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1、机械能和内能九年级物理第十二章教案一、动能 势能 机械能教学目标1、 知识与技能通过实例分析、认识运动的物体能做功，具有动能。理解动能、势能、机械能的概念。2、过程与方法通过探究知道动能的大小与物体的质量和速度有关，并能解释简单的现象。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。通过观察和实验，认识并理解动能和势能的转化过程，能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单的物理现象。3、 情感、态度和价值观能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、勤于思考的良好习惯。教学资源分析汽车等交通工具的发明让学生从小就充满了好奇心，本章导图中显示的动能和
2、势能的转化过程为本节教学提供了很好的素材。8年级学生就接触过的动能、重力势能、弹性势能的一些实例以及学生在生活经历中的体验为本节教学打下了基础，生动的图片、直观的实验和先进的STS技术为拓展知识和提高能力提供了可能，而前面学过的控制变量法为探究本节中的新的问题铺平了道路。教学策略分析1、 将能量主线贯穿始终，从动能、势能入手，在原有基础上进一步定性研究影响动能、势能大小的因素和动能、势能大小的相互转化。2、 注重物理与生活、社会的联系，结合实例说明物体的动能和势能以及它们之间的转化，能用实例说明能源与人类生存和社会发展的关系。3、 注重研究方法的学习，用控制变量法进行实验设计，解决“探究动能的
3、大小与哪些因素有关”、“模拟打桩”等问题。教学重点、难点重点：动能、势能、机械能的概念以及动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化难点；探究动能大小与物体质量有关实验中，控制不同质量小车在水平起点速度相同方法的理解。课前准备表面较光滑的斜面、小车、砝码、小木块、橡皮筋、贺年卡、小剪刀、质量不同的重锤若干、水槽、细沙、“桩”（可用三根长铁钉钉入木板制成）铁架台、带细线的小球组成的单摆、风车、玩具汽车、玩具手枪、发条玩具小狗熊、滚摆、翻跟头魔丸课时建议3课时教学过程设计第一课时创设情境演示实验：机械玩具汽车的启动提出问题为什么把手中玩具汽车压着向后退一点，松开手后玩具小汽车会向前跑？投影图片：图片1
4、：本章导图（飞驰的越野汽车）提出问题汽车发动机为什么加了燃油后才能行驶？为什么要向汽车发动机的水箱中加水？引入课题要知道其中的奥妙，我们就要学习有关机械能和内能的知识板书课题第十二章 机械能和内能一、动能 势能 机械能投影图片：图片2：公路上的限速牌图片3：小朋友滑滑梯提出问题1、 为什么在高速公路上要限制汽车的最大行驶速度？2、 小朋友滑滑梯时为什么会越来越快？3、 运动物体具有什么样的本领？图片4：运动着的锤子能将钉子钉入木板中图片5：运动着的子弹射穿鸡蛋分析问题运动物体具有的共同的本领是都能够对另一物体做功，一个物体能够对另一物体做功，这个物体就具有能量。设问：什么叫动能？学生：物体由于
5、运动而具有的能叫动能演示实验1、风车加大吹的风力，观察风车的转动情况有什么变化2、 玩具手枪改变玩具手枪子弹的质量，观察射出的子弹推动泡沫块的距离有什么变化设问：影响物体动能大小的因素是什么呢？探究活动探究动能大小与哪些因素有关观察与思考1、 让小车从不同高度由静止开始滑下（如图12- 所示）想一想：小车运动到水平面时的速度大小相同吗？看一看：木块被撞后移动的距离相同吗？实验结果：速度大的小车使木块移动的距离较 ，小车对木块所做的功较 ，速度大的小车具有的动能较 。实验结论1：质量一定时，物体的速度越大，物体的动能越大；2、 改变小车的质量，让它们从同一高度由静止开始滑下（如图12- 所示）（
6、1） 先去掉木块观察两小车的运动情况是否相同（2） 放回木块，分别从同一高度由静止开始释放小车实验结果：质量大的小车使木块移动的距离较 ，小车对木块所做的功较 ，质量大的小车具有的动能较 。实验结论2：物体的速度一定时，物体的质量越大，物体的动能越大。综合结论：运动物体的动能的大小与物体的 和 有关，物体的 越大， 越大，它具有的动能就越大。说一说生活中还有哪些事例能说明上述结论？（学生讨论后回答）板书设计（第一课时）第十二章 机械能和内能一、动能 势能 机械能（一）一个物体能够对另一物体做功，这个物体就具有能量。（二）什么叫动能？ 物体由于运动而具有的能叫动能（三）影响动能大小的因素 运动物
7、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。第二课时演示实验发条玩具：小狗熊提出问题它的动力从何而来？引入新课：物体的势能势能的分类1、 弹性势能2、 重力势能学生活动1卡片为什么会跳起来实验目的（1） 通过实验知道弹性势能的存在（2） 探究物体的弹性势能跟哪些因素有关实验方法A、 用小剪刀在贺年卡的开口处对称地剪两个等长的缺口，B、 将两根橡皮筋卡在贺年卡的缺口处，反转后把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，C、 迅速松开手指，观察贺年卡弹起的高度，D、 不将贺年卡压平后放手，比较两次贺年卡弹起的高度有什么不同实验结论发生弹性形变的物体能做功，因此它具有 势
8、能，在弹性限度内，物体的形变越大，形变物体的弹性势能就越 。还有哪些例子说明了以上同样的道理？（1） 橡皮弹弓（2） 弯弓射箭（3） 跳板跳水（4） 发条式钟表你现在知道发条玩具小狗熊能行走的道理吗？学生发言：上紧发条后，发条发生弹性形变，因此它具有弹性势能，发条上得越紧，玩具小狗熊就走得越远，说明在弹性限度内，物体的形变越大，形变物体的弹性势能就越大。教师引导发生弹性形变的物体能做功，因此它具有弹性势能，被举高的物体同样也具有做功的本领，它也具有势能，这种势能叫做重力势能。回答提问：被举高的物体做功的例子有哪些？学生发言：打桩机、标枪等学生活动2模拟打桩实验目的探究重力势能的大小跟哪些因素有
9、关实验设计如图12-所示，将“重锤”举高，让它自由下落，将“桩”打入沙中，想一想像这样打桩，要像打得深一些可以采用哪些方法？试一试方法1： ；实验结论1：高度一定时，物体的质量越 ，“重锤”做功越 ，“重锤”具有的重力势能越 ；方法2： 。实验结论2：物体的质量一定时，高度越 ，“重锤”做功越 ，“重锤”具有的重力势能越 综合结论：物体重力势能的大小与 和 有关， 越大， 越大，物体具有的重力势能就越大。板书设（第二课时）（一）势能的分类 1、弹性势能 2、重力势能（二）发生弹性形变的物体具有弹性势能 弹性势能的大小与弹性形变的大小有关，在弹性限度内，弹性形变越大，物体具有的弹性势能越大。（三
10、）被举高的物体具有重力势能 重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。第三课时复习提问影响动能、势能大小的因素是什么？学生回答：影响动能大小的因素是质量和速度；影响重力势能大小的因素是质量和高度；影响弹性势能大小的因素有弹性形变。引入新课在物理学中，我们将动能和势能统称为机械能。一个物体可以同时具有动能和势能。创设情境滚摆的升降（演示实验）提出问题滚摆上升时具有什么能量？ 能减少？ 能增加？滚摆下降时具有什么能量？ 能减少？ 能增加？实验表明了 能和 能可以互相 。新课教学探究活动观察摆球的动能和势能的转化实验目的研究物体的动能和势能的相互转化实验方法1、
11、将带细线的小球固定在铁架台上，2、 用手抓住小球，使小球偏离原来静止位置后自由释放，使小球来回摆动。（如图12- 所示）实验结果（1）当小球由A点向下摆动时，小球的速度越来越快，动能越来越 ，重力势能越来越 ；当小球到达最低点O，时，小球的动能最 ，重力势能最 ，在此过程中，小球的重力势能逐渐转变成 能；（2）当小球由O，点向B点运动时，小球的速度越来越 ，动能逐渐转变成 能；当小球到达最高点B点时，小球的动能为 ，重力势能最 。实验表明：物体的动能和势能之间可以互相转化。实例分析（播放录象或图片）1、 游乐场的过山车2、 撑杆跳高中的运动员3、 皮球落地后的反弹演示实验翻跟头魔丸实验器材：
12、支架1个，有机玻璃槽1个，两头圆形的塑料圆柱体（魔丸）1个，铅球1个实验设计：（由学生自主设计或教师引导）1， 将魔丸平放在有机玻璃槽的一端，抬起这头，观察魔丸怎样运动至另一端。反复多次。现象：魔丸翻滚着运动到另一端。2， 将有机玻璃槽的中间架在支架上，用手控制两端的高低，观察魔丸的运动。现象：魔丸翻滚着在玻璃槽内来回运动。探究问题：1， 魔丸为什么会像翻跟头似的运动而不是直接滑动下去？答：因为魔丸内部的钢珠使魔丸的重心前后移动，魔丸围绕着重心转动，所以魔丸像翻跟头似的运动。2， 猜想一下魔丸内部的结构会是怎样的？答：魔丸内部有一颗钢珠，直径差不多是魔丸长度的一半。3， 试分析魔丸运动时重心的
13、变化以及能量的转换情况。答：当魔丸翻滚时重心不断地向魔丸前端移动。钢珠的重力势能不断地转化为魔丸翻滚的动能。4， 如果有机玻璃槽的内壁很光滑，魔丸的运动会是怎样？如果是很粗糙，又会是怎样？答：有机玻璃管内壁越粗糙，作用在魔丸上的摩擦力就越大，这样有助于魔丸翻滚。注意事项：不要将有机玻璃槽倾斜的过大（接近竖直），以免圆柱体内的铅球砸坏玻璃槽的两端生活 物理 社会大海中蕴含的机械能1、 潮汐能2、 海浪能3、 海流能学到了什么一个物体可以同时具有动能和势能，动能和势能统称为机械能动能、重力势能、弹性势能之间可以相互转化板书设计（第三课时）(一)动能和势能统称为机械能。(二)动能可以转化为势能，势能
14、也可以转化为动能（三）动能、重力势能、弹性势能之间可以相互转化 （四）机械能的有效利用资源库钢球爬坡实验目的： 探究机械能之间的转化实验器材： V形轨道1个，不锈钢球2个猜想假设： 物体受到重力的作用会沿着重心下降的方向运动，但大多是竖直下落或者沿着斜面向下滑动或滚动。我们能否利用物体自身重心的改变使物体沿着斜面向上运动？试自行设计一套实验装置来验证你的猜想。实验设计：轨道上端可以改变开口的距离。先将两条轨道平行放置，钢球只能停在轨道下端。1， 将轨道上端的开口逐渐增大，观察钢球的运动情况。现象：当轨道张到一定距离时钢球开始向上滚动。2， 换用另一个钢球重复上述步骤。现象：钢球同样会向上滚动，但轨道所张的距离不一样。探究问题：1， 钢球向上
