九年級物理全冊《動能 勢能 機械能》案例

教學目標：

1．通過例項分析，認識到運動的物體能做功，具有動能；

2．通過探究，知道動能的大小與物體的質量和運動速度有關，並能解釋簡單的現象；

3．通過探究，知道彈性勢能和重力勢能的概念和決定因素，並能解釋簡單的現象；

4．能夠運用控制變數法進行實驗設計；逐步養成在實驗中認真觀察、勤于思考的習慣；

5. 通過有關動能勢能知識的學習和應用,培養學生理論聯絡實際的觀念。

教學重、難點：

能夠運用控制變數法進行實驗設計探究影響動能、彈性勢能和重力勢能大小的因素。

教學過程：

一、情境匯入

視訊：水利發電

提出問題：水可以用來發電說明了什麼？

（水從高處流下來具有很大的能量）

二、學習新課：

（一）能量

1. 能量的定義：一個物體如果能對另一個物體做功，我們就說這個物體具有能量。

（說明：一個物體能做多少功，它就具有多少能量；一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大。）

2. 能量的單位：

（說明：前面說過，一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大。因此，能量的大小可以用能夠做功的多少來衡量。如果一個物體能做1000J的功，它就具有1000J能量，可見能量的單位跟功的單位相同，也是焦耳（J）。）

3．能量的種類：

通過八年級一年的物理學習，我們已經知道一些形式的能量的名稱，請你說說看你知道哪些能的名稱？

過渡：看視訊“流水推動小船”，說一說視訊中物體主要具有哪一種能量？

（二）動能

1．動能的定義：物體是由於運動而具有的能量叫做動能。一切運動的物體都具有動能。

想一想：生活中哪些物體具有動能？試舉幾個事例。

2．探究影響動能大小的.因素：

（1）提出問題：物體動能的大小可能與哪些因素有關？

（引導學生根據實際生活經驗提出猜想）

（2）學生分小組討論制定實驗方案 （主要運用什麼科學探究方法？具體如何探究？）

（3）動畫演示：探究影響物體動能大小的因素

引導學生仔細觀察實驗過程解決問題：

①如何控制質量不同的小車速度相同？（相同斜面相同高度下滑）

②實驗中如何判斷小球動能的大小？ （通過小球推動木塊移動的距離判斷）

③引導學生討論並得出結論。（運動物體的動能的大小與物體的質量和速度有關，物體的質量越大，速度越大，它具有的動能就越大。）

3. 學以致用：說一說以下物體具有的動能如何變化？

①一輛汽車加速運動

②火車進站時減速運動，進站後停止不動

③一輛灑水車在馬路上均速前進並正在灑水

過渡：運動的物體具有動能。生活中有很多物體並沒有運動，但是他們也能做功，也具有能，比如說打樁機上被舉高的重錘（視訊）。

（三）勢能

1．重力勢能

（1）重力勢能定義：物體由於被舉高而具有的能量叫重力勢能。（強調：物體具有能量是表示物體能做功，具有做功的本領，而未必一定在做功。）

想一想：生活中哪些物體具有重力勢能？試舉幾個事例。

（2）探究影響重力勢能大小的因素：

①提出問題：物體重力勢能的大小可能與哪些因素有關？

（引導學生根據實際生活經驗提出猜想）

② 制定實驗方案並探究：

A．圖片展示一組實驗器材，學生自選實驗器材並進行演示實驗。（引導學生評價）

B．學生仔細觀實驗現象，討論並得出結論。（實驗表明：物體重力勢能的大小與物體的質量和被舉高高度有關，物體質量越大，被舉高高度越大，物體所具有的重力勢能就越大。）

C．問題：實驗中應該運用的科學探究方法是什麼？（控制變數法）

問題：實驗中如何體現物體重力勢能的大小？

（3）學以致用：小明和小華一起到紫金山上登高，在山頂他們看到一塊突兀的大石頭。小明說，這巨大的石頭，處在這麼高的山上，它一定具有很大的重力勢能。小華聽了，不以為然，他認為，這塊石頭根本沒有被舉高，因此應該說這塊石頭不具有重力勢能。你怎樣看待他們的觀點呢？

過渡：被壓彎的尺，它沒有運動，也沒有被舉高，所以她既不具動能也不具重力勢能，但是大家想象一下它能不能做功？（視訊：跳水）

2．彈性勢能

（1）活動：卡片為什麼會跳起來。 視訊：小車被彈簧彈開。

問題：現象說明了什麼？

結論：①發生彈性形變的物體能做功，因此它具有彈性勢能。

②在一定限度內，形變越大，形變的物體具有的彈性勢能就越大。（也就是說物體具有的彈性勢能的大小與物體的形變程度有關）

（2）想一想：生活中還有哪些事例能說明同樣的道理？（學生舉例）

3.小結：重力勢能和彈性勢能統稱為勢能。

（四）機械能

1.概念：動能和勢能統稱為機械能。

2.說一說：在空中飛行的飛機具有什麼能量？

（說明：一個物體可以既有動能，又有勢能。這兩種能量加在一起，就得到它的總的機械能（機械能=動能+勢能）。例如：在空中飛行的飛機它既有動能又有重力勢能。如果它的動能是550J，重力勢能是650J，飛機的機械能則為1200J。）

三、交流與小結通過以下問題的討論，進一步幫助學生理解能量、動能、勢能、機械能等

1.下列物體具有能嗎？試分為三類，說出分類依據。

（1）在水平軌道上滾動的鋼球

（2）被壓彎的跳板

（3）天花板上的吊燈

（4）拉彎的弓

（5）上緊的發條

（6）被舉高的重錘

（7）在地上滾動的足球

（8）放在書架上的書本

（9）在水平公路上行駛的小汽車

2.從索道上下滑的過山車有沒有重力勢能？在它下滑的過程中重力勢能大小有沒有變化？為什麼？在它下滑的過程中有沒有動能？它的動能有沒有變化？為什麼？（視訊：過山車）