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初中物理勢能教案
作為一名辛苦耕耘的教育工作者,就不得不需要編寫教案,編寫教案助于積累教學(xué)經(jīng)驗,不斷提高教學(xué)質(zhì)量。優(yōu)秀的教案都具備一些什么特點呢?以下是小編幫大家整理的初中物理勢能教案,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
初中物理勢能教案1
教學(xué)目標:
1.知道重力做功與路徑無關(guān)。
2.理解重力勢能的意義及表達式,會用表達式進行計算。
3.理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系。
4.知道重力勢能的相對性、標矢性、系統(tǒng)性。
教學(xué)重點:
重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關(guān)系。
教學(xué)難點:
重力勢能的相對性、標矢性和系統(tǒng)性。
教學(xué)方法:
實驗觀察法、分析歸納法、講練法。
教學(xué)用具:
質(zhì)量相等的兩個鋼球和體積相同的一個塑料小球、沙盆、導(dǎo)學(xué)案、多媒體
教學(xué)過程:
。ㄒ唬┮胄抡n
①播放視屏:打樁機的重錘從高處落下,把水泥樁打進地里。
、趯W(xué)生演示實驗:鋼球從高處自由落下,在沙盆中砸出小坑。
總結(jié):①重錘把水泥樁打進地里,說明重錘對水泥樁做了功。據(jù)功和能的關(guān)系,既然重錘可以對水泥樁做功,表明重錘具有能。實際上重錘在下落過程中把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,再對水泥樁做功,把其打入地里。
、阡撉虮慌e高具有重力勢能,在下落過程中轉(zhuǎn)化為動能,再對細沙做功,砸出小坑。
提出問題:打樁、鋼球下落實驗說明了什么?
學(xué)生思考回答:打樁、鋼球下落實驗說明:物體由于 被舉高 而具有能量。這種能量叫做 重力勢能 。(引出重力勢能的概念。)
進一步提出問題:重力勢能與那些因素有關(guān)呢?
觀察實驗:重力勢能實驗。
學(xué)生思考回答:重力勢能的大小與物體的 質(zhì)量 和 高度 有關(guān)。
那么,怎樣定量分析重力勢能與物體質(zhì)量、高度的關(guān)系呢?讓我們帶著問題來共同學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。
。ǘ┬抡n教學(xué)
1、重力的功:
先讓學(xué)生預(yù)習(xí),完成導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)內(nèi)容。
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“重力的功”部分。一邊閱讀,一邊完成導(dǎo)學(xué)案知識。通過老師推導(dǎo)重力在這幾種不同情況下做的功,得出以下結(jié)論:(完成導(dǎo)學(xué)案填空)
。1)特點:物體運動時,重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān),而跟物體運動的路徑無關(guān)。
(2),其中、分別表示物體起點和終點的高度。
由可見,物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個具有特殊意義的物理量。
2、課堂練習(xí):
通過課堂練習(xí),及時了解學(xué)生對重力做功的掌握情況。
某游客領(lǐng)著孩子游泰山時,孩子不小心將手中的皮球滑落,球從A點滾到了山腳下的B點,高度標記如圖7-4-1所示,則下列說法正確的是( )
A.從A到B的曲線軌跡長度不知道,無法求出此過程中重力做的功
B.從A到B過程中阻力大小不知道,無法求出此過程中重力做的功
C.從A到B重力做功mg(H+h)
D.從A到B重力做功mgH
3、重力勢能:
教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“重力勢能”一段,完成導(dǎo)學(xué)案知識。
(1)定義:物體由于被舉高而具有的能量。
。2)大小:等于它所受重力與所處高度的乘積。
。3)表達式:Ep=mgh。
(4)單位:焦耳,與功的'單位相同。
。5)相對性:重力勢能總是相對選定的參考平面而言的(該平面常稱為零勢能面)。
。6)系統(tǒng)性:重力勢能是地球與物體所組成的系統(tǒng)共有的。
重點講解重力做功與重力勢能變化的關(guān)系:
(1)表達式:WG=EP1-EP2=-ΔEp。
(2)兩種情況:
4、重力勢能的性質(zhì)
教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文相關(guān)內(nèi)容,完成導(dǎo)學(xué)案內(nèi)容:
1.相對性:重力勢能總是相對選定的參考平面而言的(該平面常稱為零勢能面)。
2.標矢性:重力勢能為標量,其正負表示重力勢能的大小。物體在參考平面上方時,重力勢能為正值;在參考平面下方時,重力勢能為負值。
3.系統(tǒng)性:重力勢能是地球與物體所組成的系統(tǒng)共有的。
5、課堂練習(xí):
通過課堂練習(xí),及時了解學(xué)生對重力勢能的掌握情況。
下列關(guān)于重力勢能的說法正確的是 ( )
A.物體的位置一旦確定,它的重力勢能的大小也隨之確 定
B.物體與零勢能面的距離越大,它的重力勢能也越大
C.一個物體的重力勢能從-5 J變化到-3 J,重力勢能增 加了
D.在地面上的物體具有的重力勢能一定等于零4、典例探究
。ㄈ┱n堂小結(jié)
目的是讓學(xué)生再次回顧本節(jié)課所學(xué)的重點知識內(nèi)容。內(nèi)容如下:
一、重力做的功
1.特點:
只跟物體運動的起點和終點的位置有關(guān),而跟物體運動的路徑無關(guān)。
2.表達式
WG= mgh=mg(h1-h(huán)2),其中h1、h2分別表示物體起點和終點的高度。
二、重力勢能
1.定義:物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能。
2.大。何矬w的重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積,表達式為Ep= mgh 。
3.單位:焦耳。
4.重力做功與重力勢能變化的關(guān)系
(1)表達式:WG=EP1-EP2=-ΔEp。
(2)兩種情況.
。ㄋ模┎贾米鳂I(yè)
完成導(dǎo)學(xué)案“課后達標”作業(yè)。
板書設(shè)計:
。ㄎ澹┣楦袘B(tài)度與價值觀的培養(yǎng)
通過圖片、講解等方式,講述我國科學(xué)家,利用科學(xué)技能,為國家科研、航天等領(lǐng)域做出的巨大貢獻,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué),樂于奉獻的精神。
教學(xué)反思:
略
初中物理勢能教案2
(一)教學(xué)目標
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.知道什么是機械能及機械能的單位。
(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)生進一步理解力的作用成效、功的兩要素。
當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動,所以重力對木塊沒有做功。繼而用手推動木塊,使木塊運動一段距離。在此過程中,重力仍然沒有做功,手的推力做了功。進而強調(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?梢娢锢韺W(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。只有運動的鋼球才能推動木塊做功。
(1)動能:物體由于運動而能夠做功,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“一切運動的物體都具有動能!
列舉事例說明:運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。進而通過演示實驗,概括出決定物體動能大小的因素。
演示課本圖1-1實驗,實驗可分三步:
①將同一個鋼球,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,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。
、谏厦娴膶嶒灡砻麂撉驈妮^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械能。
(4)能量的單位:從前面的討論,我們可以認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,進一步幫助學(xué)生理解能量、動能、勢能、機械能等概念及機械能的單位。
(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?
。ㄋ模┱f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謹,但比較通俗、易懂。
2.關(guān)于動能,應(yīng)講明運動的物體能夠?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。
5.小結(jié)中的問題(5),暗含著勢能和動能的轉(zhuǎn)化,目的為下一節(jié)課作準備。
注:人教版九年義務(wù)教育初中物理課本第二冊動能和勢能教案
初中物理勢能教案3
一、教學(xué)目標:
1、知識與技能:
。1) 知道動能、勢能的概念。
(2) 在探究實驗中掌握影響動能、勢能的因素。
。3) 用能量的初步知識理解分析簡單的實際問題。
2、過程與方法:
。1) 通過觀察認識動能、勢能的存在。
。2) 通過歸納概括得到動能、勢能的概念。
。3) 在探究實驗中總結(jié)影響動能、勢能的因素。
3、情感、態(tài)度和價值觀:
通過科學(xué)探究,使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,發(fā)展初步的科學(xué)探究能力,形成尊重事實、探索真理的科學(xué)態(tài)度。
二、教學(xué)重點:
。1) 動能和勢能的概念;
(2) 動能、勢能的影響因素。
三、教學(xué)難點:
動能、勢能大小的影響因素
四、實驗器材:
玩具小車、玩具小球、雞蛋、沙土、小桌、彈簧、斜面、小鋼球、塑料球等.
五、教學(xué)過程:
。ㄒ唬、引入新課
實驗演示:玩具小車推著小球前進,舉高的砝碼砸碎盒子里的雞蛋,壓縮的彈簧恢復(fù)原狀時推動小球前進,以及白板上展示的風(fēng)推帆船前進,舉高的重錘砸樁,拉彎的弓射箭等圖片引出能量的定義。
(二)新課講解
1、能量:物體能夠?qū)ν庾龉驼f這個物體具有能量。
2、動能、重力勢能、彈性勢能
[老師引導(dǎo)]:對比、分析課前的演示實驗,以及白板上風(fēng)吹帆船前進、舉高的重錘砸樁、拉彎的弓射箭三幅圖片,把能量細分,得出動能、重力勢能、彈性勢能的概念。
[學(xué)生總結(jié)]:動能:物體由于運動而具有的能叫動能。
重力勢能:物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。
彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能。
勢能:把重力勢能、彈性勢能又叫做勢能。
[學(xué)生練習(xí)]:學(xué)以致用,相應(yīng)習(xí)題的練習(xí)使學(xué)生加深對各種形式的能的理解。
3、探究動能大小的影響因素
[提出問題]:有的物體動能大,有的物體動能小,你能猜想一下動能的大小可能與什么因素有關(guān)?
[學(xué)生活動]:學(xué)生前后四個人一組討論、分析猜想得出,動能的大小可能與物體的質(zhì)量、運動的速度有關(guān)。
[引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗]:現(xiàn)在我們利用桌上的斜面、小球、小方塊來探究動能的大小是否與物體的質(zhì)量、運動的速度有關(guān)。學(xué)生前后四個人一組,討論、交流這個實驗應(yīng)該怎樣做?三分鐘后大家一起來分享討論結(jié)果。
[學(xué)生活動]:小組分享討論結(jié)果,并在老師的引導(dǎo)下理解實驗中注意的`一些問題。
。1) 動能的大小可能與兩個或兩個以上的因素有關(guān),在實驗中用到的實驗方法?(答:采用控制變量法。)
(2) 實驗時如何比較動能的大?(答:使小球從斜面滑下,看物塊被撞擊的距離,被撞的距離越長,運動小球所具有的動能就越大。)
。3) 如何控制小球的速度相同?(答:使它們分別從斜面的同一高度滾下。)
(4) 如何改變小球的速度?(答:使小球從斜面的不同高度滾下。)
[動手探究]:某一小組學(xué)生講臺上演示實驗后得出結(jié)論。
[交流結(jié)論]:質(zhì)量相同時,速度越大,物體的動能越大;
速度相同時,質(zhì)量越大,物體的動能越大;
4、探究重力勢能大小的影響因素
[提出問題]:剛才我們的演示實驗:舉高的砝碼能把雞蛋砸碎,以及舉高的重錘砸樁,想想重力勢能的大小與什么因素有關(guān)?
[學(xué)生活動]:學(xué)生前后四人一組,分析、討論得出重力勢能大小可能與被舉的高度和物體的質(zhì)量有關(guān)。
[引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗]:利用老師提供的一盤沙土、大小砝碼、木頭小桌,同學(xué)們前后四人一組,想一想這個實驗應(yīng)該怎樣做?實驗方法是什么?怎樣比較物體重力勢能的大小?三分鐘之后分析討論結(jié)果。
[學(xué)生活動]:小組分享討論結(jié)果,并在老師的引導(dǎo)下理解實驗中注意的一些問題。
。1) 重力勢能的大小可能與兩個或兩個以上的因素有關(guān),在實驗中用到的實驗方法?(答:采用控制變量法。)
。2) 實驗時如何比較重力勢能的大小?(答:使砝碼從某一高度砸下,看桌腿陷進沙子里的程度,陷的越深,說明被舉高的砝碼所具有的重力勢能就越大。)
[動手探究]:某一小組學(xué)生講臺上演示實驗后得出結(jié)論。
[交流結(jié)論]:高度相同時,質(zhì)量越大,重力勢能越大;
質(zhì)量相同時,高度越高,重力勢能越大;
5、探究彈性勢能大小的影響因素
[提出問題]:剛才我們的演示實驗:壓縮的彈簧去頂小球,以及拉彎的弓射箭,想想彈性勢能的大小與什么因素有關(guān)?
[學(xué)生活動]:學(xué)生前后四人一組,分析、討論得出彈性勢能的大小可能與彈性形變的程度有關(guān)。
[引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗]:利用老師提供的彈簧、小車、小球等,同學(xué)們前后四人一組,想一想這個實驗應(yīng)該怎樣做?實驗方法是什么?怎樣比較物體彈性勢能的大。咳昼娭蠓治鲇懻摻Y(jié)果。
[學(xué)生活動]:小組分享討論結(jié)。
[動手探究]:某一小組學(xué)生講臺上演示實驗后得出結(jié)論。
[交流結(jié)論]:彈性勢能的大小與彈性形變的程度有關(guān),彈性形變的程度越大,物體的彈性勢能就越大。
。ㄈ┱n堂小結(jié)
。1)能量:物體能夠?qū)ν庾龉驼f物體具有能力;
。2)能量的分類:動能和勢能,勢能又分為重力勢能和彈性勢能。
。3) 動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),物體的質(zhì)量越大,速度越大,其具有的動能就越大。
。4) 重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān),物體的質(zhì)量越大,被舉得越高,其具有的重力勢能就越大。
(5) 彈性勢能的大小與物體發(fā)生彈性形變的程度有關(guān),物體發(fā)生彈性形變的程度越大,其具有的彈性勢能就越大。
。ㄋ模┎贾米鳂I(yè):
課后動手動腦學(xué)物理。
六、教學(xué)反思:
本節(jié)課我從演示實驗引入,加深學(xué)生對動能、重力勢能和彈性勢能的概念的理解,隨后緊跟著相應(yīng)習(xí)題的練習(xí),可以更好的掌握它們之間的區(qū)別。進一步啟發(fā)學(xué)生設(shè)計實驗,探究三種形式的能量分別與什么因素有關(guān),學(xué)生以小組形式展開討論、交流可以加深對知識點的理解。學(xué)生上講臺自己動手做實驗,可以提高他們的動手能力,以及語言組織能力。
初中物理勢能教案4
教學(xué)目標
一、知識與技能
理解動能、勢能的概念。
二、過程與方法
通過探究,了解動能、重力勢能的大小各與什么因素有關(guān)并能解釋簡單的現(xiàn)象。
教具:斜槽,鋼球,木塊,橡皮筋,壓縮彈簧等。
教學(xué)過程
一、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?梢娢锢韺W(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。
二、新課學(xué)習(xí)
物體具有能量的形式是多種多樣的,以后我們將逐步認識各種形式的能量。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。只有運動的鋼球才能推動木塊做功。
1.動能:物體由于運動而能夠做功,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“一切運動的物體都具有動能!
列舉事例說明:運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。進而通過演示實驗,概括出決定物體動能大小的因素。
演示課本實驗,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,表明鋼球的動能越大。實驗說明:從不同高度滾下的網(wǎng)球,具有不同的動能。
、谏厦娴膶嶒灡砻麂撉驈妮^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)生彈性變形變而具有的能量。
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,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械能。
4.能量的單位:從前面的討論,我們可以認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、勢能和機械能的單位跟功的單位相同,也是焦耳。
三、小結(jié)
通過以下問題的討論,進一步幫助學(xué)生理解能量、動能、勢能、機械能等概念及機械能的單位。
(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?
初中物理勢能教案5
教學(xué)目標
1, 理解動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化,能舉例說明動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化.
2, 理解動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化,能舉例說明動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化.
3, 分析和解釋實例,說明過程,動能、勢能、機械能的變化情況.
4, 建立能量的概念,樹立能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀念,為后面學(xué)習(xí)能的轉(zhuǎn)化和守恒大小基礎(chǔ).
5、通過分析生產(chǎn)和生活中的實例,養(yǎng)成學(xué)生理論聯(lián)系實踐的習(xí)慣和能力.
教材分析
教材首先安排了麥克斯韋滾擺實驗來說明動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,接著又安排了把用細線懸掛起來的金屬小球拉到一定高度放開,以及木球與彈簧片碰撞兩個實驗,來說明動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化.使學(xué)生一開始就注意到動能和這兩種勢能都可以相互轉(zhuǎn)化.在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中,機械能減少轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的問題安排在下一章講,在這里沒有涉及.教材最后分析了人造衛(wèi)星繞地球運行過程中動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,目的是加強物理知識與現(xiàn)代科技的聯(lián)系,使學(xué)生了解他們所學(xué)的物理知識,也可以用來解釋一些高科技中的問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.
教法建議
注重實驗教學(xué),分析上拋小球的實驗到觀察麥克斯韋實驗,在教學(xué)過程 中要使學(xué)生明確實驗的目的和觀察物理現(xiàn)象,清楚具體的過程,從速度變化、高度變化到能量變化,學(xué)生能從能量變化中知道能量的轉(zhuǎn)化.
課本實驗中動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化不用細致分析,但是要在教學(xué)過程 中讓學(xué)生注意觀察的分析木球碰撞彈簧片的過程,由于碰撞非常短,所以應(yīng)當幫助學(xué)生想象彈簧片的形變,從而理解動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化.
教學(xué)中注意把學(xué)的知識應(yīng)用到實踐中,注重分析實例,例如分析射箭過程中的能量轉(zhuǎn)化,分析衛(wèi)星運行時.在分析衛(wèi)星運行時,應(yīng)當利用板圖標出遠地點和近地點,使學(xué)生養(yǎng)成畫圖幫助分析的習(xí)慣.
教學(xué)設(shè)計示例
第二節(jié)
【課題】
【重點難點解析】分析轉(zhuǎn)化過程.人造地球衛(wèi)星繞地球運行過程中的能量轉(zhuǎn)化過程.
【教學(xué)過程 】
1, 實驗引課
觀察滾擺實驗,用板圖幫助分析.
實驗時要注意觀察:滾擺在下降過程中速度如何變化;上升階段速度如何變化.
注意分析的問題:到最高點時,高度、速度特點;說明了什么;到最低點時,高度、速度特點;說明了什么;在下降過程中,高度、速度如何變化,說明了什么;在上升過程中,高度、速度如何變化,說明了什么.
實驗結(jié)論:物體的動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化.
2,新授課:.
1)分析實例
方法1:針對基礎(chǔ)較好的學(xué)生,可以由學(xué)生自己列舉能體現(xiàn)動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象,并具體分析能量轉(zhuǎn)化的過程.用討論分析的方法完成課堂學(xué)習(xí).
方法2:一般情況下,可以分析重點實例,例如分析乒乓球從某一高度自由下落過程中,不考慮空氣的阻力,注意分析:乒乓球從某他高度下落到接觸地面的過程;乒乓球從接觸地面到發(fā)生最大彈性形變的過程;乒乓球逐漸恢復(fù)原來形狀到反彈起來的瞬間;乒乓球反彈起來后上升到最高點的過程.
2)結(jié)論:在上升和下降過程中,是動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,在乒乓球發(fā)生彈性形變過程和恢復(fù)原來的形狀的過程中,是動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化.所以動能也可以和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化.
3)其他實例分析:可以做課本上的實驗2和實驗3,并由學(xué)生自行分析在實驗過程中的能量轉(zhuǎn)化.
4)難點分析:人造地球衛(wèi)星在繞地球轉(zhuǎn)動的過程中,分析能量的'轉(zhuǎn)化.
方法1,一把般情況下,學(xué)生由板圖觀察近地點和遠地點的高度和速度的特點,從而分析人造地球衛(wèi)星在從近地點到遠地點和從遠地點到近地點移動的過程中,動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,并知道機械能的總量是保持不變的,也為以后學(xué)習(xí)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律打下基礎(chǔ).
方法2,針對基礎(chǔ)較好的學(xué)生,可以由板圖觀察近地點和遠地點的高度的特點,并告知學(xué)生在人造地球衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的過程中機械能的總量保持不變,讓學(xué)生分析在衛(wèi)星到達近地點和遠地點的位置時,運行速度的特點是什么,并想象衛(wèi)星是如何繞地球轉(zhuǎn)動的,從而增強學(xué)生想象事物的能力.
【板書設(shè)計 】
探究活動
【課題名稱】觀察和分析某個動能和彈性勢能轉(zhuǎn)化的實例
【組織活動形式】學(xué)生小組
【輔導(dǎo)參考】
1,觀察和實踐蹦床運動,分析在接觸蹦床過程中,蹦床發(fā)生彈性形變的過程和能量轉(zhuǎn)化.
2,拆開一個玩具小車,觀察上弦時,發(fā)生的彈性形變,以及它在恢復(fù)原狀過程中的特點.
【評價方案】
1、學(xué)生自評.
2、寫出分析和觀察的過程.
3、應(yīng)用到其他的實例.
初中物理勢能教案6
一、教學(xué)目標
1、理解重力勢能和彈性勢能的概念;知道決定勢能大小的相關(guān)因素。
2、在實驗探究的過程中,通過對現(xiàn)象的觀察與思考,知道重力勢能的影響因素,提升分析與概括的能力。
3、體會物理知識在生活中的運用,提高學(xué)習(xí)物理的興趣。
二、教學(xué)重難點
【重點】理解勢能的概念,知道決定勢能大小的因素。
【難點】用控制變量法研究決定重力勢能大小的因素。
三、教學(xué)過程
。ㄒ唬⿵(fù)習(xí)導(dǎo)入
1、教師帶領(lǐng)學(xué)生回顧動能的相關(guān)知識點:
2、動能的概念是什么?
3、決定動能大小的因素有哪些?
解釋新聞現(xiàn)象——為什么小鳥能撞壞巨大的飛機?
教師引導(dǎo):運動的物體擁有動能,生活中也有好多物體并無運動,但是它們也擁有能,即勢能。本節(jié)課我們一起探究它的基本內(nèi)涵和影響因素。導(dǎo)入新課。
(二)新課講授
1、重力勢能的定義
教師引導(dǎo):PPT呈現(xiàn)打樁機工作的視頻,請學(xué)生分析:
1、打樁機重錘假如靜止地壓在木樁上是否能做功;
2、重錘在什么情況下能做功。
學(xué)生思考,教師歸納:重錘被舉高,當下落時,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。
教師提問,學(xué)生回答。請學(xué)生列舉生活中存在重力勢能的實例。如水力發(fā)電站發(fā)電需要把水位抬高;舉高的鉛球,落地時能將地面砸個坑等。
2、決定重力勢能大小的因素
教師提問:重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)?
學(xué)生猜想假設(shè):因為從二樓掉落物體的質(zhì)量越大,破壞力越強;同樣的花盆,從高樓掉落比低處掉落,破壞性更強。猜測物體質(zhì)量越大,舉得越高,它具有的重力勢能越大。
設(shè)計實驗:利用器材:鋼球,同尺寸塑料球,軟橡皮泥,長尺等。采用控制變量法思想,設(shè)計兩組實驗:
、僦亓菽芘c質(zhì)量的關(guān)系;
②重力勢能與高度的關(guān)系。
小組合作,實驗探究:請學(xué)生以小組為單位,組內(nèi)合作分工,進行實驗,在實驗單上記錄數(shù)據(jù),得出結(jié)論。
注意:
1、重力勢能具有相對性,相對于某個參照面而言,一般情況下是以地面為參照面。
2、提醒注意安全。
學(xué)生交流,代表分享實驗結(jié)果。
師生得出結(jié)論:物體質(zhì)量越大、位置越高,它具有的重力勢能就越大。
3、彈性勢能
教師演示:把一個鋼球放在彈簧上的小木板上,使勁將彈簧壓縮,使其發(fā)生彈性形變。此時,彈簧靜止沒有動能。彈簧沒有被舉高,也沒有重力勢能。(提問:彈簧能不可以做功?能!)接著松開手,鋼球被彈簧彈起來。
教師點撥:發(fā)生彈性形變的`物體擁有的能叫彈性勢能。
自主學(xué)習(xí):請學(xué)生閱讀教材中相關(guān)內(nèi)容,思考如下問題:
1、舉例說明生活中還有哪些物體具有彈性勢能可以做功;
2、思考如何可以讓鋼球彈得更遠;
3、決定彈性勢能大小的因素有哪些?
學(xué)生回答,師生總結(jié):物體彈性勢能的大小與物體彈性形變的大小有關(guān)。在彈性限度內(nèi),物體的彈性形變越大,物體的彈性勢能越大。
。ㄈ╈柟烫岣
思考討論:人從高處跳下蹦床,再被彈起的過程中,有哪些能量形式,它們是如何轉(zhuǎn)化的?
。ㄋ模┬〗Y(jié)作業(yè)
1、小結(jié):學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的收獲。
2、業(yè):
必做作業(yè):課后練習(xí)第2、3、4題。
選做作業(yè):在生活中就地取材,設(shè)計小實驗,探究一下彈性勢能的影響因素有哪些。
四、板書設(shè)計
初中物理勢能教案7
(一)教學(xué)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(zhì)量和速度有關(guān),重力勢能大小與質(zhì)量和高度有關(guān);
知道彈性勢能的大小與彈性形變有關(guān)。
3.能解釋一些動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的簡單現(xiàn)象。
(二)教具
1.可以改變傾斜度的斜面(或斜槽),質(zhì)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(xué)過程
1.引入新課
從日常生活中的現(xiàn)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(nèi)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(fā)光,電爐發(fā)熱,電扇吹風(fēng),我們說都消耗了能量。
在這些不同的現(xiàn)象中,有一個共同的東西把它們聯(lián)系起來,這就是能量,簡稱能。
2.新課教學(xué)
(1)“能”是什么?
能的概念和跟前面學(xué)過的功的概念有密切聯(lián)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(xué)習(xí)最常見的一種形式的能——機械能。
(2)運動物體具有能量嗎?
。▎l(fā)學(xué)生舉日常生活中的例子,說明運動物體能做功。例如,風(fēng)可以吹轉(zhuǎn)風(fēng)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(xué)生舉例中固體、液體、氣體都有了時,教師總結(jié):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(fā)學(xué)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(guān)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(dǎo)學(xué)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(jié)論;最后做質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下的實驗,引導(dǎo)學(xué)生觀察得出:不同質(zhì)量的鋼球從同一高度滾下的速度是相同的,從而得出:質(zhì)量越大,動能越大。
教師總結(jié):運動物體的動能,與物體質(zhì)量和運動速度兩個因素有關(guān)。質(zhì)量相同時,速度越大,動能越大;速度相同時,質(zhì)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(dǎo)學(xué)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(jié):動能由質(zhì)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(zhì)量越大,動能就越大,是一個定性的粗略的比較,并不是數(shù)學(xué)上的按比例的變化。
(4)被舉高的物體具有能量嗎?
。▎l(fā)學(xué)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(diào):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(guān)呢?
引導(dǎo)學(xué)生由重錘打樁得出:
物體的質(zhì)量越大,舉高越高,重力勢能就越大。
(6)發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能。
。ㄑ菔緩椈蓸尰蛘n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(xué)生知道什么是彈性勢能,教師講解時應(yīng)力求簡單明了,時間不宜超過5分鐘。
(7)動能和勢能統(tǒng)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(shè)計(配合教學(xué)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(zhì)量和速度有關(guān)。
勢能
重力勢能——舉高的物體具有的能。重力勢能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)。
彈性勢能——發(fā)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(zhàn)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?
。▽⑦@3道題,預(yù)先寫在小黑板上,讓學(xué)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(nèi)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(yè)
閱讀本節(jié)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;
、劭罩酗w行的子彈;
、芾L的彈弓橡皮條。
(3)把廢鐘表或廢玩具里的發(fā)條拆下來看看它是怎樣工作的。為什么發(fā)條擰得緊些鐘表或玩具走的時間就長些?
。ㄒ陨项}目即課本機械能一章的習(xí)題第1、2、3題)
注:人教版九年義務(wù)教育初中物理課本第二冊
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