第3节 动能和势能 教学设计 教案由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“动能和势能的转化教案”。
教学准备
1.教学目标
1.1 知识与技能:
• 动能、重力势能、弹性势能的决定因素 • 动能势能的相互转化 1.2过程与方法 : • 培养学生的观察能力。• 通过实验演示现象得出结论
通过生活中的现象进一步理解动能和势能的概念 1.3 情感态度与价值观 : 培养学生严谨的科学态度。培养学生的科学世界观。
2.教学重点/难点
2.1 教学重点
①动能和势能的相互转化。2.2 教学难点
①动能和势能的相互转化。
3.教学用具
多媒体设备
4.标签
教学过程
6.1引入新课
【师】 运动员在激烈运动后,我们说消耗了体内储存的能量;燃烧煤可以取暖,我们说煤燃烧时放出了能量;电灯发光,电炉发热,电扇吹风,我们说都消耗了能量。
在这些不同的现象中,有一个共同的东西把它们联系起来,这就是能量,简称能。能的概念跟前面学过的功的概念有密切联系。一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量。
自然界中,能的形式是多种多样的,今天我们学习最常见的能——动能和势能。
6.2新知介绍
1、动能
【师】
在描述物体的状态时,我们说物体或是静止的,或是运动的.运动的物体似乎比静止的物体有“优势”,我们来分析一下.流动的水会使浮于其上的竹排变得运动,子弹从枪膛射出后,运动速度很快,能将靶面击穿,运动的物体到底有什么“优势”?
这些运动的物体由于运动而具有的能,叫做动能。这就是动能的定义。
动能——物体由于运动而具有的能叫动能。
【师】现在,同学们观察下,我们生活的社会中,有哪些物体具有动能?
【生】举例说明,风可以吹转风车,流水可以推动水磨,挥动的铁锤可以把桩打进地面等。固体、液体、气体都是物体,只要它们运动,即具有速度,就具有动能
【师】那么,动能的大小可能与什么因素有关?下面我们通过一个实验来探究动能大小的相关因素。
【实验】探究决定动能大小的因素 【实验原理】铁球A从斜面上滚下,碰到木块时,会将木块撞出一段距离.在同样的斜面上滑下,并使木块在同样的平面上滑动,这样,我们就可以通过木块移动的距离远近,来判断铁球A的动能大小,很显然,木块滑出得越远,表明铁球A的动能就越大。
【猜想】动能大小与物体质量和速度有关; 实验研究—研究对象:小钢球 【方法】控制变量法 【师】如何判断动能大小?
【生】看小钢球能推动木快做功的多少; 【师】如何控制速度不变?
【生】使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同; 【师】如何改变钢球速度? 【生】使钢球从不同同高度滚下; 【实验现象】
【师】从改变变量中,观察到怎样的实验现象?
【生】控制其他变量时,铁球A从越高的斜面滚下,碰撞木块后,木块滑出得越远。【师】观察,把实验结果填入下表:
【师】然后,我们应将运动速度稳定下来,研究动能与质量的关系.取质量大于铁球A的铁球C,一起实验:
用铁球A和铁球C分别从斜面上滑下,但应保证A和C下滑前位于斜面高度相同,观察铁球A和铁球C将B撞远的距离。
【师】观察实验现象。
【生】质量更大的铁球C能够将木块撞得更远。【师】将结果记录在下表中。
分析归纳】
保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大; 保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;
【得出结论】物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。【师】所以通过上面的学习,大家应该知道为什么我们车子要限速了吧?运动速度越快,所具有的能量越多,发生事故的时候,造成的危害也会越大。学以致用哈。
2、势能
势能分为重力势能和弹性势能。
【师】从高层建筑上扔下的西瓜皮,会将停在建筑物旁的汽车砸出很深的伤痕,也是因为西瓜皮在建筑物高处时具有了能量。
上述情况中物体所具有的能量叫重力势能,物体由于被举高而具有的能叫重力势能。例如:举高的铅球,落地时能将地面砸个坑;举高的夯落下时能把木桩打入地里。它的定义为:物体由于被举高而具有的能量,叫重力势能。
【师】什么叫处于高处呢?被举高是什么意思呢?大家思考一下。
【生】处于高处的物体都具有重力势能.这里的“高处”是指对地面有一定的高度。重力势能的大小由物体的质量和高度所决定:物体的质量越大,高度越高,则重力势能越大。
【师】同样,我们通过下列实验来探究重力势能的相关因素。
【实验器材】一把刻度尺(它是用来测高度的),外形相同的一个铁球和一个木球,一个装有细沙的金属盆,我们用铁球和木球从高处下落后进入细沙的深度,来判断它的重力势能的大小。
首先,用铁球B来做实验,因为同一铁块的质量相同,根据刻度尺选择出三种高度值,如125px、250px、500px,分别将铁块放在这三个高度上,让其下落,观察它落入沙坑中的深度,将实验数据填入下表。
第二次,我们用外形相同的铁球B和木球A进行实验,在刻度尺上选出同一刻度,分别将铁球和木球让其下落,观察它们落入沙坑中的深度,填入下列表格中,比较结果得出结论:
【得出实验结论】重力势能的大小由物体的质量和高度所决定:物体的质量越大,高度越高,则重力势能越大。
【师】在实验中,为什么要选择外形相同的铁球B和木球A呢?如果不一样?会对实验造成怎样的影响?
【生】讨论
【师】
有一把弓箭,放在桌子上对着你,你怕不怕? 【生】不怕
【师】那如果他的弓弦被拉开,对着你,你怕不怕? 【生】………… 【师】
好,那么下面我们来学习另一种势能:
弹性势能——物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能,如:拉长的弹簧,压扁的皮球,弯曲的钢锯条,上紧的钟表发条等。
【实验】同样的弹簧,压缩到不同程度,弹射相同的物块A,图2中弹簧压缩形变更大,能够将物体A上升得更高。(hb>ha)
【实验结论】弹性势能大小与物体的弹性形变有关,物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
课堂小结
总结:
动能——物体由于运动而具有的能叫动能。
物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
势能分为重力势能和弹性势能.重力势能的大小由物体的质量和高度所决定:物体的质量越大,高度越高,则重力势能越大。课后习题
课堂练习
1、在空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机,正在向灾区空投救灾物资,在空投过程中,飞机的动能和重力势能的变化情况是(C)
A.动能和重力势能都增加 B.动能和重力势能都减小 C.动能减小,重力势能增加 D.动能增加,重力势能减小
2、下列物体中,既有动能又有势能的是(C)A.在平地上滚动的足球 B.被运动员举着的杠铃 C.在空中飞行的小鸟 D.被压扁了的皮球
3、某跳水运动员正在进行训练的情景,从起跳至落到水面的过程中,运动 员的动能与重力势能变化的情况是(B)A.动能一直减小,重力势能一直增大 B.动能一直增大,重力势能一直减小 C.动能先增大后减小,重力势能先减小后增大 D.动能先减小后增大,重力势能先增大后减小
4、如图所示,金属小球从a处由静止开始下滑,经过b处、最高到达c处,然后掉头向b运动.对a、b、c三个位置:小球重力势能最大的是、动能为零的是、机械能最大的是
(填写位置序号).
答案:aa、ca5、蹦极是一项极限体育运动,如图所示,A点最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置,蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等,D点是能下落到的最低点.在蹦极人从A点下落到D点的过程中,(填“B”、“C”或“D”)点动能最大,在这个过程中,减小的重力势能都转化为
能.(不计空气阻力)
答案:C;弹性势
作业布置
1、完成配套课后练习题
板书
第十一章功和机械能 第三课时动能和势能
1、动能
物体由于运动而具有的能叫动能.物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
2、势能
势能分为重力势能和弹性势能.重力势能的大小由物体的质量和高度所决定.物体的质量越大,高度越高,则重力势能越大.弹性势能大小与物体的弹性形变有关,物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
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