11.4 动能和势能（Word教案）-【优翼·学练优】2025-2026学年新教材九年级物理上册同步备课（沪粤版2024）

该教案聚焦动能、势能（重力势能、弹性势能）的概念及影响因素，以及机械能转化。通过“能量有哪些形式”的讨论引入机械能，结合运动小车推木块、举高重物压小桌等演示实验，建立能量概念，搭建生活实例到物理概念的学习支架。 以科学探究为主线，用控制变量法探究动能与质量、速度的关系，转换法通过木块移动距离比较动能大小，融入科学思维。结合交通限速、洒水车动能变化等实例，助学生提升探究能力，为教师提供结构化实验教学方案。

11．4　动能和势能 1．物理观念： (1)从做功的角度描述能量，能说出能量与做功的关系，记住能量的单位。 (2)通过对动能、势能的学习，初步建立能量的观念。知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 (3)知道物体的动能和势能可以相互转化。能解释与机械能转化有关的现象，认识水能、风能。 2．科学思维： (1)根据生活中的具体实例，分析得出能量与做功的关系。 (2)在实验探究的过程中加强对转换法、控制变量法的理解与运用。 (3)根据实验现象，推理得出动能的大小与物体质量和速度的关系。 (4)通过对单摆、过山车和蹦蹦床的观察，推理得出动能与势能相互转化的规律。 (5)类比各种机械能转化实例，有运用机械能转化的观点分析力学问题的意识。 3．科学探究： (1)探究物体的动能、重力势能和弹性势能跟哪些因素有关，设计检验实验，通过交流反馈，最终能够进行清晰地表述，提升科学探究能力。 (2)通过观察和实验，探究动能和势能相互转化的规律。 4．科学态度与责任： (1)具有从能量的角度分析物理问题的意识。 (2)通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，养成尊重事实、探索真理的科学态度。 (3)关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识，初步建立能源的可持续发展观念。 教学重点：建立动能和势能的概念，理解影响动能和势能大小的因素。 教学难点：能的初步概念。 小车、木块、重物、小桌、沙子、弹簧等。 一、情景引入 人类生活、生产离不开能量。因此，我们就很有必要学习并了解一些有关能量方面的知识。 问题：根据你的认识与了解，能说说能量有哪些形式吗？ 学生讨论回答。 指出：机械能是能量中最常见的一种形式。 设问：到底什么是能呢？ 二、新课教学 探究点一：认识能量 1．演示实验。 (1)运动的小车推动木块运动。 (2)被举高的重物下落将小桌子压入沙中。 (3)被拉伸的弹簧拉动小车运动。 2．分析、讨论。 (1)运动的小车对木块、被举高的重物对小桌、被拉伸的弹簧对小车做没做功？你判断的依据是什么？ (2)运动的小车、被举高的重物、被拉伸的弹簧有什么共同特点？ 在学生回答的基础上，引出“能量”的概念。并引导学生看课本P15图14－4－1中的情景，说出什么物体具有能量。 3．“能量”的概念。 物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称“能”。 4．如何去判断能的大小。 举例讨论：下列哪种风具有的能量最大？ (1)四、五级风能够推动帆船“逆水行舟”； (2)八、九级大风可以使大树“前仰后合”； (3)飓风能把大树连根拔起。 分析：你怎样判断能的大小？ 总结：在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领。一个物体能做的功越多，它具有的能量就越大。 5．能的单位和功的单位相同：都是焦耳(J)。 探究点二：机械能的分类 问题：运动的小车、被举高的重物、被拉伸的弹簧都具有做功的本领，所以都具有能。它们具有能的原因是否相同呢？ 回顾实验作答： 小车之所以具有能，是因为其运动。 重物之所以具有能，是因为高处的物体受到重力的作用。 弹簧之所以具有能，是因为其发生了弹性形变。 为了区分它们，物理学中作了如下规定。 1．动能：物体由于运动而具有的能。 2．重力势能：高处的物体由于受重力作用而具有的能。 3．弹性势能：物体发生弹性形变而具有的能。 4．机械能的分类： 机械能 探究点三：动能的大小跟哪些因素有关 问题：物体具有的动能大小可能跟什么因素有关？并说明猜想的依据。 猜想一：动能的大小可能跟物体的速度有关； 理由：用玩具手枪射出去的塑料子弹威力大，而用手扔出去威力小； 猜想二：动能的大小还可能跟物体的质量有关。 理由：在交通事故中，电动自行车间发生碰撞的后果相对较轻，而以相同速度行驶的大卡车碰撞护栏的后果很严重。 设计实验：课本P16活动1。 思考： (1)怎样让小球自己运动起来，获得动能？ (2)动能的大小可能跟两个因素有关，用什么方法进行实验？ (3)怎样改变小球运动的速度？又怎样控制小球运动的速度相同？ (4)怎样比较小球动能的大小？ 实验探究： 分析现象、得出结论： 质量相同时，速度越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能越大； 速度相同时，质量越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能越大。 练习： ①一辆汽车突然加速行使，它的动能________。为什么？ ②洒水车在马路上匀速前进并不停地洒水，它的动能________。为什么？ ③交通部门为什么要对车辆进行限速？为什么同一路段不同车辆限速不同？ 探究点四：势能的大小跟哪些因素有关 问题：物体具有的重力势能大小可能跟什么因素有关？并说明依据。 学生猜想： 设计实验方案。 思考： (1)如何比较重物重力势能的大小？ (2)如何在实验中控制有关的变量？ 学生根据设计方案探究后，汇报结果。 分析总结、得出结论： 物体的位置越高，质量越大，它具有的重力势能就越大。 关于弹性势能的大小与什么因素有关？让学生自己课后自行设计实验方案、并进行探究。 探究点五：机械能的转化 1．机械能。 (1)动能和势能是机械能的两种表现形式。 (2)一个物体可以既有动能，又有势能，也可以只具有动能或者只具有势能。 练习：说明下列物体具有什么形式的机械能。 ①在海上行驶的轮船； ②吊在天花板上的吊灯； ③被拉长的橡皮筋； ④在空中飞行的子弹。 2．动能与势能的转化。 通过实验、观察和分析，认识物体的动能和势能之间是可以相互转化的。 (1)演示并分析课本P18活动3中设置的实验。 得出结论：物体具有的动能和势能是可以相互转化的。有摩擦等阻力时，在动能与势能的相互转化中，机械能会减少。 (2)举出日常生活中动能与势能相互转化的事例并分析。 11．4　动能和势能 一、动能 1．定义：物体由于运动而具有的能叫做动能 2．影响因素：质量、速度 二、重力势能 1．定义：高处的物体由于受重力作用而具有的能叫做重力势能 2．影响因素：质量、所处的高度 三、弹性势能 1．定义：物体发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能 2．影响因素：弹性形变程度 四、机械能的转化 本节课为了能突破动能、重力势能和弹性势能的概念，我设计了多组探究实验。再从中归纳出：动能、重力势能和弹性势能。这样加深了学生对动能、重力势能和弹性势能的概念的理解，更懂得了它们之间的区别与联系。进一步启发学生设计实验探究三种能量分别与什么因素有关。并引导学生联系生活，列举出几种具有以上三种能量的例子。最后通过课堂练习进一步巩固知识。 学科网（北京）股份有限公司 $