【推荐】九年级物理全册《动能 势能 机械能》案例

教学目标：

1．通过实例分析，认识到运动的物体能做功，具有动能；

2．通过探究，知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关，并能解释简单的现象；

3．通过探究，知道弹性势能和重力势能的概念和决定因素，并能解释简单的现象；

4．能够运用控制变量法进行实验设计；逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯；

5. 通过有关动能势能知识的学习和应用,培养学生理论联系实际的观念。

教学重、难点：

能够运用控制变量法进行实验设计探究影响动能、弹性势能和重力势能大小的因素。

教学过程：

一、情境导入

视频：水利发电

提出问题：水可以用来发电说明了什么？

（水从高处流下来具有很大的能量）

二、学习新课：

（一）能量

1. 能量的定义：一个物体如果能对另一个物体做功，我们就说这个物体具有能量。

（说明：一个物体能做多少功，它就具有多少能量；一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。）

2. 能量的单位：

（说明：前面说过，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。因此，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。如果一个物体能做1000J的功，它就具有1000J能量，可见能量的单位跟功的单位相同，也是焦耳（J）。）

3．能量的种类：

通过初二一年的物理学习，我们已经知道一些形式的能量的名称，请你说说看你知道哪些能的名称？

过渡：看视频“流水推动小船”，说一说视频中物体主要具有哪一种能量？

（二）动能

1．动能的定义：物体是由于运动而具有的能量叫做动能。一切运动的物体都具有动能。

想一想：生活中哪些物体具有动能？试举几个事例。

2．探究影响动能大小的因素：

（1）提出问题：物体动能的大小可能与哪些因素有关？

（引导学生根据实际生活经验提出猜想）

（2）学生分小组讨论制定实验方案 （主要运用什么科学探究方法？具体如何探究？）

（3）动画演示：探究影响物体动能大小的因素

引导学生仔细观察实验过程解决问题：

①如何控制质量不同的小车速度相同？（相同斜面相同高度下滑）

②实验中如何判断小球动能的大小？ （通过小球推动木块移动的距离判断）

③引导学生讨论并得出结论。（运动物体的动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，它具有的动能就越大。）

3. 学以致用：说一说以下物体具有的动能如何变化？

①一辆汽车加速运动

②火车进站时减速运动，进站后停止不动

③一辆洒水车在马路上均速前进并正在洒水

过渡：运动的物体具有动能。生活中有很多物体并没有运动，但是他们也能做功，也具有能，比如说打桩机上被举高的重锤（视频）。

（三）势能

1．重力势能

（1）重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。（强调：物体具有能量是表示物体能做功，具有做功的本领，而未必一定在做功。）

想一想：生活中哪些物体具有重力势能？试举几个事例。

（2）探究影响重力势能大小的因素：

①提出问题：物体重力势能的大小可能与哪些因素有关？

（引导学生根据实际生活经验提出猜想）

② 制定实验方案并探究：

A．图片展示一组实验器材，学生自选实验器材并进行演示实验。（引导学生评价）

B．学生仔细观实验现象，讨论并得出结论。（实验表明：物体重力势能的大小与物体的质量和被举高高度有关，物体质量越大，被举高高度越大，物体所具有的重力势能就越大。）

C．问题：实验中应该运用的科学探究方法是什么？（控制变量法）

问题：实验中如何体现物体重力势能的大小？

（3）学以致用：小明和小华一起到紫金山上登高，在山顶他们看到一块突兀的大石头。小明说，这巨大的.石头，处在这么高的山上，它一定具有很大的重力势能。小华听了，不以为然，他认为，这块石头根本没有被举高，因此应该说这块石头不具有重力势能。你怎样看待他们的观点呢？

过渡：被压弯的尺，它没有运动，也没有被举高，所以她既不具动能也不具重力势能，但是大家想象一下它能不能做功？（视频：跳水）

2．弹性势能

（1）活动：卡片为什么会跳起来。 视频：小车被弹簧弹开。

问题：现象说明了什么？

结论：①发生弹性形变的物体能做功，因此它具有弹性势能。

②在一定限度内，形变越大，形变的物体具有的弹性势能就越大。（也就是说物体具有的弹性势能的大小与物体的形变程度有关）

（2）想一想：生活中还有哪些事例能说明同样的道理？（学生举例）

3.小结：重力势能和弹性势能统称为势能。

（四）机械能

1.概念：动能和势能统称为机械能。

2.说一说：在空中飞行的飞机具有什么能量？

（说明：一个物体可以既有动能，又有势能。这两种能量加在一起，就得到它的总的机械能（机械能=动能+势能）。例如：在空中飞行的飞机它既有动能又有重力势能。如果它的动能是550J，重力势能是650J，飞机的机械能则为1200J。）

三、交流与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、机械能等

1.下列物体具有能吗？试分为三类，说出分类依据。

（1）在水平轨道上滚动的钢球

（2）被压弯的跳板

（3）天花板上的吊灯

（4）拉弯的弓

（5）上紧的发条

（6）被举高的重锤

（7）在地上滚动的足球

（8）放在书架上的书本

（9）在水平公路上行驶的小汽车

2.从索道上下滑的过山车有没有重力势能？在它下滑的过程中重力势能大小有没有变化？为什么？在它下滑的过程中有没有动能？它的动能有没有变化？为什么？（视频：过山车）