《11.3 動能和勢能》教學設計一、教學目標（一）知識與技能1．能通過實例從做功的角度描述能量。能說出能量與做功的關系。記住能的單位。2．能利用實例或實驗初步認識動能、勢能的概念，并能運用其解釋相關的現(xiàn)象。3．能通過實驗探究，了解動能、勢能的大小跟哪些因素有關。（二）過程與方法1．通過觀察認識動能勢能的存在，通過歸納概括得到動能勢能的概念。2．在了解動能、勢能的大小跟哪些因素有關的活動中，學會用科學探究的方法研究物理問題。（三）情感態(tài)度與價值觀1．具有從能量的角度分析物理問題與生活緊密聯(lián)系的意識，并通過相關案例使學生形成正確的安全防范和心理健康理念。2．通過科學探究，使學生經(jīng)歷基本的科學探究過程，學習科學探究方法，發(fā)展初步的科學探究能力，形成尊重事實、探索真理的科學態(tài)度。二、教學重難點影響動能和勢能大小的因素。三、教學策略首先在學生學過的功的知識的基礎上，通過視頻里交通事故、漂流、重錘打樁等情景讓學生分析是否有做功現(xiàn)象，然后從功和能的關系引入了能量的初步概念，不追求嚴密性，這是因為初中只要求學生對能量的概念有初步的認識。接著，對相關情景進行分類，由此引出了動能、重力勢能和彈性勢能的概念。緊接著以小組實驗的形式，通過實驗說明動能的大小跟速度、質量的關系，再由實驗或觀察生活中的現(xiàn)象學習決定勢能大小的因素，實驗過程中注重培養(yǎng)學生分析、觀察、動手、協(xié)作等能力，同時強調控制變量法和轉換法在探究過程中的運用情況。另外，在教學過程中穿插了交通事故、最美司機吳斌以及高空墜物等事例，使學生具有從能的角度分析問題的能力，并且知道“物理來源于生活，服務于生活”，同時還注重了培養(yǎng)學生安全意識和心理健康意識。四、教學資源準備多媒體課件、木塊、斜槽、不同質量的鋼球、方便碗、細沙，刻度尺、彈簧、橡皮筋、等。五、教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖導入新課（5分鐘）回顧功的定義及做功的條件當一個力作用在物體上，物體在這個力的作用下，沿力的方向上通過了一段距離，這個力的作用有了成效，就說這個力做了功。視頻：展示汽車撞人、流水推船、重錘擊打樁、蹦床等事例。學生思考是否存有做功現(xiàn)象？利用學生分析的結果“汽車對人做了功”等引入能量的概念：一個物體能夠做功，我們就說它具有能量。可見物理學中，能量和功有著密切的聯(lián)系，能量反映了物體做功的本領。不同的物體做功的本領也不同。一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大。物體具有能量的形式是多種多樣的，以后我們將逐步認識各種形式的能量         學生思考并回答：視頻情景中疾駛的汽車撞人，對人有力，并使人移動了一段距離，汽車對人做了功。 再同理分析另外幾個事例。 功和能有密切聯(lián)系，從做功引入能的概念。一方面建立生活與物理緊密聯(lián)系的意識；另一方面使學生具備一定的運用物理知識的分析問題的能力；同時通過交通事故的發(fā)生注重培養(yǎng)學生的安全防范意識。新課教學（30分鐘）一、不同形式的能剛才的情景進行分類：第一類：運動的汽車和奔騰的水流有什么共同特點呢？讓學生認識到 “運動”的汽車和水流才能對人和船做功。總結出動能概念：物體由于運動而具有的能量叫做動能。第二類：舉高的重錘和高空墜落的隕石有什么共同特點呢？讓學生認識到 “被舉高”的重錘和隕石能對木樁和地面做功。總結出重力勢能的概念：物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能。第三類：拉伸的橡皮筋和壓縮的蹦床有什么共同特點呢？讓學生認識到 “發(fā)生彈性形變”的橡皮筋和壓縮的蹦床能對人做功。總結出彈性勢能的概念：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。強調重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為勢能。 二、動能（一）探究動能大小的影響因素。靜止在路邊汽車具有動能嗎？行駛的汽車具有動能嗎？那么你能猜想一下動能的大小可能與什么因素有關？現(xiàn)在我們要利用桌上的斜面、小球、木塊來探究動能的大小與哪些因素有關。1、猜想與假設慢速行駛的汽車和快速行駛的汽車，動能哪個大？同速行駛的小汽車和大卡車，哪個動能大？得出動能的大小可能與物體的質量、運動的速度有關的猜想。2、設計實驗（1）動能的大小可能與兩個或兩個以上的因素有關，在實驗中應才用什么方法？（2）實驗時如何比較動能的大?。?/span>3、實驗與觀察（1）研究動能與質量關系時，應該改變哪一個物理量？應該讓哪一個物理量不改變？如何控制質量不同的小球撞擊物體時的速度相同？（2）研究動能與速度關系時，應該改變哪一個物理量？應該讓哪一個物理量不改變？如何控制質量相同的小球撞擊物體的速度不同？4、分析實驗，得出結論。讓學生分組實驗后得出結論：質量相同時，速度越大的物體具有的動能越大；速度相同時，質量越大的物體具有的動能越大；物體的動能與物體的速度和質量有關，速度越大，質量越大，物體具有的動能就越大。（二）練習鞏固視頻展示：最美司機吳斌請同學們思考小鐵塊為什么能砸穿吳斌師傅的內臟，造成傷亡？他的犧牲有哪些值得我們學習。   課件出示圖片：請同學們用物理學的能量角度解釋，為什么要對機動車的行駛速度進行限制？為什么在同樣的道路上，不同車型的限制車速不同？三、重力勢能課件出示圖片：水平路面行駛的汽車具有動能，那么爬坡的汽車具有動能嗎？學生回答完后緊接著問還有其他形式的能嗎？讓學生認識到物體被舉高而具有能量，這種能量與重力有關，物理學叫做重力勢能。  課件出示圖片：大石塊課件出示圖片：進入工地要戴安全帽。通過講解后再聯(lián)想生活中高空墜物現(xiàn)象，要求學生不要在高處亂扔雜物。   探究重力勢能的大小影響因素。思考：小鐵球和鉛球都被舉高，它們具有的重力勢能相同嗎？在此基礎上，讓學生思考：（1）重力勢能可能與什么因素有關？（2）你應該采用什么實驗方法來探究？（3）設計出實驗步驟，并進行實驗。  類似于上個實驗步驟進行，但這次實驗要較快節(jié)奏。（4）學生實驗后得出結論：物體被舉的高度相同時，質量越大的物體具有的重力勢能越大；質量相同時，舉得越高的物體具有的重力勢能越大；物體的重力勢能與物體的被舉的高度和質量有關，被舉的高度越大，質量越大，物體具有的動能就越大四、彈性勢能物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢能。射箭時誰具有彈性勢能？如何才能把箭射得更遠呢？老師表演用橡皮筋彈射紙彈的游戲模擬射箭過程。用不同的力使橡皮筋形變程度不同，觀察紙彈彈射的距離有何不同？得出結論：物體的彈性勢能的大小跟形變大小有關，彈性形變越大，它具有的彈性勢能越大。     學生積極思考，并回答問題。通過對視頻場景的歸類，啟發(fā)學生分析三種類型各有什么共同特點在做功，得出動能、重力勢能和彈性勢能的概念。                     學生思考，并回答問題：慢速行駛的汽車和快速行駛的汽車，動能哪個大？同速行駛的小汽車和大卡車，哪個動能大？  學生分析討論后回答：（1）考慮一個物理量跟多個因素關系時采用了控制變量法（2）使小球從斜面滑下，撞擊平面上的物塊，被撞物塊的運動距離越長，運動小球所具有的動能就越大。采用控制變量法。 （3）應該使質量不同，讓速度相同。使小球分別從斜面的同一高度由靜止?jié)L下，就能使小球撞擊物體時的速度相同。（4）應該使質量相同，讓速度不同。取同一個小球從斜面的不同高度滾下。就能使小球撞擊物體時的速度不同。     學生思考，并回答問題： 小鐵塊為什么能砸穿吳斌師傅的內臟？他的犧牲有哪些值得我們學習？ 學生思考得出動能大小跟速度、質量有關。     學生分析思考：水平路面行駛的汽車和爬坡的汽車都在運動，所以都具有動能；那么爬坡的汽車還具有其他形式的能嗎？得出重力勢能也存在這一事實。 進一步認識重力勢能。 讓學生感受生活中高空墜物的危險    有了前面研究動能的實驗做基礎，再學習研究重力勢能的實驗變得較為容易，教師適當點撥即可            學生觀察到：橡皮筋形變程度不同，紙彈彈射的距離不同，說明橡皮筋對紙彈的做功不同，進一步說明橡皮筋具有的彈性勢能不同，橡皮筋彈性形變程度越大，具有的彈性勢能就越大。 運用事例對比進行思考，學生易于接受新知識。    對相關事例中的做功現(xiàn)象具備不同形式的能進行歸類，使學生對不同形式的能量形成比較清楚的具體印象，同時也為后面探究不同形式能量的大小影響因素埋下伏筆。             運用控制變量法和轉換法設計并進行實驗，培養(yǎng)學生科學探究能力  通過小組實驗注重培養(yǎng)學生的分析觀察和動手合作能力。        通過“最美司機”事件和高速限速問題一方面進一步掌握動能大小跟速度和質量的關系；另一方面讓學生學習吳斌師傅的高尚的職業(yè)精神。同時加強交通安全意識的培養(yǎng)。 汽車爬坡現(xiàn)象引入重力勢能，使學生懂得同一現(xiàn)象可能同時具備多種形式的能。為后面的鞏固練習做好鋪墊。  注重安全意識的滲透。 通過地上、空中、不同質量的球在某生頭頂上呈現(xiàn)讓學生切身感受重力勢能的存在，以及重力勢能大小的影響因素。   讓學生親自參與實驗，體會物理就在身邊   彈性勢能概念的引入也以能做功的物體具有能量的思想為基礎。  現(xiàn)場展示加深學生印象 鞏固練習課件出示相關練習。1、下列物體具有什么形式的能題略）。（重點講解山頂上滾下的石頭、下落的雨滴、天花板上搖擺的吊燈具有什么能?2、選擇題。（題略）重點講解平直公路上勻速行駛灑水的灑水車動能變化嗎？    學生自主完成并回答。  一是鞏固知識。二是通過進一步掌握思考問題不能緊緊考慮某一個因素的影響，要全面考慮問題。課堂小結（5分鐘）通過今天的學習，同學們有哪些收獲？在實驗探究中又存在哪些問題？還有什么想探究的問題？學生可以個別回答，或相互交流，在交流的基礎上進行學習小結促進知識的鞏固掌握。提升學生的交流表達能力布置作業(yè)課后完成課后練習及測評練習學生獨立完成進一步掌握動能和勢能相關知識。 板書11.3 動能和勢能     能量——物體能夠對外做功                                               速度                   動    能          運  動                                              質量機械能 高度重力勢能          被舉高                                    質量           勢能彈性勢能          彈性形變     彈性形變大小 

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11.3 動能和勢能

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