粵滬版九年級上冊第十一章 機械功與機械能11.4 認識動能和勢能優(yōu)秀教學ppt課件

這是一份粵滬版九年級上冊第十一章 機械功與機械能11.4 認識動能和勢能優(yōu)秀教學ppt課件，文件包含第十一章第4節(jié)認識動能和勢能第1課時認識動能和勢能ppt、第十一章第四節(jié)認識動能和勢能docx等2份課件配套教學資源，其中PPT共30頁， 歡迎下載使用。
第十一章  機械功與機械能第四節(jié)  認識動能和勢能設計說明“能量”的概念跟功的概念有密切的聯系（功是能量變化多少的量度，做功的過程是能量改變或轉化的過程），是物理學中重要的基本概念。本節(jié)教材，介紹能量中最常見的一種形式——機械能。教學時首先通過教材圖11-19，在前面學習的功的知識基礎上，直接從功和能的關系引入能量的初步概念，再通過教材圖11-20和圖11-21列舉了風、海水能夠做功的例子，使學生對運動物體具有能量形成比較清楚的具體印象，由此引出了動能的概念，然后再通過“活動1”的實驗探究動能的大小跟速度、質量的關系。勢能的學習也是先通過圖11-25，從做功的角度引入重力勢能和彈性勢能的概念，再通過“活動2”的實驗探究重力勢能和彈性勢能的大小分別跟哪些因素有關。在建立這些概念的基礎上，教材又給出了機械能的概念，并通過“活動3”研究動能和勢能的相互轉化。最后，教材指出機械能和其他形式的能之間也可以相互轉化。教學目標【知識與技能】1.知道什么是動能、重力勢能、彈性勢能、機械能，知道動能、重力勢能、彈性勢能分別與哪些因素有關。2.知道動能、重力勢能、彈性勢能可以相互轉化 ，并能解釋自然界中機械能相互轉化的現象。【過程與方法】1.通過描述所觀察各種能量現象的主要特征，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析概括能力。2.通過探究動能和勢能分別跟哪些因素有關，學習運用控制變量研究問題的方法，進一步加強科學方法教育。【情感態(tài)度和價值觀】通過探究實驗和合作學習，培養(yǎng)學生嚴謹的科學態(tài)度、敢于探索創(chuàng)新的科學精神及交流合作的團隊意識。重點難點教學重點1.建立動能和勢能的概念。2.理解影響動能和勢能大小的因素。教學難點形成能的初步概念。教學方法實驗探究及討論、分析相結合的教學方法教具、學具多媒體課件、斜槽、鋼球、木球、紙盒、重物、沙箱、小方桌等。授課時數2課時第1課時  認識動能和勢能教學過程導入新課一鐵路職工“中彈”昏倒：一乘客從疾馳的火車里扔下一個小小的饅頭，正好砸在一位在鐵路邊值班的工人的頭上，這位工人當即昏倒。為什么小小的饅頭能把人砸傷？學完這節(jié)課大家自然會明白。講授新課一、什么是能多媒體投影出教材圖11-19，形變的跳板把運動員彈起、拉開的弓能將箭射出、舉高的重錘將樁打入土中、流動的水推動水輪發(fā)電機發(fā)電。【提問】你能從以上四個所舉事例中，看出它們具有的共同點是什么嗎？【教師點撥】發(fā)生形變的跳板、被拉開的弓、舉高的重錘、流動的水都具有什么樣的本領呢？【分析】發(fā)生形變的跳板對運動員有一個向上的力，運動員在力的方向上移動一段距離，它對運動員做了功；被拉開的弓將箭射出，箭受力并且移動了距離，拉開的弓對箭做了功；舉高的重錘將樁打入土中，樁受力并移動了距離，舉高的重錘對樁做了功；流動的水推動水輪機轉動，水輪機受力并且移動了距離，流動的水對水輪機做了功。【總結】發(fā)生形變的跳板、被拉開的弓、舉高的重錘、流動的水都能對別的物體做功，都具有做功的本領，從物理學的角度說，它們具有能。物體能夠對別的物體做功，我們就說這個物體具有能量或能。一個物體能夠做的功越多，表示這個物體具有的能量越多。能的單位與功的單位一樣，都是焦耳，符號為J。【拓展】對能的概念的理解1.在物理學中，能量這個概念跟前面學過的功的概念是有密切聯系的，一個物體能夠做功，我們就說它具有能量；一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大。2.要注意對“物體能夠做功就具有能量”這句話的理解，能夠做功并非一定正在做功。由于所處的環(huán)境不同，它可能正在做功，也可能目前沒有做功。比如：被舉高的重錘，當它靜止在空中時沒有做功，而當它下落將木樁打入地里時，它才對木樁做了功；又如空中飛行的子彈并沒有做功(不考慮空氣阻力)，而當它擊穿木板或碰倒木板時就做了功。教師導入：我們知道一個物體能夠對別的物體做功，就說這個物體具有能。那么能的大小與哪些因素有關呢？二、動能的大小與哪些因素有關多媒體投影流水能夠推動水磨轉動，風能夠推動帆船前進，子彈能夠擊穿木塊，汽車撞擊木塊等。【提問】1.這些物體是否具有能量？為什么？2.它們?yōu)槭裁茨軌蜃龉Γ?/span>3.這種形式的能應該怎樣命名？能否試著給這種能下一個定義？【分析】因為它們都是運動的，都能夠做功，具有能量。【總結】物體由于運動具有的能叫做動能。【拓展】學生列舉日常生活中物體具有動能的實例教師導入：同一汽車在同一水平路面上行駛時，速度越大，剎車距離越長，說明克服阻力做功越多，汽車的動能越大。針對這種情況你想提出什么？活動1  探究影響動能大小的因素1.提出問題：動能的大小與哪些因素有關？2.猜想與假設：能是物體具有做功的本領，動能大，表示物體由于運動而具有的能量大，所以動能可能與物體的運動速度有關，還可能與物體的質量有關。3.實驗原理：讓小球從光滑斜面上由靜止開始滾下，并撞擊平面上的紙盒，被撞擊紙盒運動距離越長，小球具有的動能越大。4.制訂計劃與設計實驗：（1）將紙盒放在水平面上，讓小球由靜止開始沿斜面向下運動，撞擊紙盒，通過比較紙盒運動距離的長短，比較小球動能的大小。（2）比較紙盒分別被處于不同高度的同一小球撞擊后運動的距離。圖1（3）比較紙盒分別被處于同一高度的不同質量的小球撞擊后運動的距離。圖25.實驗器材：斜面、小球、紙盒、刻度尺。6.實驗步驟：（1）按照如圖1所示的裝置組裝，讓小球分別從斜面上不同高度滾下，比較它們在水平面上運動距離的長短。（2）讓小球分別從斜面上不同高度滾下，撞擊紙盒，觀察紙盒運動情況。【教師點撥】從圖1(a)實驗現象可以看出，小球在水平面上運動的距離長短不同，從A位置滾下運動的距離較長，說明小球在斜面上位置越高，滾到水平面上時的運動速度越大；從圖1(b)實驗現象可以看出，小球在斜面上所處位置越高，紙盒在水平面上被推得越遠，表明小球此時具有的動能越大。（3）按照如圖2所示的裝置組裝，讓不同質量的小球分別從斜面上同一高度處滾下，比較它們在水平面上運動距離的長短。（4）讓不同質量的小球分別從斜面上同一高度處滾下，撞擊紙盒，觀察紙盒運動情況。【教師點撥】從圖2(a)實驗現象可以看出，不同質量的小球在水平面上運動的距離長短相同，說明小球從斜面上同一位置滾下，滾到水平面上時的運動速度相同.從圖2(b)實驗現象可以看出，小球的質量越大，紙盒在水平面上被推得越遠，表明小球此時具有的動能越大。【討論】（1）兩個不同的實驗中，分別控制哪些因素不變？哪些因素改變？為什么要這樣設計實驗？【教師點撥】第一次實驗中，小球的質量沒變，在斜面上的高度變了；第二次實驗中，球在斜面上的高度沒變，但小球的質量變了。因為有兩個因素(速度和質量)會影響動能的大小，所以當研究動能和其中一個的關系時，需要控制另一個因素不變（控制變量法）。（2）兩次實驗中，分別讓小球從斜面的不同高度或相同高度滾下，目的是什么？【教師點撥】使小球滾到水平面上時，具有相同或不同的速度。（3）為什么讓小球推動紙盒？紙盒被推動距離的遠近說明了什么？【教師點撥】通過小球對紙盒做功的多少比較它所具有動能的大??；紙盒被推得越遠，小球能做的功越多，它所具有的動能越大（轉換法）。7.分析與論證：（1）當同一小球從不同高度釋放時，起點高的小球，到達底端的速度大，并且撞擊后使紙盒運動的距離長，表明它的動能大。（2）質量不同的小球當它們從同一高度被釋放時，到達斜面底端的速度相同，但質量大的小球撞擊紙盒運動的距離長，表明它的動能大。8.探究總結：（1）質量相同時，速度大的物體具有的動能大。（2）速度相同時，質量大的物體具有的動能大。（3）物體的動能與物體的質量和速度有關，質量越大，速度越大，物體具有的動能就越大。【思考】某段道路的標示牌顯示：小型客車最高行駛速度不得超過100km/h；大型客車、載貨汽車最高行駛速度不得超過80km/h。請利用物理知識解釋，為什么要對機動車的最高行駛速度進行限制？為什么在同樣的道路上，對不同車型設定不一樣的最高行駛速度？ 【教師點撥】速度越大，動能越大。限制機動車的最高行駛速度能夠保證機動車行駛的安全性。車型不同，載重量不同，如果車的行駛速度相同，質量大的，動能大，行駛的危險性大。【拓展】一些物體的動能拋出去的籃球約為30J，行走的牛約為60J，從10m的高處落下的磚塊約250J，跑百米的運動員約為3×103J，行駛中的小汽車約為2×105J，飛行的步槍子彈約為5×103J。【跟蹤訓練】1.一輛汽車加速運動，它的動能      增大     。2.火車進站時做減速運動，它的動能     減小     ；停止后，它的動能等于    0    。3.一輛灑水車在馬路上勻速前進并灑水，它的動能  減小    。4.汽車空載和滿載時以相同速度前進：     滿載     時動能大。5.某同學慢跑和快跑：    快跑    時動能大。教師導入：從我們前面所舉的事例中可以看出，不僅運動的物體具有能，靜止的物體也具有能，靜止的物體具有什么能呢？三、勢能的大小與哪些因素有關多媒體展示被舉高的重錘能對木樁做功，變形的撐竿能對運動員做功的圖片等。【提問】1.被舉高的重錘具有能量嗎？為什么？2.變形的撐竿具有能量嗎？為什么？【教師點撥】1.重錘具有能量。因為重錘被舉高后，能夠在下落時把木樁打入地里，對木樁做功。2.變形的撐竿具有能量。因為撐竿發(fā)生彈性形變后，能夠把運動員彈出一段距離，對運動員做功。【總結】1.把被舉高的物體具有的能叫做重力勢能。2.物體發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢能。3.重力勢能和彈性勢能統稱為勢能。教師導入：打夯機被舉得越高，落到地面時，對地面做的功越多，說明打夯機的重力勢能越大。那么，勢能的大小與哪些因素有關呢？活動2  探究影響重力勢能大小的因素按照科學探究步驟，引導學生完成下列問題。1.提出問題：重力勢能的大小跟哪些因素有關？2.猜想與假設：由于重力勢能是物體被舉高而具有的能量，所以它可能與物體的質量有關，還可能跟物體被舉高的高度有關。3.制訂計劃與設計實驗：（1）讓同一重物從不同高度自由下落沖擊小方桌(小方桌的桌腿是四根釘，并放置在沙箱的沙面上)，如圖甲、乙所示，比較小方桌下陷的深度。（2）讓兩個不同質量的重物從同一高度自由下落沖擊小方桌，比較小方桌下陷的深度，如圖乙、丙所示。4.實驗器材：裝有沙子的沙箱、重物、小方桌。5.實驗過程：（1）小方桌放在沙面上，讓同一重物從不同高度自由下落沖擊小方桌，發(fā)現重物被舉得越高，桌腿陷入沙中越深。（2）用兩個質量不同的重物分別從同一高度自由下落沖擊小方桌，發(fā)現重物的質量越大，桌腿下陷得越深。6.探究總結：物體的位置越高，質量越大，它具有的重力勢能就越大。（1）質量相同時，物體被舉得越高，它具有的重力勢能越大。（2）物體被舉高的高度相同時，質量越大，它具有的重力勢能越大。（3）物體的重力勢能與物體的質量和被舉的高度有關，物體被舉得越高，質量越大，它具有的重力勢能越大。活動3  影響彈性勢能大小的因素1.用相同彈弓射箭，讓學生觀察彈弓彈性形變的程度與射箭遠近的距離的關系，讓學生總結。2.用不同彈弓射箭，讓學生觀察彈弓彈性強弱與射箭遠近的距離的關系，讓學生總結。探究總結：彈性物體的彈性越強，形變越大，它具有的彈性勢能就越大。【結論】重力勢能的大小與高度、質量有關，質量相同的物體，高度越大，重力勢能越大；高度相同的物體，質量越大，重力勢能也越大。彈性勢能大小與形變大小、彈性強弱有關，彈性物體的形變越大，彈性越強，具有的彈性勢能越大。 課堂小結一、能物體能夠對別的物體做功，我們就說這個物體具有能量或能。二、動能1.物體由于運動具有的能叫做動能。2.決定動能大小的因素：物體的質量與運動速度。三、重力勢能1.物理學中把被舉高的物體具有的能叫做重力勢能。2.決定重力勢能大小的因素：物體的質量與被舉高的高度。四、彈性勢能1.物體發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢能。2.決定彈性勢能大小的因素：彈性形變的程度與彈性強弱。五、研究方法控制變量法和轉換法當堂達標1.下列關于能的敘述中，正確的是(　　)A.一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能B.掛在樹枝上的蘋果，沒有做功，所以沒有能C.一個物體做功的多少與這個物體具有的能有必然聯系D.運動的物體具有能，靜止的物體沒有能2.高速公路上對不同類型的車輛有不同的限速規(guī)定，這樣做可以控制汽車行駛時的(　　)A.慣性       B.阻力      C.動能       D.耗油量3.下列物體具有動能的是(　　)A.靜止不動的課桌　          B.掛在樹上的椰子C.拉長了的橡皮筋　          D.正在行駛的汽車4.草原發(fā)生大面積蝗災時，農業(yè)部門利用飛機噴灑農藥消滅蝗蟲。當飛機在某一高度水平勻速飛行噴灑農藥時，它的(　　)A.動能不變，勢能不變        B.動能減少，勢能增加C.動能增加，勢能減少        D.動能減少，勢能減少5.下列物體中具有動能的是          ；具有重力勢能的是         ；具有彈性勢能的是        ；既有動能又有勢能的是        。A.因擠壓而變形的氣球  B.在水平路面上飛馳的小轎車C.正在下落的重錘      D.停在空中不動的直升機E.鐘表中卷緊的發(fā)條       F.空中飛行的炮彈G.三峽水庫中的水        H.被推開的彈簧門的彈簧I.跑百米的運動員6.在水平地面上鋪一張紙，將皮球表面涂黑，使皮球分別從不同高度處自由下落，在紙上留下黑色圓斑A、B，如圖所示。球從較高處下落形成的圓斑是圖中的    (選填“A”或“B”)，由此可知重力勢能大小與       有關。7.如圖所示是探究“物體動能的大小與什么因素有關”的實驗裝置示意圖。(1)該實驗裝置要探究的是物體動能的大小與物體       的關系(物體A、B質量不變)。(2)該實驗中所探究物體的動能是指物體     (選填“A”或“B”)的動能。(3)該實驗物體動能的大小是通過                   來反映的。(4)該實驗物體的速度是指物體A從斜面上由靜止?jié)L下與物體B即將碰撞時的速度，它是通過改變       (選填“高度”或“質量”)來改變的。(5)實驗表明，同一物體A從斜面高處滾下，高度越大，物體B被撞得越遠，可得結論                                            。(6)若要研究物體動能與質量的關系，則需將不同質量的物體從斜面上的    ________高度由靜止?jié)L下，并觀察記錄數據。參考答案：1.A  2.C  3.D  4.D  5.BCFGI  CDFG  AEH  CFG    6.B  高度  7.（1）速度  （2）A  （3）B被撞的距離大小  （4）高度  （5）當物體質量相同時，物體的速度越大，動能越大  （6）相同板書設計一、動能定義：物體由于運動具有的能叫做動能。影響因素：質量、速度。二、重力勢能定義：物理學中把被舉高的物體具有的能叫做重力勢能。影響因素：質量、舉高的高度三、彈性勢能定義：物體發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢能。影響因素：彈性形變程度、彈性強弱。 教學反思