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- 2021-11-01 发布
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第三节 动能和势能
●教学目标
1.知识与技能:
知道动能势能的概念。在探究实验中理解影响动能势能的因素。用能量的初步知识理解分析简单的实际问题。
2.过程与方法:
通过观察认识动能势能的存在。通过归纳概括得到动能势能的概念。在讨论探究实验中总结影响动能势能的因素。
3.情感、态度与价值观:
通过探究实验和合作学习,培养学生严谨的科学态度、敢于探索创新的科学精神及交流合作的团队意识。
●教学重点:通过实例说明物体的动能和势能。
●教学难点:引导学生探究影响动能和势能大小的因素。
●教具:斜槽,钢球,木块,橡皮筋,压缩弹簧等
●教学过程:
一、引入新课
学生看一则新闻:《一铁路职工“中弹”昏倒》。或为什么小小的馒头能把人砸伤?学完这节课大家自然会明白。
出示斜槽,并演示钢球从斜槽上滚下,在水平桌面上撞击木块,使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中,做没做功? 通过“钢球对木块做了功”引入能量的概念:一个物体能够做功,我们就说它具有能量。可见物理学中,能量和功有着密切的联系,能量反映了物体做功的本领。
不同的物体做功的本领不同。一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。
二、新课学习
物体具有能量的形式是多种多样的,以后我们将逐步认识各种形式的能量。刚才的实验中钢球撞击木块能够做功,但若将钢球停靠在木块一侧(边讲边演示),这时的钢球并不能推动木块做功。只有运动的钢球才能推动木块做功。
1.动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能。 引导学生广泛地列举事例,说明运动的空气、水和各种物体都能够做功,而具有动能。概括出“一切运动的物体都具有动能。”
列举事例说明:运动的物体具有的动能多少不尽相同。如狂风能吹倒大树,而微风只能使树枝摇动。进而通过演示实验,概括出决定物体动能大小的因素。
演示课本实验,实验可分三步:
①将同一个钢球,从斜面不同高度滚下,让学生观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离不同,说明钢球对木块做的功不同。木块被推动得越远,表明钢球的动能越大。实验说明:从不同高度滚下的网球,具有不同的动能。
②上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。那么钢球从不同的高度滚下时有什么不同呢?我们可通过观察实验来得到结论。将质量相同的两个钢球,同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。实验表明从高处滚下的钢球速度大。从而得到结论:物体的动能与速度有关,速度越大,物体的动能越大。
③换用不同质量的钢球,从同一高度让其滚下,让学生观察钢球推动木块的距离。从而得出结论:运动物体的质量越大,动能就越大。
演示实验之后,总结实验结果:运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
2.势能:物体由于运动的原因而具有动能,物体还可能由于其他的原因而具有能量。例如,同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏,拉长的橡皮筋能给纸弹一个力,并推动纸弹移一段距离,从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓、压缩的弹簧也能够做功,它们都具有能量,这种能量叫做弹性势能,物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
如:拉长的弹簧,压扁的皮球,弯曲的钢锯条,上紧的钟表发条,撇开的弓等。
将两个性质相同弹簧,压缩到不同的长度。先后将拉紧弹簧的绳烧断,两次砝码被弹起的高度不同。弹簧压得越紧,放松时它做的功越多,表示它的弹性势能越大。
被举高的重物,也能够做功。例如:举高的铅球,落地时能将地面砸个坑;举高的夯落下时能把木桩打入地里。物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。
列举事例说明:物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能越大。如:举起同样高度的铅球和乒乓球,铅球落下时做的功多,具有的重力势能大。铅球举得越高,具有的重力势能就越大。
引导学生讨论树上结的苹果是否有重力势能?通过讨论使学生理解“一个物体能够做功”的含义。能够做功只是说物体具有了做功的"本领",但不一定做了功。树上结的苹果虽然没有做功,但只要它从树上掉下来就能做功,所以我们说它具有重力势能。
3.能量的单位:从前面的讨论,我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念,能量反映了物体具有做功的本领,能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此,动能、势能以及其他能量的单位跟功的单位相同,也是焦耳
三、小结
通过以下问题的讨论,进一步帮助学生理解能量、动能、势能等概念及其单位
(1)高山上有一块大石头,稳稳地待在那里,它有没有能量?有什么能量?
(2)列举几个物体具有动能、重力势能、弹性势能的事例。
(3) 在同一高度铅球和棒球具有的重力势能不相等,若使它们的重力势能相等,可采取哪些方法?
(4)从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么?在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么?
四、作业:思考课本116页1。
五、教学反思:
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