《动能和势能》教学设计

教学思路：

本节课的主体思路，以大量的实例让学生真实感受到动能和势能的存在，理解动能和势能的概念，通过实验的演示，让学生观察到、了解到动能、势能的大小各与什么因素有关。以观察现象为基础，在一定的情景下通过学生的活动解决问题，从而转化为学生的认知，再把学生的认识运用到实际的生活中。

课题:第四节 动能和势能

一、教学目标：

1、知识与技能：

（1） 知道动能、势能的概念。

（2） 在探究实验中理解影响动能势能的因素。

（3） 用能量的初步知识理解分析简单的实际问题。

2、过程与方法：

（1） 通过观察认识动能势能的存在。

（2） 通过归纳概括得到动能势能的概念

（3） 在讨论探究实验中总结影响动能势能的因素。

3、情感、态度和价值观：

通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。

二、教学重点：

（1）动能和势能的概念；

（2）探究影响动能的因素。

三、教学难点：

势能的概念

四、教具学具准备：多媒体、自制纸盒、弹簧、橡皮筋、斜面、不同质量的铁球、玻璃球等.

五、教学过程：

一、引入新课

[引入新课]：播放汽车冲撞物体，大水推翻房子，太阳能汽车，飞机撞击世贸大楼，等图片或视频加深对能量的理解。

二、新课教学

1、动能

[动手探究]：手能推动纸盒移动一段距离，手也具有能量。请同学们利用桌上器材探究有几种方法也能使纸盒移动一段距离，这段距离也可以是水平方向、竖直方向或其他方向。

[同学交流]：用口吹、用滚动的球撞、用弹簧压缩后顶、用橡皮筋拉开后弹、或举高后落下、或沿斜面滑下。

[启发归纳]：用口吹、用滚动的球撞，这两种方法有什么共同的特征？

（答：推动纸盒的物体都在运动）

[得出概念]：物体由于运动而具有的能叫动能。

[提出问题]：狂风能撼动大树，而微风只能摇动树叶，说明动能有大有小，你能猜想一下动能的大小可能与什么因素有关？

[学生猜想]：启发同学得出，动能的大小可能与物体的质量、运动的速度有关。

[引导学生设计实验]：现在我们要利用桌上的斜面、小球、小方块来探究动能的大小是否与物体的质量、运动的速度有关。实验前，我们先思考几个问题：

（1） 实验时如何比较动能的大小

（答：使小球从斜面滑下，撞击平面上的物块，被撞物块的运动距离越长，运动小球所具有的动能就越大。）

（2） 动能的大小可能与两个或两个以上的因素有关，在实验中应如何具体操作？

（答：采用控制变量法。）

（3） 如何控制质量不同的小球撞击物体时的速度相同？

（答：使它们分别从斜面的同一高度滚下。）

（4） 如何控制质量相同的小球撞击物体的速度不同？

（答：取同一个小球从斜面的不同高度滚下。）

[动手探究]：学生实验后得出结论。

[交流结论]：1、质量相同时，速度_____的物体具有的动能_____;

2、速度相同时，质量_____的物体具有的动能_____;

3、物体的动能与物体的_____和_____有关，_____越大，_____越大，物体具有的动能就越大。

[加深理解]：刚才我们列举的几种能量中属于动能的有哪些？

[投影图片]：：流动的水、风、行驶的汽车、飞行的飞机等

2、重力势能                          

[启发归纳]：刚才我们探究如何使纸盒移动一段距离的实验中，有的同学采用举高后落下、或沿斜面滑下的方法使纸盒移动一段距离，说说这两种方法有什么共同的特征？

（答：把物体举高。）

[引导思考]：刚才同学举高的是一个纸盒，你能否想象如果举高的是一个铅球，落下后砸到脚上会有什么后果？

（答：一定很痛。或一定会受伤。）

说明物体被举高后也具有能量。

[得出概念]：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。

[小组讨论]：同学们请想一想：

（1） 重力势能可能与什么因素有关？

（2） 你应该采用什么实验方法来探究？

（3） 如果我们把桌上的纸盒倒置，让小球举高后落下来砸到纸盒上，从纸盒受破坏的程度来比较小球被举高后具有的重力势能的大小。你应该分几部来进行实验探究。

[动手探究]：学生实验后得出结论。

[交流结论]：1、物体被举的高度相同时，质量_____的物体具有的重力势能_____;

2、质量相同时，举得_____的物体具有的重力势能_____;

3、物体的重力势能与物体的_____和_____有关，_____越大，_____越大，物体具有的动能就越大。

[学生讨论]：如果一块石头静静地躺在高山上，它想知道自己是否具有能量？你能告诉它吗？

[加深理解]：你能举出几个物体具有重力势能的例子？

[投影图片]：高山上滑雪的人、空中的飞机等。

3、弹性势能

[启发归纳]：刚才我们探究如何使纸盒移动一段距离的实验中，有的同学采用弹簧压缩后顶、用橡皮筋拉开后弹的方法使纸盒移动一段距离，说说这两种方法有什么共同的特征？

（答：推动纸盒的物体都发生弹性形变。）

[得出概念]：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。

[动手做做]：请同学把橡皮筋套在手掌上，拉开橡皮筋后放手，使橡皮筋弹在手掌上。

[引导学生得出结论]：教师问轻轻弹的学生：为什么你只拉开一点点而不拉得更开些弹？

（答：怕痛。）

拉得越开的橡皮筋弹在手上就越痛，说明弹性势能的大小与什么因素有关？

（答：与弹性形变的程度有关）

[得出结论]：弹性势能的大小与弹性形变的程度有关，弹性形变的程度越大，物体的弹性势能就越大。

[加深理解]：你能举出物体具有弹性势能的例子吗？

[投影图片]：张开的弓、拉开的弹弓、弯曲的撑竿、压弯的跳板、形变的网球及网球拍等。

4、知识小结

[教师分析]：重力势能和弹性势能统称势能。

与其他形式的能一样，动能和势能的单位也是焦耳，符号是J。

把两个鸡蛋举高1m获得的能量大约等于1J。

[学生归纳]：这节课我们学了：

（1） 动能和势能，势能又分为重力势能和弹性势能。

（2） 动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，其具有的动能就越大。

（3） 重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关，物体的质量越大，被举得越高，其具有的重力势能就越大。

（4） 弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，物体发生弹性形变的程度越大，其具有的弹性势能就越大。

5、课堂练习：

（1） 课本第115页：想想仪仪

（2） 课本117页第2，3题。

六、 教学说明和教学反思：

本节课为了能突破动能、重力势能和弹性势能的概念，我设计了探究实验：请同学们利用桌上器材（自制纸盒、弹簧、橡皮筋、斜面、不同质量的铁球、玻璃球等）探究有几种方法也能使纸盒移动一段距离，这段距离也可以是水平方向、竖直方向或其他方向。这样，有的同学探究出用口吹、用滚动的球撞、用弹簧压缩后顶、用橡皮筋拉开后弹、或举高后落下、或沿斜面滑下等方法。再从中归纳出能量的三种形式动能、重力势能和弹性势能。这样加深了学生对动能、重力势能和弹性势能的概念的理解，更懂得了它们之间的区别与联系。进一步启发学生设计实验探究三种能量分别与什么因素有关。并引导同系生活，列举出几种具有以上三种能量的例子。最后通过课堂练习进一步巩固知识。本节课要根据学生的程度对学生进行启发，对较好的学生教师可放手让学生自己设计实验探究，特别是探究重力势能与什么因素有关这个实验。