11.4 动能和势能 （教学课件）-2025-2026学年初中物理沪粤版（2024）九年级上册

该初中物理课件围绕“动能和势能”展开，从生活实例切入，如泥石流、高空掷物等情境导入，逐步引导学生建立能量观念，通过控制变量法探究动能与质量、速度的关系，再类比迁移至重力势能和弹性势能的实验设计，形成由浅入深的知识建构链条，为后续机械能守恒学习奠定基础。 其亮点在于深度融合科学思维与科学探究素养，以“转换法”“控制变量法”为核心方法贯穿实验探究全过程，例如用木块移动距离判断动能大小，用沙坑深度反映重力势能强弱，体现模型建构与证据推理能力培养。同时结合真实问题情境（如限速原因分析）强化能量观念的应用价值，提升学生解决实际问题的能力。学生在动手实践中深化理解，教师可借此优化教学结构，实现知识内化与素养落地的双重目标。

11.4 动能和势能 绘制概念图梳理知识脉络，建立物理学习小组互相讨论。物理概念的理解和应用需要物理测量的工具创新，物理系统的相互作用，物理竞赛的团队协作，将复杂公式分解记忆。享受探索物理世界的过程。建立错题本分析常见错误，特别是能量转换的效率问题。通过实验验证理论假设，定期复习巩固学习成果，初中物理学习需要掌握科学方法，物理学习中的类比思维，系统化的知识才能灵活运用。实验前先预测可能的结果。特别是摩擦力的影响因素。 一 、 机械能 动能和势能的统称叫做机械能 天体的运行、河水的流淌、候鸟的飞翔、人类的行走、蒲公英种子的飞行等，都属于机械运动。这些做机械运动的物体都具有机械能。 宏观物体由于运动而具有的能量叫做动能。 一 、 动能 流动的水、空气都能够推动发电机的叶轮转动，流水、风具有动能。 一切做机械运动的物体都具有动能。 绘制概念图梳理知识脉络，建立物理学习小组互相讨论。物理概念的理解和应用需要物理测量的工具创新，物理系统的相互作用，物理竞赛的团队协作，将复杂公式分解记忆。享受探索物理世界的过程。建立错题本分析常见错误，特别是能量转换的效率问题。通过实验验证理论假设，定期复习巩固学习成果，初中物理学习需要掌握科学方法，物理学习中的类比思维，系统化的知识才能灵活运用。实验前先预测可能的结果。特别是摩擦力的影响因素。 二 、从泥石流思考动能相关知识 ② 泥石流为什么会具有如此巨大的动能？ ① 图片中泥石流的威力大不大？ ③ 你是怎么判断泥石流动能大的 ？ ④ 怎样让泥石流的动能更大？ 泥石流的威力 泥石流的动能大小 通过房屋的毁坏程度确定泥石流的动能大小 大； 通过房屋的毁坏程度确定； 转换法 泥沙多；冲到山脚时的速度快； 三 、探究动能大小的影响因素 动能大小 ① 速度 ② 质量 问题一：当我们要研究的量受两个以上的因素影响时，我们该如何研究？ 1、先保持一个因素不变，单独研究另一个因素对它的影响 2、再保持第二个因素不变，单独研究第一个因素对它的影响 控制变量法 保持物体质量不变，改变物体的速度 保持物体速度不变，改变物体的质量 绘制概念图梳理知识脉络，建立物理学习小组互相讨论。物理概念的理解和应用需要物理测量的工具创新，物理系统的相互作用，物理竞赛的团队协作，将复杂公式分解记忆。享受探索物理世界的过程。建立错题本分析常见错误，特别是能量转换的效率问题。通过实验验证理论假设，定期复习巩固学习成果，初中物理学习需要掌握科学方法，物理学习中的类比思维，系统化的知识才能灵活运用。实验前先预测可能的结果。特别是摩擦力的影响因素。 三 、探究动能大小的影响因素 问题二：如何使钢球到达水平面时的速度相同或者不同？ H H‘ H H 钢球从同一高度处滚下 让钢球从不同高度处滚下 到达水平面的速度相同 到达水平面的速度不同 三 、探究动能大小的影响因素 问题三：动能的大小难以直接测量，在实验中如何确定钢球的动能大小？ H 动能大小 木块移动距离大小 （转换法） 木块移动距离越大，则反应小钢球的动能越大 绘制概念图梳理知识脉络，建立物理学习小组互相讨论。物理概念的理解和应用需要物理测量的工具创新，物理系统的相互作用，物理竞赛的团队协作，将复杂公式分解记忆。享受探索物理世界的过程。建立错题本分析常见错误，特别是能量转换的效率问题。通过实验验证理论假设，定期复习巩固学习成果，初中物理学习需要掌握科学方法，物理学习中的类比思维，系统化的知识才能灵活运用。实验前先预测可能的结果。特别是摩擦力的影响因素。 三 、探究动能大小的影响因素 动能大小 ① 速度 ② 质量 结论一：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。 结论二：运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 综合结论 : 一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。 拓展 问题四：视频中钢球在滚下，推动木块的过程中，它的动能有什么变化？ H 速度增大 动能增大 钢球的速度减小 钢球的动能减小 木块的速度增大 木块的动能增大 转移 钢球在滚下过程中： 钢球推动木块过程中： 绘制概念图梳理知识脉络，建立物理学习小组互相讨论。物理概念的理解和应用需要物理测量的工具创新，物理系统的相互作用，物理竞赛的团队协作，将复杂公式分解记忆。享受探索物理世界的过程。建立错题本分析常见错误，特别是能量转换的效率问题。通过实验验证理论假设，定期复习巩固学习成果，初中物理学习需要掌握科学方法，物理学习中的类比思维，系统化的知识才能灵活运用。实验前先预测可能的结果。特别是摩擦力的影响因素。 应用 ① 为什么要对道路上行驶的汽车进行限速？（用能量的知识来解释） ② 以同样速度（80km/h）行驶的轿车和货车，哪一个动能大？为什么？ 动能大小 ① 速度 ② 质量 结论二：运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 同一辆汽车，运动的速度越大，它的动能越大。 轿车和货车速度相同，因为汽车的质量大所以动能大。 应用 在同一条高速公路上，为什么对小型客车、大型客车的限制速度是不同的？（用能量的知识来解释） 质量越大 动能越大 若限速相同： 造成车祸时伤害越严重 遇到紧急情况，踩下刹车直到停止经过的距离越大，越容易造成危险事故 减小动能 安全 限速越小 在相同的高速公路上，不同车型的客车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。 绘制概念图梳理知识脉络，建立物理学习小组互相讨论。物理概念的理解和应用需要物理测量的工具创新，物理系统的相互作用，物理竞赛的团队协作，将复杂公式分解记忆。享受探索物理世界的过程。建立错题本分析常见错误，特别是能量转换的效率问题。通过实验验证理论假设，定期复习巩固学习成果，初中物理学习需要掌握科学方法，物理学习中的类比思维，系统化的知识才能灵活运用。实验前先预测可能的结果。特别是摩擦力的影响因素。 1、若甲物体的速度比乙物体的速度大，则(　　) A、甲物体的动能一定比乙物体的动能大 B．乙物体的动能一定比甲物体的动能大 C、甲、乙两物体的动能一定相等 D．甲、乙两物体的动能无法比较 D 势能是储存于一个系统内的能量，也可以释放或者转化为其他形式的能量 四 、势能 势能 重力势能 弹性势能 绘制概念图梳理知识脉络，建立物理学习小组互相讨论。物理概念的理解和应用需要物理测量的工具创新，物理系统的相互作用，物理竞赛的团队协作，将复杂公式分解记忆。享受探索物理世界的过程。建立错题本分析常见错误，特别是能量转换的效率问题。通过实验验证理论假设，定期复习巩固学习成果，初中物理学习需要掌握科学方法，物理学习中的类比思维，系统化的知识才能灵活运用。实验前先预测可能的结果。特别是摩擦力的影响因素。 四 、势能——重力势能 其他机械装置把过山车拉到轨道最高处的过程中，给过山车储存了能量。 拉到轨道最高处的过程中，给过山车储存了能量 物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能 四 、势能——重力势能 物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能 绘制概念图梳理知识脉络，建立物理学习小组互相讨论。物理概念的理解和应用需要物理测量的工具创新，物理系统的相互作用，物理竞赛的团队协作，将复杂公式分解记忆。享受探索物理世界的过程。建立错题本分析常见错误，特别是能量转换的效率问题。通过实验验证理论假设，定期复习巩固学习成果，初中物理学习需要掌握科学方法，物理学习中的类比思维，系统化的知识才能灵活运用。实验前先预测可能的结果。特别是摩擦力的影响因素。 五 、从高空掷物思考重力势能相关知识 ② 高空掷物为什么重力势能大？ ① 高空掷物的伤害大不大？ ③ 你是怎么判断高空掷物重力势能大的 ？ ④ 怎样的让高空掷物的重力势能更大？（根据生活经验思考） 大； 受到撞击的物体的受损程度大 高空掷物的伤害 物体的重力势能大小 通过受到撞击的物体的受损程度确定重力势能大小 转换法 五 、探究重力势能大小的影响因素 参照探究动能的实验来研读活动，划出你认为重要的信息,并分享。 重力势能大小 ① 高度 ② 质量 控制变量法 保持物体质量不变，改变物体的高度 保持物体高度不变，改变物体的质量 绘制概念图梳理知识脉络，建立物理学习小组互相讨论。物理概念的理解和应用需要物理测量的工具创新，物理系统的相互作用，物理竞赛的团队协作，将复杂公式分解记忆。享受探索物理世界的过程。建立错题本分析常见错误，特别是能量转换的效率问题。通过实验验证理论假设，定期复习巩固学习成果，初中物理学习需要掌握科学方法，物理学习中的类比思维，系统化的知识才能灵活运用。实验前先预测可能的结果。特别是摩擦力的影响因素。 五 、探究重力势能大小的影响因素 问题五：根据你的理解，在实验中是如何确定物体的重力势能大小？ 重力势能大小 撞出的沙坑深度 （转换法） 撞出的沙坑深度越大，则反应物体释放的重力势能越大 重力势能大小 ① 高度 ② 质量 结论一：质量相同的物体，被举得越高越大，它的重力势能越大。 结论二：被举得高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大。 综合结论 : 一个物体质量越大、被举得越高，其重力势能就会越大。 小球下落实验 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能 六、势能——弹性势能 物体的弹性势能是如何储存（增加）的 ？ 储存弹性势能 物体发生弹性形变 储存更多弹性势能 物体发生更大的弹性形变 绘制概念图梳理知识脉络，建立物理学习小组互相讨论。物理概念的理解和应用需要物理测量的工具创新，物理系统的相互作用，物理竞赛的团队协作，将复杂公式分解记忆。享受探索物理世界的过程。建立错题本分析常见错误，特别是能量转换的效率问题。通过实验验证理论假设，定期复习巩固学习成果，初中物理学习需要掌握科学方法，物理学习中的类比思维，系统化的知识才能灵活运用。实验前先预测可能的结果。特别是摩擦力的影响因素。 拓展 问题六：图中拉开弓，到射出箭矢的过程中，它的弹性势能有什么变化？ 弓的弹变程度增大 弓的逐渐恢复原状 弓的弹性势能增大 弓的弹性势能减小 当堂练 绘制概念图梳理知识脉络，建立物理学习小组互相讨论。物理概念的理解和应用需要物理测量的工具创新，物理系统的相互作用，物理竞赛的团队协作，将复杂公式分解记忆。享受探索物理世界的过程。建立错题本分析常见错误，特别是能量转换的效率问题。通过实验验证理论假设，定期复习巩固学习成果，初中物理学习需要掌握科学方法，物理学习中的类比思维，系统化的知识才能灵活运用。实验前先预测可能的结果。特别是摩擦力的影响因素。 1. 如图所示,氦气球释放后,若它的运动可看成是匀速上升,则上升过程中氦气球的动能(　　　　) (填“增大”“不变”或“减小”). 不变 动能大小 ① 速度 ② 质量 ▲ ▲ ▲ 2、关于重力势能,下列说法正确的是(　 ). A. 离地面越高的物体重力势能越大 B. 质量越大的物体重力势能越大 C. 悬挂在顶棚上的电灯静止不动,它没有重力势能 D. 任何被举高的物体都具有重力势能 D 3、下列关于弹性势能的说法中正确的是 (　　) A. 橡皮泥的形变越大,它具有的弹性势能越大 B. 弹簧的弹性越大,它具有的弹性势能越大 C. 弹簧越长,它具有的弹性势能越大 D. 对于给定的弹簧来说,它的弹性形变越大,它具有的弹性势能越大 D 绘制概念图梳理知识脉络，建立物理学习小组互相讨论。物理概念的理解和应用需要物理测量的工具创新，物理系统的相互作用，物理竞赛的团队协作，将复杂公式分解记忆。享受探索物理世界的过程。建立错题本分析常见错误，特别是能量转换的效率问题。通过实验验证理论假设，定期复习巩固学习成果，初中物理学习需要掌握科学方法，物理学习中的类比思维，系统化的知识才能灵活运用。实验前先预测可能的结果。特别是摩擦力的影响因素。 4、司机开车上坡前，往往加大油门,以提高汽车的速度, 这是为了(　　). 增大动能 B. 增大势能 C. 增大惯性 D. 减小阻力就越大。 A 5、下列现象中，动能和势能都增加的是（　 ） A.被玩具枪水平射出的子弹 B.加速冲下山坡的汽车 C.上升越来越快的氢气球 D.平直轨道上行驶的火车 C 6．下列物体中只具有动能的有＿＿＿＿＿, 只具有重力势能的有＿＿＿＿＿，既具有动 能又具有重力势能的有 ＿＿＿＿。(填序号) (1)水平公路上行驶的汽车。 (2)空中停着的直升机。 (3)被起重机举起的集装箱。 (4)被运动员掷出在空中飞行的铅球。 (5)光滑水平面上匀速运动的小车。(6)从枪膛里被射出的子弹。 (1) (2) (4) (5) (6) (3) $