九年級物理全冊.機械能導學設(shè)計新版北師大版.docx

一、機械能教材解讀對于能量概念的建立，可以通過物體做功的實驗，讓學生建立功和能之間的聯(lián)系，得出“物體能對外做功，我們就說這個物體具有能”的結(jié)論。動能是由于“物體運動”，重力勢能是由于“物體被舉高”，彈性勢能是由于“物體發(fā)生彈性形變”而具有的能?？赏ㄟ^列舉生活實例或設(shè)計相關(guān)實驗來探究其影響因素。動能和勢能間的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律是本節(jié)的難點，可做滾擺(或單擺)實驗，分兩步來突破，第一步：分析出滾擺(或單擺)在運動過程中何處動能最大，何處勢能最大，動能和勢能是如何轉(zhuǎn)化的；第二步：分析在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中，機械能如何變化，進而延伸到在機械能與其他形式能的轉(zhuǎn)化過程中，能的總量如何變化。教學目標知識與技能1.知道運動的物體能做功，具有動能。2.知道動能的大小與物體的質(zhì)量和運動速度有關(guān)，并能解釋簡單的現(xiàn)象。3.知道彈性勢能和重力勢能的概念和決定因素，并能解釋簡單的現(xiàn)象。4.知道動能和勢能間相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。5.知道什么是機械能、機械能的單位及機械能守恒定律。過程與方法1.經(jīng)歷自主設(shè)計探究動能、勢能的影響因素的實驗過程，培養(yǎng)和提高探究能力。2.能夠運用控制變量法來研究動能、勢能的影響因素。情感態(tài)度與價值觀1.增進學生熱愛科學、追求科學、獻身科學的學習熱情。重視學生對物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學性的認識，注意學生科學世界觀的形成。2.讓學生經(jīng)歷探究活動，體驗成功的喜悅，養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度。重點難點重點：動能和勢能的概念、動能和勢能的大小跟什么因素有關(guān)。建議利用大量實例讓學生真實感受動能和勢能的存在，進而理解動能和勢能的概念；建議讓學生做一做滾擺或單擺實驗，然后自己分析討論其能量轉(zhuǎn)化過程。難點：能的概念的建立、機械能守恒。功與能有著密切的聯(lián)系，所以建議從“能做功”的角度引入能的概念，并且由始至終通過能做功的多少來體現(xiàn)能量的大小。合作探究探究一：動能的大小與什么因素有關(guān)？猜想假設(shè)：引導學生感受生活進行猜想。(1)操場上飛來的足球可以用腳踢，而飛來的鉛球卻避之不及；(2)高速行駛的汽車在車禍中造成的損害要更大一些。設(shè)計實驗：教師引導學生解決以下兩個問題：(1)實驗過程中如何控制小球到達水平面時的速度相同？(讓小球從同一斜面的同一高度滾下)(2)如何將小球動能的大小直觀地顯示出來？(觀察紙盒被推動的距離來顯示動能的大小)然后進行實驗，分析歸納從而得出結(jié)論。探究二：重力勢能的大小與什么因素有關(guān)？設(shè)計實驗：教師引導學生得出通過物體下落時的破壞力來判斷它的重力勢能的大小。備課資料word版電子教案、匹配的課件見云資源“教學參考資源”文件夾之本節(jié)相應(yīng)內(nèi)容新課導語【導入一】 (觀察實驗，思考分析引入新課)教師出示斜槽，并演示鋼球從斜槽上滾下，在水平桌面上撞擊小盒，使小盒移動了一段距離。讓學生分析碰撞過程中有沒有做功情況。利用學生分析的結(jié)果“鋼球?qū)π『凶隽斯Α币肽芰康母拍?，導入新課?！緦攵?(聯(lián)系生活實際，引入新課)師：(播放多媒體視頻：風暴的肆虐)同學們，剛才的片段中，你看到了哪些場景？生：看到龍卷風吹倒了房屋，拔起了大樹，掀翻了路邊的車輛師：這其中又包含了哪些物理知識呢？生：龍卷風是運動的，具有很大的能量，能夠?qū)ζ渌矬w做功。師：自然界中，能的形式很多，今天我們就來學習最常見的能動能和勢能(即機械能)。引入新課。學點1能量與做功的關(guān)系觀察如圖1所示圖片，回答下列問題：圖1問題1：風吹動帆船在海面上航行，風對帆船做了功，說明風具有_能量_；拋出的保齡球能將前方靜止的保齡瓶推向坑道，說明滾動的保齡球也具有_能量_。問題2：一個物體能夠?qū)ν鈅做功_，我們就說該物體具有_能量_，簡稱_能_。物體能夠做的功越多，它具有的_能_就越大。學點2動能及其影響因素(1)觀察如圖2所示，回答下列問題：圖2問題1：奔跑的駿馬、行駛的汽車、踢飛的足球，它們的共同特點是都在_運動_，我們把物體由于_運動_而具有的能叫作動能。(2)課間活動時，當你和速度相同的胖、瘦兩個同學分別相撞，感覺相同嗎？或和質(zhì)量相近，但速度不同的兩個同學相撞，感覺相同嗎？物體的動能與什么因素有關(guān)呢？利用身邊的器材，做如下幾組實驗：實驗1：如圖3甲所示，讓質(zhì)量相同的兩個小球A和B從不同高度滾下，比較它們的速度大小。實驗2：如圖乙所示，讓質(zhì)量不同的兩個小球E和F從相同高度滾下，比較它們的速度大小。圖3問題2：如圖甲所示，質(zhì)量相同的小球從不同高度自由滾下后，在水平面上的速度不同，小球在斜面上位置越高，獲得的速度_越大_；如圖乙所示，不同質(zhì)量的小球從相同高度滾下后，在水平面上的速度_相同_。問題3：由圖示實驗可知，小球到達水平面上的速度與其在斜面上的高度_有關(guān)_，與其質(zhì)量_無關(guān)_(兩空均選填“無關(guān)”或“有關(guān)”)。我們讓小球從斜面上不同的高度滾下是為了獲得_不同的速度_。實驗3：如圖4甲所示，讓質(zhì)量相同的小球C和D從不同高度滾下，比較小球?qū)埡凶龉Φ亩嗌?。圖4實驗4：如圖乙所示，讓質(zhì)量不同的小球從相同高度滾下，比較小球?qū)埡凶龉Φ亩嗌?。問題4：如圖甲所示，質(zhì)量相同的小球，從不同的高度滾下后，速度較大的小球推動紙盒移動的距離較遠，說明物體的動能與_速度_有關(guān)。問題5：如圖乙所示，質(zhì)量不同的小球，從相同的高度滾下后，質(zhì)量較大的小球推動紙盒移動的距離較遠，說明物體的動能與_質(zhì)量_有關(guān)。問題6：我們在探究小球的速度對動能的影響時，應(yīng)控制小球的質(zhì)量不變；在探究質(zhì)量對動能的影響時，應(yīng)控制小球的速度不變，即在探究一個變量對實驗的影響時，應(yīng)控制其他的量不變，這種方法叫作_控制變量法_；小球的動能大小不易觀察，可以通過小球推動紙盒移動的距離來顯示它的動能大小，這種方法叫作_轉(zhuǎn)換法_。學點3重力勢能及其影響因素(1)觀察如圖5所示圖片，回答下列問題：圖5問題1：夯式打樁機舉高的重錘、陽臺上的花盆、高空的飛機，它們離地面都有一定的_高度_，我們把受到重力的物體被_舉高_后具有的能叫作重力勢能。(2)為了探究重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)，小明找到A、B、C三個體積相同的小球。讓小球從高處自由落下，通過觀察小球砸入沙坑的深淺程度來比較重力勢能的大小，其中mAmBmC，三次實驗結(jié)果如圖6所示。圖6問題2：圖甲和圖乙中，兩個小球_質(zhì)量_相同，_高度_不同，高度較_大_的小球砸入沙坑較深些，說明重力勢能的大小與_高度_有關(guān)。問題3: 圖甲和圖丙中，兩個小球所處_高度_相同，_質(zhì)量_不同，質(zhì)量較_大_的小球砸入沙坑較深些，說明重力勢能的大小與_質(zhì)量_有關(guān)。問題4：本次實驗用到的研究物理問題的方法有：_控制變量法和轉(zhuǎn)換法_。學點4彈性勢能及其影響因素(1)觀察如圖7所示圖片，回答下列問題：圖7問題1：拉開的弓、壓縮的彈簧、被擠壓的網(wǎng)球拍，它們的共同特點是_發(fā)生了形變_，我們把具有彈性的物體發(fā)生_形變_后具有的能叫作彈性勢能。(2)小紅看到運動員拉弓射箭時，弓拉得越彎，箭射得越遠。于是她猜想：彈性勢能的大小可能與物體的彈性形變程度有關(guān)。為了驗證其猜想是否正確，她設(shè)計了如圖8所示的實驗：圖8實驗：將小球置于彈簧的右端，將同一個彈簧每次壓縮不同的長度(彈簧被壓縮后未超過其彈性限度)，松開后小球彈開鉆入同一位置的相同紙盒，并留在其中，分析比較紙盒_被推動距離的遠近_，從而比較同一彈簧在不同彈性形變程度時彈性勢能的大小。問題2：彈簧被壓縮的程度越大，即彈簧的_形變量_越大，紙盒被推動得越遠，說明同一彈性物體的彈性勢能與其_彈性形變程度_有關(guān)。學點5動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化、機械能守恒問題1：物體的動能和勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，如圖9所示是小剛同學做的單擺實驗，小球從B點上升到C點的過程中，它的速度_減小_，高度_增加_，所以動能_減少_，重力勢能_增加_，_動能_轉(zhuǎn)化為_重力勢能_；小球從C點下落到B點的過程中，它的速度_增大_，高度_減小_，所以動能_增加_