高中物理動(dòng)能定理教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-25八年級物理《動(dòng)能和勢能》教學(xué)設(shè)計(jì)。
八年級物理《動(dòng)能和勢能》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)能力目標(biāo)
1、知道物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能,知道動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。
2、知道重力勢能及重力勢能的決定因素。
3、了解彈性勢能及彈性勢能的決定因素。
過程方法目標(biāo)
4、體會(huì)運(yùn)用假設(shè)、實(shí)驗(yàn)探究等科學(xué)方法的技能。
情感態(tài)度世界觀目標(biāo)
5、體驗(yàn)觀察生活是運(yùn)用知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的基礎(chǔ)。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):動(dòng)能、重力勢能的概念及決定動(dòng)能、重力勢能大小的因素
難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)探究、控制變量、動(dòng)能、重力勢能大小的決定因素
三、教學(xué)準(zhǔn)備
實(shí)驗(yàn)探究相關(guān)器材、任務(wù)單、PPT演示文稿
四、教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)
【創(chuàng)設(shè)情景、導(dǎo)入新課】
讓學(xué)生觀看一段飛機(jī)在空中飛行的錄象,提問飛機(jī)在做什么運(yùn)動(dòng)?
學(xué)生:做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
教師:那飛機(jī)具有什么能呢?
學(xué)生:機(jī)械能。
教師:前面我們學(xué)習(xí)了機(jī)械能包括?
學(xué)生:動(dòng)能和勢能。
教師:哪些物體具有動(dòng)能?哪些物體具有勢能?動(dòng)能和勢能的大小跟哪些因素有關(guān)呢?幾天我們就具體來學(xué)習(xí)。(引出課題)
【合作交流、探究新知】
一、動(dòng)能
課件出示幾幅物體在動(dòng)的圖片。
問:它們有什么共同點(diǎn)?
學(xué)生:都在運(yùn)動(dòng)。
教師:那它們都具有什么能?
學(xué)生:動(dòng)能。
讓學(xué)生歸納動(dòng)能的含義。
【板書】1、動(dòng)能的含義:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。
教師:同學(xué)們能再舉幾例具有動(dòng)能的物體嗎?
學(xué)生:公路上運(yùn)動(dòng)的汽車。流動(dòng)的水。轉(zhuǎn)動(dòng)的電風(fēng)扇。老師上課走動(dòng)時(shí)------
教師:那動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)呢?
【板書】2、決定動(dòng)能大小的因素
探究:影響動(dòng)能大小的因素
(1)提出問題:影響動(dòng)能大小的因素有哪些?
讓學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)猜測物體的動(dòng)能大小和什么因素有關(guān)?
(2)建立假設(shè):動(dòng)能的大小可能與物體的速度有關(guān)。
動(dòng)能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
器材:大小不同的勾碼(替代球)各一個(gè)、斜面一個(gè)、小車一輛。
(教師提示:回顧牛頓第一定律得出的探究實(shí)驗(yàn),斜面的作用)
要求學(xué)生利用上面的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,然后討論最佳方案,學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最后總結(jié)歸納。
結(jié)論:質(zhì)量一定時(shí),速度大的物體做功本領(lǐng)大,動(dòng)能也就越大
結(jié)論:速度一定時(shí),質(zhì)量大的物體做功本領(lǐng)大,動(dòng)能也就越大
[板書]總結(jié)歸納:運(yùn)動(dòng)的物體所具有的動(dòng)能和質(zhì)量、速度有關(guān)。質(zhì)量越大,動(dòng)能越大;速度越大,動(dòng)能也越大。
練習(xí):
1、若甲物體的速度比乙物體的速度大,則(D)
A、甲物體的動(dòng)能一定比乙物體的動(dòng)能大
B.乙物體的動(dòng)能一定比甲物體的動(dòng)能大
C、甲、乙兩物體的動(dòng)能一定相等
D.甲、乙兩物體的動(dòng)能無法比較
2、在行進(jìn)的火車中有兩個(gè)物體,甲的質(zhì)量為5千克,乙的質(zhì)量為2千克,則_甲__的動(dòng)能比較大。
3、想一想議一議
車型
設(shè)有中心雙實(shí)線、中心分隔帶、機(jī)動(dòng)車道下非機(jī)動(dòng)車道分隔設(shè)施的道路
其它道路
小型客車
70
60
大型客車、載貨汽車
60
50
……
??㏒???琰茞???
從能量的角度分析解釋,(1)為什么要對機(jī)動(dòng)車的行駛速度進(jìn)行限制?(2)為什么在同樣的道路上,不同車型的限制車速不一樣?
解析:(1)汽車的速度越大,動(dòng)能越大,越不容易剎車,所以要對車輛加以限速;
(2)又因?yàn)槠囐|(zhì)量越大,動(dòng)能也越大,所以大型客車的限制速度比小型客車小
3、動(dòng)能的利與弊
視頻演示:臺(tái)風(fēng)、洪水、地震、泥石流等對人類的危害。再由學(xué)生舉例說明動(dòng)能其它的弊處和對人類的益處(如風(fēng)力、水力發(fā)電,各種動(dòng)力機(jī)械等)
過渡:近年來,德清的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛。德清各處都有不少的建筑工地。當(dāng)我們從工地附近走過時(shí),會(huì)看到工地上會(huì)有一些安全警示牌,同時(shí)你也會(huì)特別地小心。請問這些安全警示牌表示什么含義?你又會(huì)擔(dān)心什么?
——擔(dān)心落物。那么落物的動(dòng)能又是從哪兒來的呢?
——?jiǎng)菽苻D(zhuǎn)化而來。
二、勢能
(一)重力勢能
引入:廣東正在開亞運(yùn)會(huì),運(yùn)動(dòng)員把杠輪舉起時(shí),運(yùn)動(dòng)員給杠輪做了功(學(xué)生回答),那么杠輪增加的能量叫重力勢能(學(xué)生回答)。從而引出重力勢能的概念。
[板書]1、重力勢能的含義:物體由于被舉高而具有的能。
探究:影響重力勢能大小的因素
(1)提出問題:影響重力勢能大小的因素有哪些?
(2)建立假設(shè):重力勢能的大小可能與物體的高度有關(guān)。
重力勢能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
提供實(shí)驗(yàn)器材:大小不同的物體各1個(gè)、小桌、1盤沙子,1把尺。
思考:如何利用所提供的器材驗(yàn)證猜測?
要求學(xué)生利用上面的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,然后討論最佳方案,學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最后總結(jié)歸納。
實(shí)驗(yàn)
物體的質(zhì)量
高度
深度
勢能
高度
1
相同
高
深
大
2
相同
低
淺
小
質(zhì)量
3
大
相同
深
大
4
小
相同
淺
小
生活情境再現(xiàn)(多媒體動(dòng)畫演示)。
【板書】總結(jié)歸納:物體的質(zhì)量(m)越大,位置(h)越高,具有的重力勢能就越大。
練習(xí):(圖片在多媒體)
(1)比較圖中A、B兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可得:
質(zhì)量相同時(shí),物體被舉得越高重力勢能越大。
(2)比較圖中A、C兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可得:
被舉高度相同時(shí),物體的質(zhì)量越大重力勢能越大.
實(shí)驗(yàn)過渡:用學(xué)生熟悉的玩具演示,引出勢能。
演示:取出一音樂盒,上好發(fā)條,使其發(fā)出動(dòng)聽的聲音,同時(shí)也可看到風(fēng)車不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。
提問:在上述過程中,是什么能轉(zhuǎn)化為了動(dòng)能和聲能?――彈性勢能
(二)彈性勢能
【板書】1、定義:由于發(fā)生形變而具有的勢能。
由學(xué)生舉例說明具有彈性勢能的各種物體。如彈弓、蹦床、機(jī)械手表等。(圖
片展示);
演示:以彈弓為例,說明彈性勢能的決定因素
【板書】2、結(jié)論:彈性勢能的大小跟物體的形變的大小有關(guān)。物體的形變越大,彈性勢能就越大。
3、勢能的利與弊
當(dāng)我們從工地附近走過時(shí),會(huì)看到工地上會(huì)有一些安全警示牌,同時(shí)你也特
別地小心。請問這些安全警示牌表示什么含義?你又會(huì)擔(dān)心什么?――擔(dān)心落物。那么落物的動(dòng)能又是從哪兒來的呢?――重力勢能轉(zhuǎn)化而來。
學(xué)生舉例說明生活中利用勢能。
[課堂小結(jié)]:
1、運(yùn)動(dòng)的物體所具有的動(dòng)能和質(zhì)量、速度有關(guān)。質(zhì)量越大,動(dòng)能越大;速度越大,動(dòng)能也越大。
2、物體的質(zhì)量越大,位置越高,具有的重力勢能就越大。
3、彈性勢能的大小跟物體的形變的大小有關(guān)。物體的形變越大,彈性勢能就越大。
[課堂練習(xí)]:(演示文稿)
[作業(yè)布置]:1、作業(yè)本B第四節(jié)動(dòng)能和勢能(一)
2、預(yù)習(xí)課本P92—93頁
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一、新課引入
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。
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?!?br> 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。
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,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。
八年級物理下冊《動(dòng)能和勢能》學(xué)案新版新人教
每個(gè)老師需要在上課前弄好自己的教案課件,規(guī)劃教案課件的時(shí)刻悄悄來臨了。只有制定教案課件工作計(jì)劃,未來的工作就會(huì)做得更好!你們了解多少教案課件范文呢?小編特地為您收集整理“八年級物理下冊《動(dòng)能和勢能》學(xué)案新版新人教”,相信能對大家有所幫助。
八年級物理下冊《動(dòng)能和勢能》學(xué)案新版新人教
教學(xué)目標(biāo)
1、讓學(xué)生初步了解能量的概念。
2、理解動(dòng)能的初步概念及影響動(dòng)能大小的因素。
3、知道勢能的初步概念及影響勢能大小的因素。
教學(xué)重點(diǎn)
通過實(shí)例理解動(dòng)能、勢能的初步概念,探究影響動(dòng)能的因素
教學(xué)難點(diǎn)
組織、指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中,仔細(xì)觀察、認(rèn)真分析,得出影響動(dòng)能和重力勢能大小的因素
教學(xué)準(zhǔn)備
課件,導(dǎo)學(xué)案
教學(xué)方法
先學(xué)后教,學(xué)案導(dǎo)學(xué),合作達(dá)標(biāo)
教學(xué)后記
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
備注
一、創(chuàng)設(shè)情景,明確目標(biāo)
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。
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??吭谀緣K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。
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),猜想決定物體動(dòng)能大小的因素。
探究,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:從不同高度滾下的網(wǎng)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)生彈性變形變而具有的能量。
闡明物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。
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。
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??吭谀緣K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。
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),猜想決定物體動(dòng)能大小的因素。
探究,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:從不同高度滾下的網(wǎng)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。
動(dòng)能和勢能教學(xué)設(shè)計(jì)
動(dòng)能和勢能
(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??吭谀緣K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。
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:從不同高度滾下的網(wǎng)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)生彈性變形變而具有的能量。
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。