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初中物理势能教案
作为一名辛苦耕耘的教育工作者,就不得不需要编写教案,编写教案助于积累教学经验,不断提高教学质量。优秀的教案都具备一些什么特点呢?以下是小编帮大家整理的初中物理势能教案,仅供参考,希望能够帮助到大家。
初中物理势能教案1
教学目标:
1.知道重力做功与路径无关。
2.理解重力势能的意义及表达式,会用表达式进行计算。
3.理解重力势能的变化和重力做功的关系。
4.知道重力势能的相对性、标矢性、系统性。
教学重点:
重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。
教学难点:
重力势能的相对性、标矢性和系统性。
教学方法:
实验观察法、分析归纳法、讲练法。
教学用具:
质量相等的两个钢球和体积相同的一个塑料小球、沙盆、导学案、多媒体
教学过程:
(一)引入新课
①播放视屏:打桩机的重锤从高处落下,把水泥桩打进地里。
②学生演示实验:钢球从高处自由落下,在沙盆中砸出小坑。
总结:①重锤把水泥桩打进地里,说明重锤对水泥桩做了功。据功和能的关系,既然重锤可以对水泥桩做功,表明重锤具有能。实际上重锤在下落过程中把重力势能转化为动能,再对水泥桩做功,把其打入地里。
②钢球被举高具有重力势能,在下落过程中转化为动能,再对细沙做功,砸出小坑。
提出问题:打桩、钢球下落实验说明了什么?
学生思考回答:打桩、钢球下落实验说明:物体由于 被举高 而具有能量。这种能量叫做 重力势能 。(引出重力势能的概念。)
进一步提出问题:重力势能与那些因素有关呢?
观察实验:重力势能实验。
学生思考回答:重力势能的大小与物体的 质量 和 高度 有关。
那么,怎样定量分析重力势能与物体质量、高度的关系呢?让我们带着问题来共同学习本节内容。
(二)新课教学
1、重力的功:
先让学生预习,完成导学案复习内容。
引导学生阅读教材“重力的功”部分。一边阅读,一边完成导学案知识。通过老师推导重力在这几种不同情况下做的功,得出以下结论:(完成导学案填空)
(1)特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。
(2),其中、分别表示物体起点和终点的高度。
由可见,物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。
2、课堂练习:
通过课堂练习,及时了解学生对重力做功的掌握情况。
某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图7-4-1所示,则下列说法正确的是( )
A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程中重力做的功
B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功
C.从A到B重力做功mg(H+h)
D.从A到B重力做功mgH
3、重力势能:
教师指导学生阅读教材“重力势能”一段,完成导学案知识。
(1)定义:物体由于被举高而具有的能量。
(2)大小:等于它所受重力与所处高度的乘积。
(3)表达式:Ep=mgh。
(4)单位:焦耳,与功的'单位相同。
(5)相对性:重力势能总是相对选定的参考平面而言的(该平面常称为零势能面)。
(6)系统性:重力势能是地球与物体所组成的系统共有的。
重点讲解重力做功与重力势能变化的关系:
(1)表达式:WG=EP1-EP2=-ΔEp。
(2)两种情况:
4、重力势能的性质
教师引导学生阅读课文相关内容,完成导学案内容:
1.相对性:重力势能总是相对选定的参考平面而言的(该平面常称为零势能面)。
2.标矢性:重力势能为标量,其正负表示重力势能的大小。物体在参考平面上方时,重力势能为正值;在参考平面下方时,重力势能为负值。
3.系统性:重力势能是地球与物体所组成的系统共有的。
5、课堂练习:
通过课堂练习,及时了解学生对重力势能的掌握情况。
下列关于重力势能的说法正确的是 ( )
A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确 定
B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大
C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能增 加了
D.在地面上的物体具有的重力势能一定等于零4、典例探究
(三)课堂小结
目的是让学生再次回顾本节课所学的重点知识内容。内容如下:
一、重力做的功
1.特点:
只跟物体运动的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。
2.表达式
WG= mgh=mg(h1-h2),其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。
二、重力势能
1.定义:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
2.大小:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积,表达式为Ep= mgh 。
3.单位:焦耳。
4.重力做功与重力势能变化的关系
(1)表达式:WG=EP1-EP2=-ΔEp。
(2)两种情况.
(四)布置作业
完成导学案“课后达标”作业。
板书设计:
(五)情感态度与价值观的培养
通过图片、讲解等方式,讲述我国科学家,利用科学技能,为国家科研、航天等领域做出的巨大贡献,激发学生学习兴趣,培养学生热爱科学,乐于奉献的精神。
教学反思:
略
初中物理势能教案2
(一)教学目标
1.了解能量的初步概念。
2.知道什么是动能及影响动能大小的因素。
3.知道什么是势能及影响势能大小的因素。
4.知道什么是机械能及机械能的单位。
(二)教具
斜槽,钢球,木块,橡皮筋,压缩弹簧等。
(三)教学过程
1.复习
鉴于能量和功的概念有密切的联系,所以通过“怎样才算做了功”的提问,引导学生进一步理解力的作用成效、功的两要素。
当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下,沿力的方向上通过了一段距离,这个力的作用有了成效,就说这个力做了功。
出示一木块,并将其置于水平桌面上。说明木块受重力的作用,但木块没有在重力方向上运动,所以重力对木块没有做功。继而用手推动木块,使木块运动一段距离。在此过程中,重力仍然没有做功,手的推力做了功。进而强调力和在力的方向上通过的距离是功的两要素,且功的大小就等于两者的乘积。
2.引入新课
出示斜槽,并演示钢球从斜槽上滚下,在水平桌面上撞击木块,使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中,做没做功?
利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念:一个物体能够做功,我们就说它具有能量。可见物理学中,能量和功有着密切的联系,能量反映了物体做功的本领。
不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。
3.进行新课
物体具有能量的形式是多种多样的,以后我们将逐步认识各种形式的能量。刚才的实验中钢球撞击木块能够做功,但若将钢球停靠在木块一侧(边讲边演示),这时的钢球并不能推动木块做功。只有运动的钢球才能推动木块做功。
(1)动能:物体由于运动而能够做功,它们具有的能量叫做动能。
引导学生广泛地列举事例,说明运动的空气、水和各种物体都能够做功,而具有动能。概括出“一切运动的物体都具有动能。”
列举事例说明:运动的物体具有的动能多少不尽相同。如狂风能吹倒大树,而微风只能使树枝摇动。进而通过演示实验,概括出决定物体动能大小的因素。
演示课本图1-1实验,实验可分三步:
①将同一个钢球,从斜面不同高度滚下,让学生观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离不同,说明钢球对木块做的功不同。木块被推动得越远,表明钢球的动能越大。实验说明:从不同高度滚下的钢球,具有不同的动能。
②上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。那么钢球从不同的高度滚下时有什么不同呢?我们可通过观察实验来得到结论。将质量相同的两个钢球,同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。实验表明从高处滚下的钢球速度大。从而得到结论:物体的动能与速度有关,速度越大,物体的动能越大。
③换用不同质量的钢球,从同一高度让其滚下,让学生观察钢球推动木块的距离。从而得出结论:运动物体的质量越大,动能就越大。
演示实验之后,总结实验结果:运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
(2)势能:物体由于运动的`原因而具有动能,物体还可能由于其他的原因而具有能量。例如,同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏,拉长的橡皮筋能给纸弹一个力,并推动纸弹移动一段距离,从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓,压缩的弹簧也能够做功,它们都具有能量,这种能量叫做弹性势能,它是由于物体发生弹性形变而具有的能量。
解释弹性形变:物体受到外力作用而发生的形状变化,叫做形变。如果外力撤消,物体能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。列举事例说明物体的弹性形变。如:拉长的弹簧,压扁的皮球,弯曲的钢锯条,上紧的钟表发条等。
利用课本图1-4的实验,阐明物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。为节省课堂时间,课前将两个性质相同弹簧,按照课本图1-4压缩到不同的长度。先后将拉紧弹簧的绳烧断,两次砝码被弹起的高度不同。弹簧压得越紧,放松时它做的功越多,表示它的弹性势能越大。
被举高的重物,也能够做功。例如:举高的铅球,落地时能将地面砸个坑;举高的夯落下时能把木桩打入地里。举高的物体具有的能量叫重力势能。
列举事例说明:物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能越大。如:举起同样高度的铅球和乒乓球,铅球落下时做的功多,具有的重力势能大。铅球举得越高,具有的重力势能就越大。
引导学生讨论树上结的苹果是否具有重力势能?通过讨论使学生理解“一个物体能够做功”的含义。能够做功只是说物体具有了做功的“本领”,但不一定做了功。树上结的苹果虽然没有做功,但只要它从树上掉下来就能做功,所以我们说它具有重力势能。
(3)机械能:让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量?(具有重力势能)继而让学生分析在桌面上滚动的钢球具有什么能?通过分析得知滚动的钢球既有动能,又有势能。
动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能,又有势能,那么动能和势能的和就是它的总机械能。
(4)能量的单位:从前面的讨论,我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念,能量反映了物体具有做功的本领,能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此,动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同,也是焦耳。
4.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、机械能等概念及机械能的单位。
(1)高山上有一块大石头,稳稳地待在那里,它有没有能量?有什么能量?
(2)列举几个物体具有动能、重力势能、弹性势能的事例。
(3)在空中飞行的球,它具有的重力势能是5焦,具有的动能是4焦,这只球具有的总机械能是多少?
(4)在同一高度铅球和棒球具有的重力势能不相等,若使它们的重力势能相等,可采取哪些方法?
(5)从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么?在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么?
(四)说明
1.能是物理学的重要概念之一,但它比较抽象。对于初中学生来说,认识它比较困难。应紧扣教材,从理解“一个物体能够做功”的含义来认识能量。这实际上是说“能是物体做功的本领”。尽管这种说法不甚严谨,但比较通俗、易懂。
2.关于动能,应讲明运动的物体能够对其他物体施力,并推动物体做功,所以它具有能量。因为容易讲清弹性形变的物体对别的物体施力并做功,便于学生理解,所以将弹性势能提到重力势能之前讲。
3.势能应是物体系统(有保守力作用的)所共有。举高的重锤能够做功,应当是重锤和地球组成的系统具有势能。而重力势能表现它做功本领时,通常有一个重力势能先转化为动能的过程。但在本节课中都不宜引入这些内容。只能让学生粗略地知道,举起的物体能够做功。
4.势能的大小是相对的。对初中学生来说也不能引入势能的相对性。只能统一地用地面做为零势能面来分析问题。
5.小结中的问题(5),暗含着势能和动能的转化,目的为下一节课作准备。
注:人教版九年义务教育初中物理课本第二册动能和势能教案
初中物理势能教案3
一、教学目标:
1、知识与技能:
(1) 知道动能、势能的概念。
(2) 在探究实验中掌握影响动能、势能的因素。
(3) 用能量的初步知识理解分析简单的实际问题。
2、过程与方法:
(1) 通过观察认识动能、势能的存在。
(2) 通过归纳概括得到动能、势能的概念。
(3) 在探究实验中总结影响动能、势能的因素。
3、情感、态度和价值观:
通过科学探究,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度。
二、教学重点:
(1) 动能和势能的概念;
(2) 动能、势能的影响因素。
三、教学难点:
动能、势能大小的影响因素
四、实验器材:
玩具小车、玩具小球、鸡蛋、沙土、小桌、弹簧、斜面、小钢球、塑料球等.
五、教学过程:
(一)、引入新课
实验演示:玩具小车推着小球前进,举高的砝码砸碎盒子里的鸡蛋,压缩的弹簧恢复原状时推动小球前进,以及白板上展示的风推帆船前进,举高的重锤砸桩,拉弯的弓射箭等图片引出能量的定义。
(二)新课讲解
1、能量:物体能够对外做功就说这个物体具有能量。
2、动能、重力势能、弹性势能
[老师引导]:对比、分析课前的演示实验,以及白板上风吹帆船前进、举高的重锤砸桩、拉弯的弓射箭三幅图片,把能量细分,得出动能、重力势能、弹性势能的概念。
[学生总结]:动能:物体由于运动而具有的能叫动能。
重力势能:物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
势能:把重力势能、弹性势能又叫做势能。
[学生练习]:学以致用,相应习题的练习使学生加深对各种形式的能的理解。
3、探究动能大小的影响因素
[提出问题]:有的物体动能大,有的物体动能小,你能猜想一下动能的大小可能与什么因素有关?
[学生活动]:学生前后四个人一组讨论、分析猜想得出,动能的大小可能与物体的质量、运动的速度有关。
[引导学生设计实验]:现在我们利用桌上的斜面、小球、小方块来探究动能的大小是否与物体的质量、运动的速度有关。学生前后四个人一组,讨论、交流这个实验应该怎样做?三分钟后大家一起来分享讨论结果。
[学生活动]:小组分享讨论结果,并在老师的引导下理解实验中注意的`一些问题。
(1) 动能的大小可能与两个或两个以上的因素有关,在实验中用到的实验方法?(答:采用控制变量法。)
(2) 实验时如何比较动能的大小?(答:使小球从斜面滑下,看物块被撞击的距离,被撞的距离越长,运动小球所具有的动能就越大。)
(3) 如何控制小球的速度相同?(答:使它们分别从斜面的同一高度滚下。)
(4) 如何改变小球的速度?(答:使小球从斜面的不同高度滚下。)
[动手探究]:某一小组学生讲台上演示实验后得出结论。
[交流结论]:质量相同时,速度越大,物体的动能越大;
速度相同时,质量越大,物体的动能越大;
4、探究重力势能大小的影响因素
[提出问题]:刚才我们的演示实验:举高的砝码能把鸡蛋砸碎,以及举高的重锤砸桩,想想重力势能的大小与什么因素有关?
[学生活动]:学生前后四人一组,分析、讨论得出重力势能大小可能与被举的高度和物体的质量有关。
[引导学生设计实验]:利用老师提供的一盘沙土、大小砝码、木头小桌,同学们前后四人一组,想一想这个实验应该怎样做?实验方法是什么?怎样比较物体重力势能的大小?三分钟之后分析讨论结果。
[学生活动]:小组分享讨论结果,并在老师的引导下理解实验中注意的一些问题。
(1) 重力势能的大小可能与两个或两个以上的因素有关,在实验中用到的实验方法?(答:采用控制变量法。)
(2) 实验时如何比较重力势能的大小?(答:使砝码从某一高度砸下,看桌腿陷进沙子里的程度,陷的越深,说明被举高的砝码所具有的重力势能就越大。)
[动手探究]:某一小组学生讲台上演示实验后得出结论。
[交流结论]:高度相同时,质量越大,重力势能越大;
质量相同时,高度越高,重力势能越大;
5、探究弹性势能大小的影响因素
[提出问题]:刚才我们的演示实验:压缩的弹簧去顶小球,以及拉弯的弓射箭,想想弹性势能的大小与什么因素有关?
[学生活动]:学生前后四人一组,分析、讨论得出弹性势能的大小可能与弹性形变的程度有关。
[引导学生设计实验]:利用老师提供的弹簧、小车、小球等,同学们前后四人一组,想一想这个实验应该怎样做?实验方法是什么?怎样比较物体弹性势能的大小?三分钟之后分析讨论结果。
[学生活动]:小组分享讨论结。
[动手探究]:某一小组学生讲台上演示实验后得出结论。
[交流结论]:弹性势能的大小与弹性形变的程度有关,弹性形变的程度越大,物体的弹性势能就越大。
(三)课堂小结
(1)能量:物体能够对外做功就说物体具有能力;
(2)能量的分类:动能和势能,势能又分为重力势能和弹性势能。
(3) 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,其具有的动能就越大。
(4) 重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关,物体的质量越大,被举得越高,其具有的重力势能就越大。
(5) 弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关,物体发生弹性形变的程度越大,其具有的弹性势能就越大。
(四)布置作业:
课后动手动脑学物理。
六、教学反思:
本节课我从演示实验引入,加深学生对动能、重力势能和弹性势能的概念的理解,随后紧跟着相应习题的练习,可以更好的掌握它们之间的区别。进一步启发学生设计实验,探究三种形式的能量分别与什么因素有关,学生以小组形式展开讨论、交流可以加深对知识点的理解。学生上讲台自己动手做实验,可以提高他们的动手能力,以及语言组织能力。
初中物理势能教案4
教学目标
一、知识与技能
理解动能、势能的概念。
二、过程与方法
通过探究,了解动能、重力势能的大小各与什么因素有关并能解释简单的现象。
教具:斜槽,钢球,木块,橡皮筋,压缩弹簧等。
教学过程
一、引入新课
出示斜槽,并演示钢球从斜槽上滚下,在水平桌面上撞击木块,使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中,做没做功?
利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念:一个物体能够做功,我们就说它具有能量。可见物理学中,能量和功有着密切的联系,能量反映了物体做功的本领。
不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。
二、新课学习
物体具有能量的形式是多种多样的,以后我们将逐步认识各种形式的能量。刚才的实验中钢球撞击木块能够做功,但若将钢球停靠在木块一侧(边讲边演示),这时的钢球并不能推动木块做功。只有运动的钢球才能推动木块做功。
1.动能:物体由于运动而能够做功,它们具有的能量叫做动能。引导学生广泛地列举事例,说明运动的空气、水和各种物体都能够做功,而具有动能。概括出“一切运动的物体都具有动能。”
列举事例说明:运动的物体具有的动能多少不尽相同。如狂风能吹倒大树,而微风只能使树枝摇动。进而通过演示实验,概括出决定物体动能大小的因素。
演示课本实验,实验可分三步:
①将同一个钢球,从斜面不同高度滚下,让学生观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离不同,说明钢球对木块做的功不同。木块被推动得越远,表明钢球的动能越大。实验说明:从不同高度滚下的网球,具有不同的动能。
②上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。那么钢球从不同的高度滚下时有什么不同呢?我们可通过观察实验来得到结论。将质量相同的两个钢球,同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。实验表明从高处滚下的钢球速度大。从而得到结论:物体的动能与速度有关,速度越大,物体的动能越大。
③换用不同质量的钢球,从同一高度让其滚下,让学生观察钢球推动木块的距离。从而得出结论:运动物体的质量越大,动能就越大。
演示实验之后,总结实验结果:运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
2.势能:物体由于运动的原因而具有动能,物体还可能由于其他的原因而具有能量。例如,同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏,拉长的橡皮筋能给纸弹一个力,并推动纸弹移一段距离,从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓、压缩的弹簧也能够做功,它们都具有能量,这种能量叫做弹性势能,它是由于物体发生弹性变形变而具有的能量。
解释弹性形变:物体受到外力作用而发生的形状变化,叫做形变。如果外力撤消,物体能恢复原状,这种形变叫做弹性形变。列举事例说明物体的弹性形变。如:拉长的'弹簧,压扁的皮球,弯曲的钢锯条,上紧的钟表发条等。
利用课本实验阐明物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。为节省课堂时间,课前将两个性质相同弹簧,压缩到不同的长度。先后将拉紧弹簧的绳烧断,两次砝码被弹起的高度不同。弹簧压得越紧,放松时它做的功越多,表示它的弹性势能越大。
被举高的重物,也能够做功。例如:举高的铅球,落地时能将地面砸个坑;举高的夯落下时能把木桩打入地里。举高的物体具有的能量叫重力势能。
列举事例说明:物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能越大。如:举起同样高度的铅球和乒乓球,铅球落下时做的功多,具有的重力势能大。铅球举得越高,具有的重力势能就越大。
引导学生讨论树上结的苹果是否有重力势能?通过讨论使学生理解“一个物体能够做功”的含义。能够做功只是说物体具有了做功的"本领",但不一定做了功。树上结的苹果虽然没有做功,但只要它从树上掉下来就能做功,所以我们说它具有重力势能。
3.机械能:让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量?(具有重力势能)继而让学生分析在桌面上滚动的钢球具有什么能?通过分析得知滚动的钢球既有动能,又有势能。
动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能,又有势能,那么动能和势能的和就是它的总机械能。
4.能量的单位:从前面的讨论,我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念,能量反映了物体具有做功的本领,能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此,动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同,也是焦耳。
三、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、机械能等概念及机械能的单位。
(1)高山上有一块大石头,稳稳地待在那里,它有没有能量?有什么能量?
(2)列举几个物体具有动能、重力势能、弹性势能的事例。
(3)在空中飞行的球,它具有的重力势能是5焦,具有的动能是4焦,这只球具有的总机械能是多少?
(4)在同一高度铅球和棒球具有的重力势能不相等,若使它们的重力势能相等,可采取哪些方法?
(5)从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么?在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么?
初中物理势能教案5
教学目标
1, 理解动能和重力势能的转化,能举例说明动能和重力势能的转化.
2, 理解动能和弹性势能的转化,能举例说明动能和弹性势能的转化.
3, 分析和解释实例,说明过程,动能、势能、机械能的变化情况.
4, 建立能量的概念,树立能量转化和守恒的观念,为后面学习能的转化和守恒大小基础.
5、通过分析生产和生活中的实例,养成学生理论联系实践的习惯和能力.
教材分析
教材首先安排了麦克斯韦滚摆实验来说明动能和重力势能的相互转化,接着又安排了把用细线悬挂起来的金属小球拉到一定高度放开,以及木球与弹簧片碰撞两个实验,来说明动能和弹性势能的相互转化.使学生一开始就注意到动能和这两种势能都可以相互转化.在动能和势能的相互转化过程中,机械能减少转化为内能的问题安排在下一章讲,在这里没有涉及.教材最后分析了人造卫星绕地球运行过程中动能和势能的相互转化,目的是加强物理知识与现代科技的联系,使学生了解他们所学的物理知识,也可以用来解释一些高科技中的问题,激发学生学习物理的兴趣.
教法建议
注重实验教学,分析上抛小球的实验到观察麦克斯韦实验,在教学过程 中要使学生明确实验的目的和观察物理现象,清楚具体的过程,从速度变化、高度变化到能量变化,学生能从能量变化中知道能量的转化.
课本实验中动能和弹性势能的转化不用细致分析,但是要在教学过程 中让学生注意观察的分析木球碰撞弹簧片的过程,由于碰撞非常短,所以应当帮助学生想象弹簧片的形变,从而理解动能和弹性势能的转化.
教学中注意把学的知识应用到实践中,注重分析实例,例如分析射箭过程中的能量转化,分析卫星运行时.在分析卫星运行时,应当利用板图标出远地点和近地点,使学生养成画图帮助分析的习惯.
教学设计示例
第二节
【课题】
【重点难点解析】分析转化过程.人造地球卫星绕地球运行过程中的能量转化过程.
【教学过程 】
1, 实验引课
观察滚摆实验,用板图帮助分析.
实验时要注意观察:滚摆在下降过程中速度如何变化;上升阶段速度如何变化.
注意分析的问题:到最高点时,高度、速度特点;说明了什么;到最低点时,高度、速度特点;说明了什么;在下降过程中,高度、速度如何变化,说明了什么;在上升过程中,高度、速度如何变化,说明了什么.
实验结论:物体的动能和重力势能可以相互转化.
2,新授课:.
1)分析实例
方法1:针对基础较好的学生,可以由学生自己列举能体现动能和重力势能相互转化的现象,并具体分析能量转化的过程.用讨论分析的方法完成课堂学习.
方法2:一般情况下,可以分析重点实例,例如分析乒乓球从某一高度自由下落过程中,不考虑空气的阻力,注意分析:乒乓球从某他高度下落到接触地面的过程;乒乓球从接触地面到发生最大弹性形变的过程;乒乓球逐渐恢复原来形状到反弹起来的瞬间;乒乓球反弹起来后上升到最高点的过程.
2)结论:在上升和下降过程中,是动能和重力势能的相互转化,在乒乓球发生弹性形变过程和恢复原来的形状的过程中,是动能和弹性势能的相互转化.所以动能也可以和弹性势能相互转化.
3)其他实例分析:可以做课本上的实验2和实验3,并由学生自行分析在实验过程中的能量转化.
4)难点分析:人造地球卫星在绕地球转动的过程中,分析能量的'转化.
方法1,一把般情况下,学生由板图观察近地点和远地点的高度和速度的特点,从而分析人造地球卫星在从近地点到远地点和从远地点到近地点移动的过程中,动能和重力势能的相互转化,并知道机械能的总量是保持不变的,也为以后学习能量转化和守恒定律打下基础.
方法2,针对基础较好的学生,可以由板图观察近地点和远地点的高度的特点,并告知学生在人造地球卫星绕地球转动的过程中机械能的总量保持不变,让学生分析在卫星到达近地点和远地点的位置时,运行速度的特点是什么,并想象卫星是如何绕地球转动的,从而增强学生想象事物的能力.
【板书设计 】
探究活动
【课题名称】观察和分析某个动能和弹性势能转化的实例
【组织活动形式】学生小组
【辅导参考】
1,观察和实践蹦床运动,分析在接触蹦床过程中,蹦床发生弹性形变的过程和能量转化.
2,拆开一个玩具小车,观察上弦时,发生的弹性形变,以及它在恢复原状过程中的特点.
【评价方案】
1、学生自评.
2、写出分析和观察的过程.
3、应用到其他的实例.
初中物理势能教案6
一、教学目标
1、理解重力势能和弹性势能的概念;知道决定势能大小的相关因素。
2、在实验探究的过程中,通过对现象的观察与思考,知道重力势能的影响因素,提升分析与概括的能力。
3、体会物理知识在生活中的运用,提高学习物理的兴趣。
二、教学重难点
【重点】理解势能的概念,知道决定势能大小的因素。
【难点】用控制变量法研究决定重力势能大小的因素。
三、教学过程
(一)复习导入
1、教师带领学生回顾动能的相关知识点:
2、动能的概念是什么?
3、决定动能大小的因素有哪些?
解释新闻现象——为什么小鸟能撞坏巨大的飞机?
教师引导:运动的物体拥有动能,生活中也有好多物体并无运动,但是它们也拥有能,即势能。本节课我们一起探究它的基本内涵和影响因素。导入新课。
(二)新课讲授
1、重力势能的定义
教师引导:PPT呈现打桩机工作的视频,请学生分析:
1、打桩机重锤假如静止地压在木桩上是否能做功;
2、重锤在什么情况下能做功。
学生思考,教师归纳:重锤被举高,当下落时,能够把木桩打入地里,对木桩做功,所以它因能够做功而具有能量,我们把这种能量称为重力势能。
教师提问,学生回答。请学生列举生活中存在重力势能的实例。如水力发电站发电需要把水位抬高;举高的铅球,落地时能将地面砸个坑等。
2、决定重力势能大小的因素
教师提问:重力势能的大小与哪些因素有关?
学生猜想假设:因为从二楼掉落物体的质量越大,破坏力越强;同样的花盆,从高楼掉落比低处掉落,破坏性更强。猜测物体质量越大,举得越高,它具有的重力势能越大。
设计实验:利用器材:钢球,同尺寸塑料球,软橡皮泥,长尺等。采用控制变量法思想,设计两组实验:
①重力势能与质量的关系;
②重力势能与高度的关系。
小组合作,实验探究:请学生以小组为单位,组内合作分工,进行实验,在实验单上记录数据,得出结论。
注意:
1、重力势能具有相对性,相对于某个参照面而言,一般情况下是以地面为参照面。
2、提醒注意安全。
学生交流,代表分享实验结果。
师生得出结论:物体质量越大、位置越高,它具有的重力势能就越大。
3、弹性势能
教师演示:把一个钢球放在弹簧上的小木板上,使劲将弹簧压缩,使其发生弹性形变。此时,弹簧静止没有动能。弹簧没有被举高,也没有重力势能。(提问:弹簧能不可以做功?能!)接着松开手,钢球被弹簧弹起来。
教师点拨:发生弹性形变的`物体拥有的能叫弹性势能。
自主学习:请学生阅读教材中相关内容,思考如下问题:
1、举例说明生活中还有哪些物体具有弹性势能可以做功;
2、思考如何可以让钢球弹得更远;
3、决定弹性势能大小的因素有哪些?
学生回答,师生总结:物体弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关。在弹性限度内,物体的弹性形变越大,物体的弹性势能越大。
(三)巩固提高
思考讨论:人从高处跳下蹦床,再被弹起的过程中,有哪些能量形式,它们是如何转化的?
(四)小结作业
1、小结:学生总结本节课的收获。
2、业:
必做作业:课后练习第2、3、4题。
选做作业:在生活中就地取材,设计小实验,探究一下弹性势能的影响因素有哪些。
四、板书设计
初中物理势能教案7
(一)教学目的
1.理解动能、重力势能的初步概念,知道什么是弹性势能;
2.知道动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关;
知道弹性势能的大小与弹性形变有关。
3.能解释一些动能和势能相互转化的简单现象。
(二)教具
1.可以改变倾斜度的斜面(或斜槽),质量显著不同的两个钢球(或金属滑块),木块一个,用以做课本图1-1的实验。
2.玩具弹簧枪(或课本图1-4的实验器材)。
(三)教学过程
1.引入新课
从日常生活中的现象中引入“能量”这个词。
运动员在激烈运动后,我们说消耗了体内储存的能量;燃烧煤可以取暖,我们说煤燃烧时放出了能量;电灯发光,电炉发热,电扇吹风,我们说都消耗了能量。
在这些不同的现象中,有一个共同的东西把它们联系起来,这就是能量,简称能。
2.新课教学
(1)“能”是什么?
能的概念和跟前面学过的功的概念有密切联系。一个物体能做功,我们就说它具有能。
能的形式是多种多样的。今天,我们学习最常见的一种形式的能——机械能。
(2)运动物体具有能量吗?
(启发学生举日常生活中的例子,说明运动物体能做功。例如,风可以吹转风车,流水可以推动水磨,挥动的铁锤可以把桩打进地面等。当学生举例中固体、液体、气体都有了时,教师总结:固体、液体、气体都是物体,只要它们运动,即具有速度,就具有动能)
提问:运动物体做功后静止,它还具有动能吗?动能到哪里去了呢?
(启发学生得出物体不运动就没有动能以后,教师讲解:物体原有的动能用来做功了,即能量可以做功,做功要消耗能量。打个比方,你有钱可以买商品,买了商品钱就付出去了)
(3)用小钉锤钉木桩和用大铁锤钉木桩,显然做功多少是不一样的,这说明运动的钉锤和铁锤具有的动能大小不一样。那么,动能的大小跟哪些因素有关呢?
教师演示课本图1-1所示的实验。先说明钢球把平面上的木块推得越远,做的功就越多,这是因为阻碍木块运动的摩擦力是一定的,推得越远说明克服摩擦力做的功越多,表示钢球推木块前具有的动能越大。然后做同一个钢球从不同高度滚下的实验,引导学生观察从不同高度滚下的钢球的速度不同,得出:钢球速度越大,动能越大的`结论;最后做质量不同的钢球从同一高度滚下的实验,引导学生观察得出:不同质量的钢球从同一高度滚下的速度是相同的,从而得出:质量越大,动能越大。
教师总结:运动物体的动能,与物体质量和运动速度两个因素有关。质量相同时,速度越大,动能越大;速度相同时,质量越大,动能越大。
提问:行驶的出租车和卡车,如出租车速度大于卡车速度,哪个动能大些?如出租车速度小于卡车速度,哪个动能大些?(引导学生分析得出:前一情况无法判断,后一情况是卡车的动能大)教师总结:动能由质量和速度两个因素决定,且是随任一因素增大而增大的。因此在比较物体的动能大小时:①当一个量相等,另一个较大时,则动能较大。②当两个量都较大时,动能亦较大。③当一个量较大,另一个量较小,则无法判断动能的大小。
最后说明:速度越大、质量越大,动能就越大,是一个定性的粗略的比较,并不是数学上的按比例的变化。
(4)被举高的物体具有能量吗?
(启发学生举日常生活中的例子,说明举高的物体落下来能够做功。例如,举高的重锤落下来打桩,拦河坝把水位升高,水流下来可以冲动水轮机等)教师强调:如果不把重锤举高,重锤就不能把木桩打入地里做功;如果没有重力作用,铁锤就不会落下来。因此被举高的物体具有的能量叫做重力势能。
(5)提问:重力势能的大小与哪些因素有关呢?
引导学生由重锤打桩得出:
物体的质量越大,举高越高,重力势能就越大。
(6)发生弹性形变的物体具有弹性势能。
(演示弹簧枪或课本图1-4的实验,并简单说明什么是弹性形变后,即引出弹性势能概念)
教师简单介绍“弹性形变越大,弹性势能就越大”。
由于只要求学生知道什么是弹性势能,教师讲解时应力求简单明了,时间不宜超过5分钟。
(7)动能和势能统称机械能。
教师讲明两点:
①物体具有动能,也可以说具有机械能;物体具有势能,也可以说具有机械能;物体同时具有动能和势能,动能和势能加在一起就是物体具有的机械能。
②物体具有的能量大小是用做功多少来衡量的。因此,能的单位和功的单位相同,都是焦。
3.板书设计(配合教学过程,板书如下)
机械能——动能和势能
能的初步概念——物体能做功,就说它具有能。
动能——运动物体具有的能。动能的大小与质量和速度有关。
势能
重力势能——举高的物体具有的能。重力势能的大小与质量和高度有关。
弹性势能——发生弹性形变物体具有的能。
4.想想议议
(1)在航空史上,有不少飞机失事,是由于飞鸟碰在飞机上,飞鸟为什么能使飞机失事?
(2)在一空战中,飞行员觉得旁边有个东西跟着他,他用手抓住一看,原来是颗子弹,这种情况可能吗?子弹为什么不伤飞行员?
(3)楼顶平台上放一块砖,砖对平台有没有重力势能?对地面有没有重力势能?
(将这3道题,预先写在小黑板上,让学生分组讨论。最后得出:运动是相对的,飞鸟相对于飞机速度很大,故动能很大,足以打碎玻璃、打坏机内的人和机器;子弹相对于飞行员,速度为零,动能为零,故飞行员抓住子弹就像我们平常拿起铅笔一样;高度也是相对的,砖对平台没有高度,故没有重力势能,砖对地面有高度,故有重力势能)
5.布置作业
阅读本节课文,思考和解答以下问题。
(1)除了课文中讲过的,再分别举出三个物体具有动能、具有势能的实例。
(2)说明下列物体具有什么形式的机械能:
①在海上行驶的轮船;
②高空中云彩里的小冰粒;
③空中飞行的子弹;
④拉长的弹弓橡皮条。
(3)把废钟表或废玩具里的发条拆下来看看它是怎样工作的。为什么发条拧得紧些钟表或玩具走的时间就长些?
(以上题目即课本机械能一章的习题第1、2、3题)
注:人教版九年义务教育初中物理课本第二册
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