12.1 机械能 动能和势能 教学设计-2025-2026学年苏科版九年级上册物理

课题

12.1机械能（1）---动能和势能

单元

12

学科

物理

年级

九上

教材分析

本课时（动能和势能）的任务：教学时结合生产、生活的实例，引导学生主动学习，利用大量的实验和探究活动，让学生经历观察、体验的过程，获得直接的、生动的感性认识，帮助学生建立动能和势能的概念，渗透物理研究方法的教育。通过实验事例，让学生认识到物理知识在现代社会中的重要作用。

学习

目标

科学观念：建立能量的初步概念；理解动能、重力势能的概念及影响它们大小的因素；能用实例说明物体的动能和势能；知道弹性势能；知道机械能及其单位。

科学思维：通过实验培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。培养学生用能量观点分析问题的能力和意识。

探究实践：体验利用控制变量法来设计实验过程。

态度责任：结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。

重点

影响动能和势能大小的因素。

难点

影响动能和势能大小的因素探究。

导

入

新

课

我们知道，一个力作用在物体中，物体沿着力的方向移动一段距离，我们就说这个力对这个物体做了功。

    在物理中，如果一个物体能够对其他物体做功，这个物体就具有能量。例如，风是水平流动的空气，风具有能量，能推动风车做功；流动的水具有能量，能推动水轮机工作；运动的汽车、飞行的子弹、被拉伸的弹簧等都能具能量，都能对其他物体做功。

       我们可用做功的多少来度量能量的改变。所以功和能的单位是统一的，都是焦耳（J）。     

 引入新课

讲

授

新

一、能量

1、能量（能）：

       物体能够做功，就具有能量。一个物体能够做功越多，表示这个物体的能量越大。

注意：

    能够做功不表示物体一定要正在做功，将要做功或可以做功而现在没有做功的物体也具有能量。

2、能量的形式：

    能量的形式多样：电能、太阳辐射能、机械能（动能、势能）、热能、光能、核能、风能……等。

二、动能

1、动能：

     运动的物体具有的能，称为动能。

2、 物体动能的大小可以表现为它对其他物体所能做的功的大小。   

    物体动能越大，它能够对其他物体做的功就越大；动能越小，它能够对其他物体做的功就越小。

活动：

运动的物体具有动能，具有动能的物体能做功。以公路上行驶的汽车撞上障碍物为例，说一说动能大小与什么因素有关？

（1）同一辆汽车，以相同的速度行驶在同一路段，满载货物与空载时撞上障碍物，结果破坏程度的不一样的，          时，破坏程度更大些。说明：                               。

从已知的功的知识进入能量的学习

学生对动能理解起来较容易，直接给出

通过现象分析，不难理

课

（2）同一辆空载的汽车，速度不同时撞上障碍物，结果破坏程度是不一样的，             时，破坏程度更大些。说明：

                                            。

结论：

3、影响动能大小的因素：

     影响物体动能大小的因素有物体的运动速度和质量。

 （1）质量相同时，速度越大，物体的动能越大；

 （2）速度相同时，质量越大，物体的动能越大。

       质量越大，速度越大，物体的动能就越大。

交流：从能量的角度，说一说，交通规则中，为什么要规定“车辆严禁超载超速行驶”？

实验探究：

借助如图所示的仪器设备，议一议，如何设计实验来验证“动能大小与质量、速度的关系”？

（1）使球从斜面上某一高度由静止滚下，球到达水平面时具有一定的          ，这时球进入盒中并推动盒子向前运动，这时盒子获得了       而运动起来。盒子被球推着运动的距离越大，说明：

                                                          ；

（2）实验中，通过观察                          来推断球具有动能大小。这里所采用的方法是            法。

（附视频）

接着通过2个实验活动：探究动能大小与质量、速度的关系

A、验证“动能大小与质量有关”：

（1）应该控制相同的量是            ；改变的量是            ；

（2）使               的球从斜面上             高度由静止滚下，记录盒子被球推着运动的距离；从而比较球的动能大小。

（3）这里使用的研究方法为            法、          法。

B、验证“动能大小与速度有关”：

（1）应该控制相同的量是            ；改变的量是            ；

（2）使               的球从斜面上             高度由静止滚下，记录盒子被球推着运动的距离；从而比较球的动能大小。

注意：

   以上两个实验中，若盒子被推出轨道外而无法继续实验时，可以采用                                            

                                             等方法来解决。

三、势能

1、势能包括重力势能和弹性势能。

2、动能和势能在国际单位制中的单位都是焦耳，简称焦（符号J）。

3、弹性势能：

    当物体被拉伸、压缩或弯曲发生弹性形变时所具有的能叫做弹性势能。

    弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关。

    张开的弓具有弹性势能，可以对箭 做功，

弓发生的形变越大，它具有的弹性势能就越大。

4、重力势能：

    因被举高而能够做功的物体所具有的能量，叫做重力势能。

解

讨论：明白不能超载超速的原因

增加实验设计，可以促进学生的理解

生活经难事中，学生对重力势能还是比较