第三節(jié) 動(dòng)能和勢能

第三節(jié) 動(dòng)能和勢能教學(xué)目標(biāo) 1知識(shí)與技能知道動(dòng)能勢能的概念在探究實(shí)驗(yàn)中理解影響動(dòng)能勢能的因素 用能量的初步知識(shí)理解分析簡單的實(shí)際問題 2過程與方法 通過觀察認(rèn)識(shí)動(dòng)能勢能的存在 通過歸納概括得到動(dòng)能勢能的概念 在討論探究實(shí)驗(yàn)中總結(jié)影響動(dòng)能勢能的因素 3情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過探究實(shí)驗(yàn)和合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、敢于探索創(chuàng)新的科學(xué)精神及交流合作的團(tuán)隊(duì)意諷教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：動(dòng)能和勢能的概念；探究影響動(dòng)能的因素難點(diǎn)：勢能的概念教學(xué)課時(shí)：1時(shí)教學(xué)過程：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。新課教學(xué)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?！绷信e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：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。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。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(duì)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