動能和勢能教案示例之二

（一）教學目的

1.理解動能、重力勢能的初步概念，知道什么是彈性勢能；

2.知道動能的大小與質量和速度有關，重力勢能大小與質量和高度有關；

知道彈性勢能的大小與彈性形變有關。

3.能解釋一些動能和勢能相互轉化的簡單現象。

（二）教具

1.可以改變傾斜度的斜面（或斜槽），質量顯著不同的兩個鋼球（或金屬滑塊），木塊一個，用以做課本圖1-1的實驗。

2.玩具彈簧槍（或課本圖1-4的實驗器材）。

（三）教學過程 

1.引入新課

從日常生活中的現象中引入“能量”這個詞。

運動員在激烈運動后，我們說消耗了體內儲存的能量；燃燒煤可以取暖，我們說煤燃燒時放出了能量；電燈發光，電爐發熱，電扇吹風，我們說都消耗了能量。

在這些不同的現象中，有一個共同的東西把它們聯系起來，這就是能量，簡稱能。

2.新課教學

(1)“能”是什么？

能的概念和跟前面學過的功的概念有密切聯系。一個物體能做功，我們就說它具有能。

能的形式是多種多樣的。今天，我們學習最常見的一種形式的能——機械能。

(2)運動物體具有能量嗎？

（啟發學生舉日常生活中的例子，說明運動物體能做功。例如，風可以吹轉風車，流水可以推動水磨，揮動的鐵錘可以把樁打進地面等。當學生舉例中固體、液體、氣體都有了時，教師總結：固體、液體、氣體都是物體，只要它們運動，即具有速度，就具有動能）

提問：運動物體做功后靜止，它還具有動能嗎？動能到哪里去了呢？

（啟發學生得出物體不運動就沒有動能以后，教師講解：物體原有的動能用來做功了，即能量可以做功，做功要消耗能量。打個比方，你有錢可以買商品，買了商品錢就付出去了）

(3)用小釘錘釘木樁和用大鐵錘釘木樁，顯然做功多少是不一樣的，這說明運動的釘錘和鐵錘具有的動能大小不一樣。那么，動能的大小跟哪些因素有關呢？

教師演示課本圖1-1所示的實驗。先說明鋼球把平面上的木塊推得越遠，做的功就越多，這是因為阻礙木塊運動的摩擦力是一定的，推得越遠說明克服摩擦力做的功越多，表示鋼球推木塊前具有的動能越大。然后做同一個鋼球從不同高度滾下的實驗，引導學生觀察從不同高度滾下的鋼球的速度不同，得出：鋼球速度越大，動能越大的結論；最后做質量不同的鋼球從同一高度滾下的實驗，引導學生觀察得出：不同質量的鋼球從同一高度滾下的速度是相同的，從而得出：質量越大，動能越大。

教師總結：運動物體的動能，與物體質量和運動速度兩個因素有關。質量相同時，速度越大，動能越大；速度相同時，質量越大，動能越大。

提問：行駛的出租車和卡車，如出租車速度大于卡車速度，哪個動能大些？如出租車速度小于卡車速度，哪個動能大些？（引導學生分析得出：前一情況無法判斷，后一情況是卡車的動能大）教師總結：動能由質量和速度兩個因素決定，且是隨任一因素增大而增大的。因此在比較物體的動能大小時：①當一個量相等，另一個較大時，則動能較大。②當兩個量都較大時，動能亦較大。③當一個量較大，另一個量較小，則無法判斷動能的大小。

最后說明：速度越大、質量越大，動能就越大，是一個定性的粗略的比較，并不是數學上的按比例的變化。

(4)被舉高的物體具有能量嗎？

（啟發學生舉日常生活中的例子，說明舉高的物體落下來能夠做功。例如，舉高的重錘落下來打樁，攔河壩把水位升高，水流下來可以沖動水輪機等）教師強調：如果不把重錘舉高，重錘就不能把木樁打入地里做功；如果沒有重力作用，鐵錘就不會落下來。因此被舉高的物體具有的能量叫做重力勢能。

(5)提問：重力勢能的大小與哪些因素有關呢？

引導學生由重錘打樁得出：

物體的質量越大，舉高越高，重力勢能就越大。

(6)發生彈性形變的物體具有彈性勢能。

（演示彈簧槍或課本圖1-4的實驗，并簡單說明什么是彈性形變后，即引出彈性勢能概念）

教師簡單介紹“彈性形變越大，彈性勢能就越大”。

由于只要求學生知道什么是彈性勢能，教師講解時應力求簡單明了，時間不宜超過5分鐘。

(7)動能和勢能統稱機械能。

教師講明兩點：

①物體具有動能，也可以說具有機械能；物體具有勢能，也可以說具有機械能；物體同時具有動能和勢能，動能和勢能加在一起就是物體具有的機械能。

②物體具有的能量大小是用做功多少來衡量的。因此，能的單位和功的單位相同，都是焦。

3.板書設計 （配合教學過程 ，板書如下）

機械能——動能和勢能

能的初步概念——物體能做功，就說它具有能。

動能——運動物體具有的能。動能的大小與質量和速度有關。

勢能

重力勢能——舉高的物體具有的能。重力勢能的大小與質量和高度有關。

彈性勢能——發生彈性形變物體具有的能。

4.想想議議

(1)在航空史上，有不少飛機失事，是由于飛鳥碰在飛機上，飛鳥為什么能使飛機失事？

(2)在一空戰中，飛行員覺得旁邊有個東西跟著他，他用手抓住一看，原來是顆子彈，這種情況可能嗎？子彈為什么不傷飛行員？

(3)樓頂平臺上放一塊磚，磚對平臺有沒有重力勢能？對地面有沒有重力勢能？

（將這3道題，預先寫在小黑板上，讓學生分組討論。最后得出：運動是相對的，飛鳥相對于飛機速度很大，故動能很大，足以打碎玻璃、打壞機內的人和機器；子彈相對于飛行員，速度為零，動能為零，故飛行員抓住子彈就像我們平常拿起鉛筆一樣；高度也是相對的，磚對平臺沒有高度，故沒有重力勢能，磚對地面有高度，故有重力勢能）

5.布置作業 

閱讀本節課文，思考和解答以下問題。

(1)除了課文中講過的，再分別舉出三個物體具有動能、具有勢能的實例。

(2)說明下列物體具有什么形式的機械能：

①在海上行駛的輪船；

②高空中云彩里的小冰粒；

③空中飛行的子彈；

④拉長的彈弓橡皮條。

(3)把廢鐘表或廢玩具里的發條拆下來看看它是怎樣工作的。為什么發條擰得緊些鐘表或玩具走的時間就長些？

（以上題目即課本機械能一章的習題第1、2、3題）

注：人教版九年義務教育初中物理課本第二冊