資源簡介

《§12.1動能 勢能 機械能》（2-1）
學校： 設計教師： 設計時間
【教學目標】
1.了解能量的初步概念；知道動能大小與物體的質量和速度有關，能解釋相關簡單現象；知道彈性勢能和重力勢能的概念及決定其大小的因素，并能解釋相關簡單現象.
2.親歷實驗探究，體會“控制變量法”和“轉換法”在科學探究中的應用，在活動過程中培養實驗設計的方法與能力．在活動中培養學生認真觀察、勤于思考、歸納總結等良好學習習慣．
3.通過科學探究，使學生體會到物理就在身邊，激發學習興趣，促進主動學習.
【重點難點】
1. 重點：探究影響動能大小的因素.
2. 難點：能量概念的建立和理解，探究影響動能大小因素的實驗設計.
【教法學法】
以問題情境、實驗探究、交流評價、實踐應用為主線的探究式教學.
【教學器材】
斜面、木板、小車、小木塊、鉤碼、橡皮筋、吸管做的“箭”（以上學生12套）以及沙盤、小桌、彈弓、多媒體課件等.
【教學過程】
一、新課導入
PPT出示教材P32頁圖12-1（高速公路上限速標志牌）和圖12-2（腳踩滑板從高處下滑）兩張圖片，提出問題:
1. 為什么高速公路上大卡車的最高限速比小轎車要低？
2. 腳踩滑板從高處滑下時，為什么速度會越來越快？我們騎自行車從高橋上駛下時，不需要騎行，車速也會越來越快，這是為什么呢？
這些問題都和能量有關，今天我們就要學習有關能量的一些知識．
二、新課教學
1. 能量
播放視頻：水流推動水車；圖片：三峽水電站，問：流動的水有沒有能量？
播放視頻：帆船行駛，問：誰為帆船行駛提供了能量？（風，流動的空氣）
引出能量概念：
能量：一個物體如果能夠對另一個物體做功，那這個物體就具有能量，簡稱能．
能量的多少可以用功來計算，所以能量的單位與功的單位相同，都是焦（J）．
2. 動能
PPT出示教材P32頁圖12-3 運動的錘子能將釘子打入木板中；
12-4 運動的子彈射穿雞蛋；
（1）定義：運動的物體能對其他物體做功，這種物體由于運動而具有的能稱為動能．
（2）活動一：探究動能的大小與哪能些因素有關？
教師手推小車在桌面上運動，小車具有的動能和公路上行駛的小轎車具有的動能一樣嗎？動能的大小與哪些因素有關呢？
出示圖片：三輛車（大卡車、小汽車和摩托車）問：三輛車誰的動能大？
在學生討論中引出影響動能大小的兩個因素：質量和速度．
確定以小車為研究對象，組織學生討論，設計實驗方案并交流，滲透科學方法指導．
學生交流實驗設計重點：
①如何實現控制變量？——控制變量法
②怎樣反映小車動能的大小？——轉換法
③在研究動能與質量關系時，如何控制小車速度相同？——提供指導，使用斜面
(
信息快遞：
質量不同的小車從一個斜面的同一高度釋放，運動到水平面時，它們的速成度大小相等．
)
實驗結論是：質量越大，速度越大，物體的動能就越大．
（3）生活中還有哪些事例能說明上述結論？
3. 彈性勢能
以教材P34頁玩具彈性小汽車引入問題：將彈性小車向后拉一段，松手后就小車就能向前運動起來，小車運動的動力來自哪里？引出彈性勢能．
直觀經驗，原型呈現：彈弓、古代的弓箭、彈簧、鐘表中的發條等
（1）定義：發生彈性形變的物體能對其他物體做功，物體由于發生彈性形變而具有的能稱為彈性勢能．
（2）活動二：彈性勢能的大小和哪些因素有關？
模擬彈弓（用橡皮筋和二根一端綁在一起的吸管，看誰的橡皮筋能將吸管射得最高）
事實表明：彈性形變越大，物體的彈性勢能就越大．
補充：兩根粗細不同的彈簧，如果形變程度一樣，它們的彈性勢能一樣大嗎？
不同物體的彈性勢能除了和彈性形變程度有關，還和物體的彈性大小有關．
想一想：生活中有哪些物體是利用彈性勢能來工作的？
4. 重力勢能
從靜止的吊扇（或天花板上的燈）有沒有能量引入．
播放視頻：打樁機
（1）定義：與彈性勢能類似，被舉高的物體也能對其他物體做功，物體由于被舉高而具有能稱為重力勢能．
（2）活動三：“模擬打樁”實驗，怎樣將樁打得更深？
猜想影響重力勢能的大小的因素有哪些？
本實驗的設計需學生獨立完成，有了前面探究影響物體動能大小的因素實驗為鋪墊，學生根據所給器材，借鑒設計思路，小組合作設計方案并展示交流，關注兩種科學方法應用．
問：實驗中是如何體現物體重力勢能大小的？實驗設計如何體現控制變量的思想？
得出結論：質量越大，高度越高，物體具有的重力勢能就越大．
三、課后作業
《§12.1動能 勢能 機械能》研學案（2-1） 班級： 姓名：
一、概念梳理
1.一個物體如果具有對別的物體　 　的本領，我們就說這個物體具有能量．能量的單位是 ．
2.物體由于運動而具有的能，叫　　　　．運動物體的　 　 越大，　 　　越大，這個物體的動能就越　 　．
3.物體由于被　　　　　　　而具有的能叫重力勢能．物體的　　　　　　越大，被舉得越高，那么這個物體的重力勢能就越　　 　．
4.物體由于發生　　　　　　而具有的能，叫彈性勢能，物體具有的彈性勢能的大小與物體　　　　　　　　　　有關．
5．以同樣速度行駛的大卡車和小轎車， 的動能大，所以在同樣的道路上，不同車型的限制車速是不同的，大卡車的最大行駛速度應比小轎車 （填“大”或“小”）．
二、課后作業
1．關于能的概念，下列說法正確的是 （　 ）
A．勢能相等的物體一定在同一高度
B．懸掛的物體因為沒有做功，所以沒有能
C．在空中飛行的子彈，能夠做功，所以具有能　
D．一個物體具有機械能，則這個物體一定既具有動能也具有勢能
2.下列物體具有動能的是 （ ）
A.正在下落的雨點 B.被拉長的橡皮筋 C.陽臺上的花盆 D.上了膛的子彈
3．“嫦娥一號”衛星發射升空后，它在加速上升過程中 （ ）
A．動能不變，重力勢能增加 B．動能增加，重力勢能增加
C．動能不變，重力勢能不變 D．動能增加，重力勢能減小
4．甲、乙兩個物體處在同一個水平面，甲的動能比乙的動能大，下列說法正確的是（ ）
A．甲的質量一定比乙大 B．甲的速度一定比乙大
C．甲做功的本領一定比乙大 D．以上說法都不對
5．汶川大地震時，我國政府在第一時間緊急派出飛機為災區空投救災物資，從飛機上空投的救災物資在下落過程中，逐漸減小的物理量是 （ ）
A．動能 B．重力勢能 C．重力 D．質量
6．“神舟飛船”載人艙在返回地面附近時，由于受到空氣阻力，做勻速運動，則載人艙在勻速下降過程中，它的 （ ）
　 A．動能不變，勢能增大 B．動能不變，勢能減小
　 C．動能減小，勢能不變 D．動能增加，勢能減小
7．下列現象中，物體動能和重力勢能都發生變化的是 （ ）
　 A．跳傘運動員在空中勻速下降 B．空中加速下落的冰雹
　 C．勻速上坡的汽車 D．在水平軌道上加速行駛的列車
8.運動員在射箭比賽時總是要把弓拉得很彎，其主要目的是 （ ）
A.增大箭的彈性勢能 B.增大箭的動能
C.增大弓的彈性勢能 D.使箭沿直線運動
9．在水平街道上勻速行駛的灑水車，一邊行駛一邊向道路上灑水，下列關于其動能變化的說法中下確的是 （ ）
　 A．逐漸減小 B．逐漸增大 　C．不變 D．無法確定
10．如圖1是探究“物體的動能跟哪些因素有關”的實驗。實驗中，讓同一銅球從斜面的不同高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，下列說法正確的是 （ ）
A．該實驗探究的是物體動能大小與高度的關系
(
圖1
)B．該實驗探究的是物體動能大小與質量的關系
C．該實驗中，物體的動能是指木塊B的動能
D．該實驗結論可以解釋為什么對機動車限速
11. 唐詩中有“黃河遠上白云間”、“不盡長江滾滾來”的詩句，從物理學的角度來看，前一句生動形象地表明黃河水存儲著大量的 能， 后一句表明滾滾長江水具有大量的 能．
12．某人跑步時與走路時相比，跑步時的動能 （選填“較大”或“較小”）；甲、乙兩輛相同的卡車，甲滿載，乙空載，當它們以相同的速度行駛時，空載車的動能
較 （選填“較大”或“較小”）．
13．在摸擬打樁的活動中，讓同一“重錘”從不同高度自由落下，看哪次“樁”打得更深，這是控制 ，改變了 ，目的是為了探究重力勢能大小與 的關系．改變“重錘”的質量，讓它們從同一高度自由落下，看哪次“樁”打得更深，這是為了探究重力勢能大小與 的關系．
14．司機開車上坡前往往加大油門，以提高車速，這是為了增大汽車的　 　能．清掃路面的清潔車，能通過吸塵器將路面的垃圾吸入車內容器中．清潔車沿街道勻速行駛清掃垃圾的過程中，車的動能將　 　（選填：變大、變小或保持不變）．
15.如圖2所示是小明和小華“研究動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置.
(
圖2
)
(1)實驗中，為了研究動能大小與質量的關系，需要控制小車撞擊木塊時的速度相同.具體的控制方法是使質量 (填“相等”或“不等”)的兩個小車從同一斜面
的 (填“相同”或“不同”)高度由靜止滑下.
(2)本實驗的研究對象是 (填“木塊” 或“小車”)，實驗中通過觀察
的大小，來判斷小車動能的大小.
(3)小剛看到他們的實驗時，發表了自己的觀點.小剛認為:實驗中桌面光滑效果會更好.小剛的觀點是 (填“正確”或“錯誤”)的，原因是 .
16. 在“探究動能大小與哪些因素有關”的實驗中：
(1)如圖3-甲所示，讓同一小車從不同高度沿斜面處由滾下，看哪次木塊被推得遠，這是控制 相同，改變了 ，目的是為了探究動能與 的關系．本實驗中使用斜面的目的是 ．
(
甲
乙
圖3
)
(2) 如圖3-乙所示，改變小車的質量，讓它們從同一高度沿斜面滾下，看哪次能把木塊推得遠，這是控制 相同，改變 ，目的是為了探究動能
與 的關系．本實驗中使用斜面的目的是 ．
參考答案
概念梳理（略）
課后作業
1. C
2. A
3. B
4. C
5. B
6. B
7. B
8. C
9. A
10. D
11. 重力勢； 動
12. 較大； 較小
13. 質量不變；被舉高的高度；被舉高的高度；質量
14. 動；變大
15. (1)不等；相同 (2)小車；木塊被小車推動的距離
(3)錯誤；無法比較木塊被小車推動距離的大小
16. (1)質量；速度；速度；改變小車到達水平面時的速度
(2)速度；質量；質量；控制小車到達水平面時的速度相同

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