉?？

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(dòng)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(shí)產(chǎn)生彈性形變，具有彈性勢能。鐘表的發(fā)條在卷緊時(shí)具有彈性勢能，通過做功來帶動(dòng)鐘表機(jī)件正常轉(zhuǎn)動(dòng)。

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(jī)械能

1．提問：飛行中的飛機(jī)具有什么能？（學(xué)生回答）

飛機(jī)是運(yùn)動(dòng)的，它具有動(dòng)能。飛機(jī)從地面飛上高空，所以具有重力勢能。很多物體可以既有動(dòng)能又有勢能。動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱機(jī)械能。

2．一個(gè)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(dòng)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(jī)械能就是500焦耳。

（五）布置作業(yè)

(1)復(fù)習(xí)課文

(2)習(xí)題1、2、3。

【評析】

以整體上看，本節(jié)教案是一個(gè)好教案。各教學(xué)環(huán)節(jié)安排得合理妥當(dāng)，因此具有一定的條理性和層次性。在教學(xué)方法上，注意了密切聯(lián)系實(shí)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。