北师大版九年级-机械能

教学内容：机械能㈠

教学目标：

1.知识与技能

通过实例分析、认识运动的物体能做功，具有动能。理解动能的概念。

2.过程与方法

通过探究知道动能的大小与物体的质量和速度有关，并能解释简单的现象。

3.情感、态度和价值观

能运用控制变量法进行实验设计，养成在实验中认真观察、勤于思考的良好习惯。

教学重点、难点

动能的概念。探究动能大小与物体质量有关实验中，控制不同质量小车在水平起点速度相同方法的理解。

教学准备：

表面较光滑的斜面、小车、砝码、小木块、风车、玩具汽车、玩具手

教学过程

一、创设情境

演示实验：机械玩具汽车的启动

提出问题：为什么把手中玩具汽车压着向后退一点，松开手后玩具小汽车会向前跑？

投影图片：图片1  飞驰的越野汽车

提出问题：汽车发动机为什么加了燃油后才能行驶？

          为什么要向汽车发动机的水箱中加水？

二、引入课题

要知道其中的奥妙，我们就要学习有关机械能和内能的知识。

投影图片：

    图片2：公路上的限速牌  图片3：小朋友滑滑梯

提出问题

1.为什么在高速公路上要汽车的最大行驶速度？

2.小朋友滑滑梯时为什么会越来越快？

3.运动物体具有什么样的本领？

投影图片

  图片4：运动着的锤子能将钉子钉入木板中

  图片5：运动着的子弹射穿鸡蛋

分析问题

运动物体具有的共同的本领是都能够对另一物体做功，一个物体能够对另一物体做功，这个物体就具有能量。

设问：什么叫动能？

学生：物体由于运动而具有的能叫动能

演示实验

1.风车加大吹的风力，观察风车的转动情况有什么变化

2.玩具手改变玩具手子弹的质量，观察射出的子弹推动泡沫块的距离有什么变化

设问：影响物体动能大小的因素是什么呢？

探究活动：探究动能大小与哪些因素有关？

观察与思考：让小车从不同高度由静止开始滑下。

想一想：小车运动到水平面时的速度大小相同吗？

看一看：木块被撞后移动的距离相同吗？

实验结果：速度大的小车使木块移动的距离较___，小车对木块所做的功较____，速度大的小车具有的动能较____。

实验结论

    质量一定时，物体的速度越大，物体的动能越大。

演示实验

改变小车的质量，让它们从同一高度由静止开始滑下

①先去掉木块观察两小车的运动情况是否相同

②放回木块，分别从同一高度由静止开始释放小车

实验结果：质量大的小车使木块移动的距离较____，小车对木块所做的功较____，质量大的小车具有的动能较____。

实验结论：物体的速度一定时，物体的质量越大，物体的动能越大。

综合结论：运动物体的动能的大小与物体的____和____有关，物体的____越大____越大，它具有的动能就越大。

说一说  生活中还有哪些事例能说明上述结论？（学生讨论后回答）

三、课堂练习

1.物体由于运动而具有的能，叫________。物体的动能大小与物体的_____和物体运动的________都有关系，物体的____越大，____越快，这个物体的动能就越____。

2.如图是研究小球动能与小球的质量和速度关系的实验装置示意图。表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知：甲球的动能_______（选填”大于”、”小于”、或”等于”）乙球的动能；在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是___________.

第2课时

教学内容：机械能㈡

教学目标

1.识与技能

理解重力势能、弹性势能的概念。

2.过程与方法

通过探究知道重力势能和弹性势能的概念和决定因素，并能解释简单的现象。

3.情感、态度和价值观

能运用控制变量法进行实验设计，逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的良好习惯。

教学重点、难点

重力势能、弹性势能的概念

教学准备：

橡皮筋、贺年卡、小剪刀、质量不同的重锤若干、水槽、细沙、“桩”（可用三根长铁钉钉入木板制成）、发条玩具(小狗熊)

教学过程

一、新课引入

演示实验  发条玩具：小狗熊

提出问题  它的动力从何而来？

          物体的势能

势能的分类：弹性势能和重力势能

二、讲授新课

㈠、重力势能

教师引导  发生弹性形变的物体能做功，因此它具有弹性势能，被举高的物体同样也具有做功的本领，它也具有势能，这种势能叫做重力势能。

回答提问：被举高的物体做功的例子有哪些？

学生发言：打桩机、标等。

学生活动：模拟打桩。

实验目的：探究重力势能的大小跟哪些因素有关。

实验设计：如图所示，将“重锤”举高，让它自由下落，将“桩”打入沙中。

想一想  像这样打桩，要像打得深一些可以采用哪些方法？

试一试

方法1：___________________________________________________；

实验结论1：高度一定时，物体的质量越____，“重锤”做功越____，“重锤”具有的重力势能越____；

方法2：_________________________________________________。

实验结论2：物体的质量一定时，高度越____，“重锤”做功越____，“重锤”具有的重力势能越____

综合结论：物体重力势能的大小与____和____有关，____越大，____越大，物体具有的重力势能就越大。

㈡、弹性势能

学生活动卡片为什么会跳起来？

实验目的

⑴通过实验知道弹性势能的存在。

⑵探究物体的弹性势能跟哪些因素有关。

实验方法

A.用小剪刀在贺年卡的开口处对称地剪两个等长的缺口。

B.将两根橡皮筋卡在贺年卡的缺口处，反转后把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长。

C.迅速松开手指，观察贺年卡弹起的高度。

D.不将贺年卡压平后放手，比较两次贺年卡弹起的高度有什么不同。

实验结论   发生弹性形变的物体能做功，因此它具有____势能，在弹性限度内，物体的形变越大，形变物体的弹性势能就越____。

还有哪些例子说明了以上同样的道理？（学生举例）

⑴橡皮弹弓    ⑵弯弓射箭    ⑶跳板跳水      ⑷发条式钟表

你现在知道发条玩具小狗熊能行走的道理吗？

学生发言：上紧发条后，发条发生弹性形变，因此它具有弹性势能，发条上得越紧，玩具小狗熊就走得越远，说明在弹性限度内，物体的形变越大，形变物体的弹性势能就越大。

三、课堂练习：

1.物体由于被___________而具有的能叫重力势能。物体的__________越大，被举起得越________，那么这个物体的重力势能越____________。

2.物体由于发生____________而具有的能，叫弹性势能。根据你的生活经验，请你作做出猜想：物体具有的弹性势能的大小可能与_______有关。

3.下列物体中：A．挂在屋顶上的电灯；B．被拉开的弹簧门；C．空中飞行的小鸟；D．在  冰场上滑行的运动员；E．从斜坡上滚下的石头；F．在平直公路上行驶的汽车；只具有动跳的是_____．只具有势能的是______．既具有动能，又具有势能的是____。

4.一盆花放在你的身边，你会看到它的美。可是当把这盆花放在楼顶的边沿处，你从下边走过时，这时你注意到的不是它的美，而是心中充满了恐惧.这是为什么呢？

5.在综合实践活动课上，王艳同学发现学校运动场地上有若干大小不等的铅球，如图所示，于是他想利用这些器材亲自体验一下“重力势能的大小与哪些因素有关”.

⑴请你帮他设计应如何去做。

⑵说明该实践中怎样判断物体重力势能的大小。

第3课时

教学内容：机械能㈢

教学目标

1.知识与技能

进一步理解动能、势能、机械能的概念。

2.过程与方法

通过观察和实验，认识并理解动能和势能的转化过程，能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单的物理现象。

3.情感、态度和价值观

能运用控制变量法进行实验设计，逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的良好习惯。

教学重点、难点

动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化

教学准备：

带细线的小球组成的单摆、滚摆

教学过程

一、复习提问

影响动能、势能大小的因素是什么？

学生回答：影响动能大小的因素是质量和速度；影响重力势能大小的因素是质量和高度；影响弹性势能大小的因素有弹性形变。

二、引入新课

在物理学中，我们将动能和势能统称为机械能。一个物体可以同时具有动能和势能。

创设情境  滚摆的升降（演示实验）

提出问题  滚摆上升时具有什么能量？什么能减少？什么能增加？滚摆下降时具有什么能量？什么能减少？什么能增加？实验表明了____能和_____能可以互相____。

三、新课教学

探究活动  观察摆球的动能和势能的转化

实验目的  研究物体的动能和势能的相互转化

实验方法

1.将带细线的小球固定在铁架台上 

2.用手抓住小球，使小球偏离原来静止位置后，自由释放，使小球来回摆动。（如图所示）

实验结果

⑴当小球由A点向下摆动时，小球的速度越来越快，动能越来越____，重力势能越来越____；当小球到达最低点O，时，小球的动能最____，重力势能最____，在此过程中，小球的重力势能逐渐转变成____能；

⑵当小球由O，点向B点运动时，小球的速度越来越___，动能逐渐转变成__能；

当小球到达最高点B点时，小球的动能为____，重力势能最____。

实验表明：物体的动能和势能之间可以互相转化。

实例分析（看图片）

1.游乐场的过山车     2.撑杆跳高中的运动员  

3.皮球落地后的反弹    4.滚摆

通过本节课的学习，你学到了什么？

学生答：一个物体可以同时具有动能和势能，动能和势能统称为机械能。

动能、重力势能、弹性势能之间可以相互转化

四、课堂练习

1、物体由于＿＿＿＿＿而具有的能量叫动能；物体由于被举高而具有的能量叫＿＿＿；物体由于发生弹性形变而具有的能量叫＿＿＿＿＿＿。

2、投向空中的篮球具有＿＿＿＿能和＿＿＿＿＿能，落下时，它的＿＿＿能减小。从落地到被弹离地面时它具有＿＿＿＿＿能。

3、如图所示，使单摆偏离原来静止位置到A1。当摆球从A1向下摆动时，它的速度越来越快，动能逐渐＿＿＿＿＿，势能逐渐＿＿＿＿＿；当摆球到最低点O1时，它的动能最＿＿＿、势能最＿＿＿。在此过程中，摆球的势能逐渐转变成＿＿＿能。此后，摆球又向B1的位置运动，随着摆球的上升，它的速度越来越＿＿＿，动能逐渐转变成＿＿能；当摆球到最高处B1点时，它的动能为＿＿＿，势能最＿＿＿＿。小球摆动起来后，它在O1处的机械能比在O2处的机械能＿＿＿（选填“大”、“小”）。

4、 如图所示，在用滚摆做探究“机械能的相互转化”的活动时，把滚摆悬挂在框架上，用手滚动滚摆使悬线缠在轴上，滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆转动着下降，越转越__________，到最低点时滚摆转而_______________，直到差不多回到________的位置。滚摆在________位置时重力势能最大，在_________时动能最大。可见________________和________可以相互转化。

5.如图，小明从滑梯上下滑的过程中，下列说法中正确的是（    ）

A.重力势能减少，动能增加            B.重力势能增加，动能减少

C .重力势能增加，动能不变            D.重力势能减少，动能不变

6乒乓球由高处静止下落的过程中，它的机械能的转化情况是  （    ）

A.弹性势能转化为动能                B重力势能转化为动能

C.动能转化为重力势能                D.重力势能转化为弹性势能

7.跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有     （    ）

A.重力势能减少，动能增加，机械能不变

B.重力势能增加，动能减少，机械能不变

C.重力势能减少，动能不变，机械能减少

D重力势能增加，动能不变，机械能增加

8骑自行车上坡前，一般要加紧蹬几下，这是为了        （    ）

A增大惯性      B.增大动能      C.增大势能      D.增大冲力