内容正文:
第三节 动能和势能
◇教学目标◇
知识目标
1.建立能量的初步概念。
2.理解动能、重力势能的概念。
3.知道影响动能、势能大小的因素。
4.知道弹性势能。
能力目标
通过探究影响动能和势能大小的因素,培养学生利用能量的观点分析问题的能力和意识。
素养目标
从能量的视角解释高空坠物的危险,对学生进行科学普及,践行安全生活的责任感与行为。
◇教学重难点◇
教学重点
影响动能和势能大小的因素。
教学难点
动能、势能的理解。
◇教学过程◇
一、新课导入
随着社会的发展,高层建筑越来越多。每幢楼房都会有“请勿高空抛物”的标识,你知道高空抛物为什么会造成危险吗?
二、教学步骤
探究点1 动能
[阅读课本]P241~242“流动的空气可推动……具有的动能越大。”
[思考]列举生活中一个物体对另一个物体做功的实例。
[提示]风可以推动帆船前进,张开的弓可以使箭射出,流动的水可以推动水轮机转动等。
[思考]一个物体对另一个物体做功,说明了什么?
[小结]物理学中,如果一个物体能够对其他物体做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。
[思考]电动机转动能够对别的物体做功,那么转动的电动机具有什么能?
[提示]物体由于运动而具有的能量叫做动能。
[思考]你还能列举一些生活中物体具有动能的实例吗?
[提示]流动的风、运动的汽车、运动的火车、飞行的飞机等都具有动能。
[实验]影响动能大小的因素。
[思考]让钢球从不同高度滚下的目的是什么?
[提示]钢球从不同高度滚下,到达斜面底端时的速度不同。
[思考]同一高度滚下的质量不同的钢球,哪个物理量相同?
[提示]从同一高度滚下,可以控制到达水平面的速度相同。
[思考]实验中是如何比较质量不同的钢球动能大小的呢?
[提示]木块运动的距离越远,说明钢球对木块所做的功越多,钢球具有的动能越大。可通过比较木块运动的距离,比较质量不同的钢球动能的大小。
[思考]如果水平面光滑,还能采用这种方法比较动能的大小吗?
[提示]如果水平面光滑,则木块不受摩擦力的作用,将永远运动下去,所以无法通过比较木块运动距离的方法来比较物体动能的大小。
[思考]通过这个实验可以得出动能的大小与哪些因素有关呢?
[归纳提升]物体的动能与物体的质量和速度有关。质量相同时,速度越大的物体具有的动能越大。速度相同时,质量越大的物体具有的动能越大。
探究点2 势能
[阅读课本]P242~244“势能”
[思考]被举高的铁锤能把铁钉钉进木头中,那么被举高的铁锤具有什么能?
[提示]物体由于处于一定的高度所具有的能叫做重力势能。
[思考]你还能列举一些生活中物体具有重力势能的实例吗?
[提示]空中飞翔的小鸟、飞行的飞机、被举高的一切物体都具有重力势能。
[实验]影响重力势能大小的因素。
[思考]实验中让同一物体从不同高度下落,撞击小方桌。这是为了探究重力势能与什么因素有关?
[提示]同一物体质量相同,改变物体的高度,是为了探究重力势能与高度的关系。
[小结]质量相同时,物体被举得越高,小方桌下陷得越深。
[思考]实验中让不同质量的物体从同一高度下落,撞击小方桌。这是为了探究重力势能与什么因素有关?
[提示]实验控制了高度相同,改变了物体的质量,是为了探究重力势能与质量的关系。
[小结]高度相同时,质量越大,小方桌下陷得越深。
[思考]实验中是如何比较物体重力势能大小的呢?
[提示]小方桌下陷的深度越大,说明物体对小方桌所做的功越多,即被举高的物体具有的重力势能越大。
[思考]通过这个实验可以得出重力势能的大小与哪些因素有关呢?
[归纳提升]物体的重力势能与物体的质量和它所在位置的高度有关。质量相同时,越高的物体具有的重力势能越大。高度相同时,质量越大的物体具有的重力势能越大。由于物体所在位置,总是相对于一定的参考位置而言的,所以,重力势能的大小也是相对于一定的参考位置而言的。
[思考]压缩的弹簧可以将玩具车推动,那么压缩的弹簧具有什么能?
[提示]物体因发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
[归纳提升]人们将重力势能、弹性势能这类能统称为势能。
[思考]你还能列举一些生活中物体具有弹性势能的实例吗?
[提示]拉弯的弓、压弯的枝条、拉长的橡皮筋等都具有弹性势能。
[思考]在拉弓射箭时,弓拉得越满,放手后,箭就射得越远,这说明了什么?
[提示]弓拉得越满,说明弓的弹性形变程度越大;箭射得远,说明做的功多,弓的弹性势能大,所以物体的弹性形变程度越大,具有的弹性势能就越大。
[思考]你能列举弹性势能与形变程度有关的实例吗?
[提示]弹弓的橡皮筋拉得越长,“子弹”被射得越远。
三、板书设计
第三节 动能和势能
1.能量
2.动能
影响动能的因素:质量、速度
3.势能
(1)重力势能
影响重力势能的因素:质量、高度
(2)弹性势能
影响弹性势能的因素:弹性形变的程度
◇教学反思◇
本节课在探究动能和重力势能与哪些因素有关时,学生很容易困惑于动能和势能大小的比较。因此,设计实验时,需特别强调物理学中“转换法”的运用,即把看不见的能量转化为看得见的距离进行比较,为了避免过度解释,可直接设问“如果水平面是光滑的还能比较动能的大小吗”,从而间接地帮助学生理解“转换法”的妙处。
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