動能和勢能的教學(xué)設(shè)計范文(通用3篇)
作為一名老師,很有必要精心設(shè)計一份教學(xué)設(shè)計,借助教學(xué)設(shè)計可以更大幅度地提高學(xué)生各方面的能力,從而使學(xué)生獲得良好的發(fā)展。我們該怎么去寫教學(xué)設(shè)計呢?以下是小編為大家收集的動能和勢能的教學(xué)設(shè)計(通用3篇),歡迎閱讀與收藏。
動能和勢能的教學(xué)設(shè)計1
一、教學(xué)目的
1、了解能量的初步概念。
2、知道什么是動能及影響動能大小的因素。
3、知道什么是勢能及影響勢能大小的因素。
4、知道什么是機(jī)械能及機(jī)械能的單位。
二、教具
斜槽,鋼球,木塊,橡皮筋,壓縮彈簧等。
三、教學(xué)過程
1、復(fù)習(xí)
鑒于能量和功的概念有密切的聯(lián)系,所以通過“怎樣才算做了功”的提問,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解力的作用成效、功的兩要素。當(dāng)一個力作用在物體上,物體在這個力的作用下,沿力的方向上通過了一段距離,這個力的作用有了成效,就說這個力做了功。
出示一木塊,并將其置于水平桌面上。說明木塊受重力的作用,但木塊沒有在重力方向上運(yùn)動,所以重力對木塊沒有做功。繼而用手推動木塊,使木塊運(yùn)動一段距離。在此過程中,重力仍然沒有做功,手的推力做了功。進(jìn)而強(qiáng)調(diào)力和在力的方向上通過的距離是功的兩要素,且功的大小就等于兩者的乘積。
2、引入新課
出示斜槽,并演示鋼球從斜槽上滾下,在水平桌面上撞擊木塊,使木塊移動了一段距離。讓學(xué)生分析碰撞過程中,做沒做功?利用學(xué)生分析的結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K做了功”引入能量的概念:一個物體能夠做功,我們就說它具有能量。可見物理學(xué)中,能量和功有著密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領(lǐng)。不同的物體做功的本領(lǐng)也不同。一個物體能夠做的功越多,表示這個物體的能量越大。
3、進(jìn)行新課
物體具有能量的形式是多種多樣的,以后我們將逐步認(rèn)識各種形式的能量。剛才的實驗中鋼球撞擊木塊能夠做功,但若將鋼球?吭谀緣K一側(cè)邊講邊演示、,這時的鋼球并不能推動木塊做功。只有運(yùn)動的鋼球才能推動木塊做功。
(1)動能:
物體由于運(yùn)動而能夠做功,它們具有的能量叫做動能。
引導(dǎo)學(xué)生廣泛地列舉事例,說明運(yùn)動的空氣、水和各種物體都能夠做功,而具有動能。概括出“一切運(yùn)動的物體都具有動能!绷信e事例說明:運(yùn)動的物體具有的動能多少不盡相同。如狂風(fēng)能吹倒大樹,而微風(fēng)只能使樹枝搖動。進(jìn)而通過演示實驗,概括出決定物體動能大小的因素。
實驗可分三步:
、賹⑼粋鋼球,從斜面不同高度滾下,讓學(xué)生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離。木塊被推動的距離不同,說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動得越遠(yuǎn),表明鋼球的動能越大。實驗說明:從不同高度滾下的鋼球,具有不同的動能。
②上面的實驗表明鋼球從較高處滾下時具有的動能大。那么鋼球從不同的高度滾下時有什么不同呢?我們可通過觀察實驗來得到結(jié)論。將質(zhì)量相同的兩個鋼球,同時從斜槽的最高點和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實驗表明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論:物體的動能與速度有關(guān),速度越大,物體的動能越大。
、蹞Q用不同質(zhì)量的鋼球,從同一高度讓其滾下,讓學(xué)生觀察鋼球推動木塊的距離。從而得出結(jié)論:運(yùn)動物體的質(zhì)量越大,動能就越大。
演示實驗之后,總結(jié)實驗結(jié)果:運(yùn)動物體的速度越大,質(zhì)量越大,動能就越大。
(2)勢能:
物體由于運(yùn)動的原因而具有動能,物體還可能由于其他的原因而具有能量。例如,同學(xué)們都玩過用橡皮筋彈射紙彈的游戲,拉長的橡皮筋能給紙彈一個力,并推動紙彈移動一段距離,從而對紙彈做了功。同樣拉彎的弓,壓縮的彈簧也能夠做功,它們都具有能量,這種能量叫做彈性勢能,它是由于物體發(fā)生彈性形變而具有的能量。
解釋彈性形變:物體受到外力作用而發(fā)生的形狀變化,叫做形變。如果外力撤消,物體能夠恢復(fù)原狀,這種形變叫做彈性形變。列舉事例說明物體的彈性形變。如:拉長的彈簧,壓扁的皮球,彎曲的鋼鋸條,上緊的鐘表發(fā)條等。
利用課本圖1-4的實驗,闡明物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。為節(jié)省課堂時間,課前將兩個性質(zhì)相同彈簧,按照課本圖1-4壓縮到不同的長度。先后將拉緊彈簧的繩燒斷,兩次砝碼被彈起的高度不同。彈簧壓得越緊,放松時它做的功越多,表示它的彈性勢能越大。
被舉高的重物,也能夠做功。例如:舉高的鉛球,落地時能將地面砸個坑;舉高的夯落下時能把木樁打入地里。舉高的物體具有的能量叫重力勢能。
列舉事例說明:物體的質(zhì)量越大,舉得越高,它具有的'重力勢能越大。如:舉起同樣高度的鉛球和乒乓球,鉛球落下時做的功多,具有的重力勢能大。鉛球舉得越高,具有的重力勢能就越大。
引導(dǎo)學(xué)生討論樹上結(jié)的蘋果是否具有重力勢能?通過討論使學(xué)生理解“一個物體能夠做功”的含義。能夠做功只是說物體具有了做功的“本領(lǐng)”,但不一定做了功。樹上結(jié)的蘋果雖然沒有做功,但只要它從樹上掉下來就能做功,所以我們說它具有重力勢能。
(3)機(jī)械能:
讓學(xué)生分析靜止在桌面上的鋼球是否具有能量?具有重力勢能、繼而讓學(xué)生分析在桌面上滾動的鋼球具有什么能?通過分析得知滾動的鋼球既有動能,又有勢能。
動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。一個物體既有動能,又有勢能,那么動能和勢能的和就是它的總機(jī)械能。
(4)能量的單位:
從前面的討論,我們可以認(rèn)識到能量是跟做功有密切聯(lián)系的概念,能量反映了物體具有做功的本領(lǐng),能量的大小可以用能夠做功的多少來衡量。因此,動能、勢能和機(jī)械能的單位跟功的單位相同,也是焦耳。
4、小結(jié)
通過以下問題的討論,進(jìn)一步幫助學(xué)生理解能量、動能、勢能、機(jī)械能等概念及機(jī)械能的單位。
(1)高山上有一塊大石頭,穩(wěn)穩(wěn)地待在那里,它有沒有能量?有什么能量?
(2)列舉幾個物體具有動能、重力勢能、彈性勢能的事例。
(3)在空中飛行的球,它具有的重力勢能是5焦,具有的動能是4焦,這只球具有的總機(jī)械能是多少?
(4)在同一高度鉛球和棒球具有的重力勢能不相等,若使它們的重力勢能相等,可采取哪些方法?
(5)從斜槽上端滾下的小球,它有沒有重力勢能?在它下滾的過程中重力勢能的大小有沒有變化?為什么?在滾下的過程中有沒有動能?它的動能有沒有變化?為什么?
四、說明
1、能是物理學(xué)的重要概念之一,但它比較抽象。對于初中學(xué)生來說,認(rèn)識它比較困難。應(yīng)緊扣教材,從理解“一個物體能夠做功”的含義來認(rèn)識能量。這實際上是說“能是物體做功的本領(lǐng)”。盡管這種說法不甚嚴(yán)謹(jǐn),但比較通俗、易懂。
2、關(guān)于動能,應(yīng)講明運(yùn)動的物體能夠?qū)ζ渌矬w施力,并推動物體做功,所以它具有能量。因為容易講清彈性形變的物體對別的物體施力并做功,便于學(xué)生理解,所以將彈性勢能提到重力勢能之前講。
3、勢能應(yīng)是物體系統(tǒng)有保守力作用的、所共有。舉高的重錘能夠做功,應(yīng)當(dāng)是重錘和地球組成的系統(tǒng)具有勢能。而重力勢能表現(xiàn)它做功本領(lǐng)時,通常有一個重力勢能先轉(zhuǎn)化為動能的過程。但在本節(jié)課中都不宜引入這些內(nèi)容。只能讓學(xué)生粗略地知道,舉起的物體能夠做功。
4、勢能的大小是相對的。對初中學(xué)生來說也不能引入勢能的相對性。只能統(tǒng)一地用地面做為零勢能面來分析問題。
動能和勢能的教學(xué)設(shè)計2
教學(xué)目標(biāo)
1、了解能量的初步概念。
2、知道什么是動能及影響動能大小的因素。
3、知道什么是重力勢能和彈性勢能及影響勢能大小的因素。
4、能舉例說明物體的動能、重力勢能、彈性勢能。
5、能用動能、勢能大小的因素解釋簡單的現(xiàn)象。
6、通過演示實驗、生活中的現(xiàn)象歸納和總結(jié),提高學(xué)生觀察、比較、想象、歸納的能力。
教材分析
本節(jié)教材首先在學(xué)生學(xué)過的功的知識的基礎(chǔ)上,直接從功和能的關(guān)系引入了能量的初步概念,不追求嚴(yán)密性。這是因為初中只要求學(xué)生對能量的概念有初步的認(rèn)識。教材列舉了風(fēng)、流水等能夠做功,以便使學(xué)生對運(yùn)動物體具有能量形成比較清楚的具體印象,同時也為講水能和風(fēng)能的利用埋下伏筆。
由此引出了動能的概念,用實驗說明動能的大小跟速度、質(zhì)量的關(guān)系,能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力,勢能的教學(xué)也是從做功的角度先引入勢能概念,再由實驗或觀察生活中的現(xiàn)象學(xué)習(xí)勢能的大小的決定因素。最后,教材給出了機(jī)械能的概念,并指出動能、勢能、機(jī)械能的單位和功的單位相同,都是焦耳。
教法建議
對于能量的引入,可以從一些涉及能量的詞中,知道“能”是重要概念。再聯(lián)系做功的知識,列舉實例如課本上的實例和演示小實驗。
用學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方法,讓學(xué)生列舉運(yùn)動物體能做功的現(xiàn)象,并分析這些不同事物的相同點,進(jìn)而得出運(yùn)動的物體具有的能量是動能的結(jié)論。進(jìn)一步用實驗或多媒體資料發(fā)現(xiàn)動能大小的決定因素,并進(jìn)而用學(xué)到的知識,即動能定義、動能大小的決定因素來分析和解釋生產(chǎn)和生活中的現(xiàn)象。
對于重力勢能和彈性勢能的學(xué)習(xí),也用同樣的方法,可以設(shè)計與動能相同的學(xué)習(xí)框架,讓學(xué)生用科學(xué)探究的方法學(xué)習(xí),同時學(xué)生可以加深體驗學(xué)習(xí)物理的方法和感覺到學(xué)習(xí)物理的樂趣。
對于機(jī)械能的學(xué)習(xí),可以用學(xué)生閱讀課本或提供給學(xué)生的閱讀材料,教師進(jìn)行總結(jié),注意要用聯(lián)系實際的事例使學(xué)生能夠分析機(jī)械能的實際問題,并理解統(tǒng)稱為機(jī)械能中“統(tǒng)稱”的含義。
第一節(jié)
【課題】
【重點和難點分析】概念的建立。重力勢能概念建立:由于實際看到的下落物體做功都表現(xiàn)為有速度的物體的做功,所以在建立重力勢能概念時,要強(qiáng)化能夠做功的物體就有能量。
【教學(xué)過程設(shè)計】
1,引入新課
由于能量和做功的概念有密切的聯(lián)系,所以通過一些問題引導(dǎo)學(xué)生由功和能的關(guān)系理解能量的概念。提供學(xué)生思考的問題有:怎樣才算做功了;功的必要條件和單位;分析具體實例引入能量的概念。
實驗:演示鋼球從斜面上滾下,在水平面上撞擊木塊,使木塊移動一段距離,學(xué)生分析在碰撞過程中,做功的情況。由分析結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K做了功”引出能量的概念“一個物體能夠做功,我們就說它具有能量?梢娫谖锢韺W(xué)中,能量和做功有密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領(lǐng)。一個物體能做的功越多,這個物體的能量越大。
2,新授課:動能
1),動能概念的建立
觀察和分析生活中的實例:風(fēng)吹動帆船航行,空氣對帆船做了功;急流的河水把石頭沖走,水對石頭做了功運(yùn)動的鋼球打在木塊上,把木塊推走,鋼球?qū)δ緣K做了功。
利用板圖幫助學(xué)生找到不同現(xiàn)象的共性的內(nèi)容:運(yùn)動的物體能夠做功,我們把它們所具有的能量稱為“動能”。
從板圖上,學(xué)生應(yīng)當(dāng)能夠總結(jié)出“物體由于運(yùn)動具有的能量稱為動能”。
根據(jù)學(xué)生的具體情況,可以由學(xué)生總結(jié)結(jié)論,也可以教師幫助學(xué)生逐步的尋求共同點,得到結(jié)論。
2),動能大小的決定因素
實驗步驟1:讓同一個鋼球在斜面的不同位置上滾下,觀察小球撞擊木塊的現(xiàn)象,并分析得到的結(jié)論。
學(xué)生在觀察過程中要思考的問題:鋼球先后從不同高度處滾下的原因;撞擊距離的遠(yuǎn)近說明了什么;做功多少說明了什么;實驗結(jié)論。
分析過程:同一個鋼球,原來的位置越高,滾到斜面下端時的速度越大,把木塊推得越遠(yuǎn),做的功越多,說明具有的動能越大,所以動能的大小與物體運(yùn)動速度有關(guān)。
實驗步驟2:觀察鋼球和木球在斜面的同一高度處滾下,撞到平面上的木塊發(fā)生的現(xiàn)象,并分析實驗的結(jié)論。
學(xué)生在觀察過程中思考的問題:鋼球和木球從斜面的同一高度處滾下的原因;撞擊木塊的遠(yuǎn)近說明了什么;做功多少說明了什么;實驗結(jié)論。
分析過程:鋼球和木球從斜面的同一高度處滾下,到達(dá)斜面底部時速度相同,鋼球的質(zhì)量大,把木塊推得遠(yuǎn),做功多,具有動能大,所以動能的大小還與物體的質(zhì)量有關(guān)。
綜上所述:物體的動能大小和物體的質(zhì)量、運(yùn)動速度有關(guān)。
3,新授課:勢能
1),力勢能概念的建立及其大小的決定因素
引導(dǎo)學(xué)生觀察分析重錘具有做功能力,因而具有能量:重錘被舉高,當(dāng)下落時,能夠把木樁打入地里,對木樁做功,所以它因能夠做功而具有能量,我們把這種能量稱為重力勢能。
學(xué)生列舉生活中存在重力勢能的實例。并結(jié)合實例分析出物體和地面有高度差就有重力勢能(可以讓學(xué)生知道我們都是以地面為參考,來分析重力勢能的)
學(xué)生從實例中分析重力勢能的大小的決定因素,并結(jié)合實際現(xiàn)象分析是否有重力勢能、重力勢能大小比較、重力勢能的變化三個方面的問題。
2),彈性勢能概念的建立及其大小的決定因素
建議學(xué)習(xí)方法為學(xué)生閱讀,并回答問題:什么是彈性勢能;舉例說明物體具有彈性勢能可以做功;分析壓縮彈簧被放松而做功的實例;列舉并分析彈性勢能大小比較和彈性勢能變化的實例。
4,新授課:機(jī)械能
講清機(jī)械能上的統(tǒng)稱其中統(tǒng)稱的含義:表示都屬于機(jī)械能,即機(jī)械能有兩種表示方式:。一個物體既可以有動能也可以有勢能。
探究活動
【課題】分析玩具小車在運(yùn)動過程中的能量轉(zhuǎn)化。
【組織活動形式】學(xué)生小組
【活動方案參考】
1、觀察小車的傳動結(jié)構(gòu),在上緊發(fā)條時和松開發(fā)條時的情景;思考彈性勢能大小和做功多少的關(guān)系。
2、看看市場或超市中還有哪些上發(fā)條的小車。
3、觀察現(xiàn)在流行的兒童玩具靠什么發(fā)動的。
【評價】
1、材料全班共享。
2、寫出觀察和分析的過程報告。
3、從網(wǎng)上查找的資料,要列出學(xué)習(xí)過程清單。
動能和勢能的教學(xué)設(shè)計3
【教學(xué)內(nèi)容】
如浙江教育出版社,《科學(xué)》九年級上冊第3第4節(jié)第1時。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識與技能:
。1)知道物體由于運(yùn)動而具有的能叫動能,知道動能的大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動速度有關(guān)。
(2) 知道重力勢能及重力勢能的決定因素。
(3) 了解彈性勢能及彈性勢能的決定因素。
2、過程與方法:
運(yùn)用假設(shè)、實驗探究等科學(xué)方法的技能。
3、情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo):
體驗觀察生活是運(yùn)用知識解釋生活現(xiàn)象的基礎(chǔ)。
【教學(xué)重、難點】
①教學(xué)重點:動能、重力勢能的概念及決定動能、重力勢能大小的因素。
、诮虒W(xué)難點:實驗探究、控制變量、動能、重力勢能大小的決定因素。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
實驗探究相關(guān)器材、任務(wù)單、PPT演示稿
【教學(xué)過程】
一、設(shè)置情境,引入新
讓學(xué)生觀看一段飛機(jī)在空中飛行的錄象,提問飛機(jī)在做什么運(yùn)動?
學(xué)生:做機(jī)械運(yùn)動。
教師:那飛機(jī)具有什么能呢?
學(xué)生:機(jī)械能。
教師:前面我們學(xué)習(xí)了機(jī)械能包括?
學(xué)生:動能和勢能。
教師:哪些物體具有動能?哪些物體具有勢能?動能和勢能的大小跟哪些因素有關(guān)呢?幾天我們就具體學(xué)習(xí)。(引出題)
二、新教學(xué)
。ㄒ唬、動能
出示幾幅物體在動的圖片。
問:它們有什么共同點?
學(xué)生:都在運(yùn)動。
教師:那它們都具有什么能?
學(xué)生:動能。
讓學(xué)生歸納動能的含義。
【板書】
1、動能的含義:物體由于運(yùn)動而具有的能。
教師:同學(xué)們能再舉幾例具有動能的物體嗎?
學(xué)生:公路上運(yùn)動的汽車。流動的水。轉(zhuǎn)動的電風(fēng)扇。老師上走動時------
教師:那動能的大小與哪些因素有關(guān)呢?
【板書】
2、決定動能大小的因素
探究:影響動能大小的因素
(1)提出問題:影響動能大小的因素有哪些?
讓學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗猜測物體的動能大小和什么因素有關(guān)?
。2)建立假設(shè):動能的大小可能與物體的速度有關(guān)。
動能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)。
。3)設(shè)計實驗
器材:大小不同的勾碼(替代球)各一個、斜面一個、小車一輛。
。ń處熖崾荆夯仡櫯nD第一定律得出的探究實驗,斜面的作用)
要求學(xué)生利用上面的器材設(shè)計實驗方案,然后討論最佳方案,學(xué)生進(jìn)行實驗,最后歸納。
結(jié)論:質(zhì)量一定時,速度大的物體做功本領(lǐng)大,動能也就越大。
結(jié)論:速度一定時,質(zhì)量大的物體做功本領(lǐng)大,動能也就越大。
[板書]歸納:運(yùn)動的物體所具有的動能和質(zhì)量、速度有關(guān)。質(zhì)量越大,動能越大;速度越大,動能也越大。
練習(xí):
1、若甲物體的速度比乙物體的速度大,則( D )
A、甲物體的動能一定比乙物體的動能大
B.乙物體的動能一定比甲物體的動能大
C、甲、乙兩物體的動能一定相等
D.甲、乙兩物體的動能無法比較
2、在行進(jìn)的火車中有兩個物體,甲的質(zhì)量為5千克,乙的質(zhì)量為2千克,則_甲__的動能比較大。
3、想一想議一議
車型 設(shè)有中心雙實線、中心分隔帶、機(jī)動車道下非機(jī)動車道分隔設(shè)施的道路其它道路。
小型客車7060
大型客車、載貨汽車6050
……
從能量的角度分析解釋,(1)為什么要對機(jī)動車的行駛速度進(jìn)行限制?(2)為什么在同樣的道路上,不同車型的限制車速不一樣?
解析:(1)汽車的速度越大,動能越大,越不容易 剎車,所以要對車輛加以限速;
。2)又因為汽車質(zhì)量越大,動能也越大,所以大型客車的限制速度比小型客車小。
3、動能的利與弊
視頻演示:臺風(fēng)、洪水、地震、泥石流等對人類的危害。再由學(xué)生舉例說明動能其它的弊處和對人類的益處(如風(fēng)力、水力發(fā)電,各種動力機(jī)械等)
過渡:近年,德清的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛。德清各處都有不少的建筑工地。當(dāng)我們從工地附近走過時,會看到工地上會有一些安全警示牌,同時你也會特別地小心。請問這些安全警示牌表示什么含義?你又會擔(dān)心什么?
——擔(dān)心落物。那么落物的動能又是從哪兒的呢?
——勢能轉(zhuǎn)化而。
二、勢能
(一)重力勢能
引入:廣東正在開亞運(yùn)會,運(yùn)動員把杠輪舉起時,運(yùn)動員給杠輪做了功(學(xué)生回答),那么杠輪增加的能量叫重力勢能(學(xué)生回答)。從而引出重力勢能的概念。
[板書]1、重力勢能的含義:物體由于被舉高而具有的能。
探究:影響重力勢能大小的因素
。1)提出問題:影響重力勢能大小的因素有哪些?
。2)建立假設(shè):重力勢能的大小可能與物體的高度有關(guān)。
重力勢能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)。
(3)設(shè)計實驗
提供實驗器材:大小不同的物體各1個、小桌、1盤沙子,1把尺。
思考:如何利用所提供的器材驗證猜測?
要求學(xué)生利用上面的器材設(shè)計實驗方案,然后討論最佳方案,學(xué)生進(jìn)行實驗,最后總結(jié)歸納。
【板書】總結(jié)歸納:物體的質(zhì)量(m)越大,位置(h)越高,具有的重力勢能就越大。
三、堂小結(jié):
1、運(yùn)動的物體所具有的動能和質(zhì)量、速度有關(guān)。質(zhì)量越大,動能越大;速度越大,動能也越大。
2、物體的質(zhì)量越大,位置越高,具有的重力勢能就越大。
3、彈性勢能的大小跟物體的形變的大小有關(guān)。物體的形變越大,彈性勢能就越大。
四、堂練習(xí):(演示稿)
五、作業(yè)布置:
1、作業(yè)本B第四節(jié) 動能和勢能(一)
2、預(yù)習(xí)本P92—93頁
六、板書設(shè)計
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