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第一節(jié)　動能 勢能 機械能 教 材 解 讀 　教材從“公路限速”和“腳踩滑板下滑”兩個實例提出問題，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時又提示了本節(jié)要研究的內(nèi)容：動能、勢能及其相互轉(zhuǎn)化．對于能量的概念不必深究，決定動能、重力勢能和彈性勢能大小的因素是本節(jié)的教學(xué)重點之一．教材先后安排了三個探究活動，并結(jié)合實例分析來進行說明，在三個探究活動中都用到了“控制變量法”，且活動過程的設(shè)計也逐步放開，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ滩陌才帕恕坝^察擺球的動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化”活動，目的是要學(xué)生通過觀察和思考，發(fā)現(xiàn)動能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)化，同時滲透機械能轉(zhuǎn)化與守恒的思想．而后所列舉的實例，目的是要讓學(xué)生學(xué)會運用動能與勢能之間相互轉(zhuǎn)化的觀點來分析問題，并認識到生活中這類現(xiàn)象是很多的．“生活物理社會”安排了一段關(guān)于“大海中機械能”的短文，目的是拓寬學(xué)生的知識面，使學(xué)生了解到在大海中蕰藏有巨大的能源有待我們?nèi)ラ_發(fā)，從而激發(fā)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的興趣. 教 學(xué) 目 標 知識與技能 (1)通過實例分析，認識到運動的物體能夠做功，具有動能. (2)通過探究，知道動能的大小與物體的質(zhì)量、運動的速度有關(guān)，并能解釋簡單的現(xiàn)象. (3)通過探究，知道彈性勢能和重力勢能的概念及其決定因素，并能解釋簡單的現(xiàn)象. (4)能夠運用“控制變量法”進行實驗設(shè)計來驗證自己的猜想，并能通過實驗分析總結(jié)，得出合理的結(jié)論. 過程與方法 (1)通過實例分析，體會動能的概念. (2)通過探究活動，了解動能、重力勢能和彈性勢能的大小各與什么因素有關(guān)，并嘗試解釋一些簡單的現(xiàn)象. 情感、態(tài)度與價值觀 通過實驗設(shè)計和探究活動，培養(yǎng)學(xué)生動手解決實際問題的能力和認真觀察、勤于思考的習(xí)慣. 重 難 點 處 理 　重點：決定動能、彈性勢能、重力勢能大小的因素．安排三個探究活動，分別對動能、重力勢能的影響因素進行實驗探究，并在此基礎(chǔ)上對一些簡單的相關(guān)現(xiàn)象進行解釋. 難點：探究實驗的設(shè)計以及如何用控制變量法來進行實驗探究．本節(jié)內(nèi)容的三個探究實驗，活動過程逐步開放，聯(lián)系以前學(xué)過的知識，體會控制變量法的要求，引導(dǎo)設(shè)計科學(xué)合理的實驗并進行探究. 學(xué)點1　動能 1．理解能量的概念，認識動能． 問題1：“一個物體能對另一個物體做功，就表明這個物體具有能量．”相互交流對這句話的理解，判斷下列關(guān)于能量認識的正誤，其中錯誤是(　　) A．能量的單位和功的單位相同 B．不做功的物體沒有能量 C．物體具有能量就能夠?qū)ν庾龉? D．物體對外做功的過程中，將消耗物體具有的能量 E．物體能對外做多少功，物體就具有多少能量 F．物體具有多少能量，就能對外做多少功 [答案] B 問題2：錘子運動起來后就能將釘子釘入木板，子彈運動起來后就能射穿雞蛋，這兩個事例說明的一個共同問題是：__運動的物體能對其他物體做功(或運動的物體具有動能)__．嘗試再舉一個類似的事例：__流動的空氣能推動帆船前進(合理均可)__． 問題3：判斷物體是否具有動能的標準是什么？飛機一定具有動能嗎？ [答案] 判斷物體是否具有動能的標準是看物體是否運動，一切運動的物體都具有動能．運動的飛機具有動能，靜止的飛機不具有動能． 2．探究動能大小與哪些因素有關(guān)． (1)猜想：動能的大小與__質(zhì)量__和__速度__有關(guān)． (2)實驗探究的主要方法：__控制變量法__． (3)實驗中研究對象是__小車__(選填“小車”或“木塊”)． 控制小車運動速度相同的具體方法是：__將小車從同一斜面的同一高度處釋放__；比較運動物體(小車)動能大小的具體方法是：__比較置于同一水平面上的同一木塊被小車推動的距離__． (4)如圖12－1－1甲所示的一組實驗，探究的是動能與__速度__的關(guān)系，探究得到的結(jié)論是：__質(zhì)量相同時，速度越大，物體所具有的動能就越大__． 圖12－1－1 如圖乙所示的一組實驗，探究的是動能與__質(zhì)量__的關(guān)系，探究得到的結(jié)論是：__速度相同時，質(zhì)量越大，物體所具有的動能就越大__． 綜合上述兩組實驗可得到的結(jié)論是：__物體動能的大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)，速度越大，質(zhì)量越大，物體所具有的動能就越大__． 學(xué)點2　勢能 1．彈性勢能 問題1：如圖12－1－2(a)所示，拉伸的橡皮筋能將子彈射出；如圖(b)所示，上緊的發(fā)條能帶動鐘表的齒輪和指針轉(zhuǎn)動；如圖(c)所示，壓縮的彈簧能彈開小車．這三個事例說明的一個共同問題是：__發(fā)生彈性形變的物體能對其他物體做功(發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能)__．嘗試再舉一個類似的事例：__拉開的弓能將箭射出(合理均可)__． 圖12－1－2 問題2：判斷物體是否具有彈性勢能的標準是什么？彈簧一定具有彈性勢能嗎？ [答案] 判斷物體是否具有彈性勢能的標準是看物體是否發(fā)生了彈性形變．發(fā)生彈性形變的彈簧具有彈性勢能，未發(fā)生彈性形變的彈簧不具有彈性勢能． 問題3：橡皮筋拉伸得越長，能將“子彈”射出越遠；發(fā)條上得越緊，能帶動鐘表的齒輪和指針轉(zhuǎn)動越長久；彈簧壓縮得越多，能將小車彈開越遠．這些事實均表明：__彈性形變越大，物體的彈性勢能就越大__． 2．重力勢能 問題1：打樁機上被舉高的重錘能將樁打入地下，山坡上的石頭能摧毀山下的建筑物，是因為它們都具有__重力勢__能． 問題2：判斷物體是否具有重力勢能的標準是什么？牢牢掛在枝頭的蘋果是否具有重力勢能？ [答案] 判斷物體是否具有重力勢能的標準是看物體是否有高度．掛在枝頭的蘋果是在高處，有高度，一定具有重力勢能． 問題3：閱讀教材P35“活動：模擬打樁”部分內(nèi)容，想一想： ①可以通過“樁打得深淺”比較被舉高的“重錘”具有的__重力勢__能的大小． ②像這樣打樁，要想將“樁”打得深一些可以采用的方法有__增加“重錘”的質(zhì)量__和__增加“重錘”的高度__兩種． 實驗和研究表明：物體的重力勢能與物體的__質(zhì)量__和__高度__有關(guān)，__質(zhì)量__越大、__高度__越高，它具有的重力勢能就越大． 問題4：重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為__勢能__． 學(xué)點3　機械能 問題1：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能．機械能共包含__3__種基本形式的能量，分別為__動能、彈性勢能、重力勢能__． 問題2：一個物體__可以__(選填“可以”或“不可以”)同時具有多種形式的機械能，請列舉一個同時具有動能和重力勢能的物體：__高空飛行的飛機(合理均可)__． 問題3：在空中飛行的一只球，它具有的重力勢能是5 J，動能是4 J，這只球具有的機械能是__9__J．物體具有機械能的多少等于__動能__和__勢能__的總和． 學(xué)點4　動能、勢能的相互轉(zhuǎn)化和機械能的變化 1．觀察擺球動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化． 問題1：動手操作并觀察教材P36圖12－10所示的實驗，填寫課本相應(yīng)的空白． [答案] 增大　減小　大　小　動　小　重力勢　0　大 問題2：該實驗說明：__動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化__． 問題3：動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化嗎？請設(shè)計一個實驗或舉出一個事例說明． [答案] 可以，拉彎的弓將箭射出的過程中，弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能；滾動的球?qū)椈蓧嚎s的過程中，球的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能．(合理即可) 問題4：觀察教材P36圖12－11，分析各圖中動能與勢能的轉(zhuǎn)化情況并交流反饋． (a)過山車——上升過程：__動能轉(zhuǎn)化為重力勢能__；下降過程：__重力勢能轉(zhuǎn)化為動能__． (b)皮球落地反彈——下落過程：__重力勢能轉(zhuǎn)化為動能__；形變過程：__動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能__；形變恢復(fù)過程：__彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能__；上升過程：__動能轉(zhuǎn)化為重力勢能__． (c)蕩秋千——上升過程：__動能轉(zhuǎn)化為重力勢能__；下降過程：__重力勢能轉(zhuǎn)化為動能__． (d)撐竿跳高——撐竿過程：__動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能__；起跳過程：__彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能__；下落過程：__重力勢能轉(zhuǎn)化為動能__． 2．判斷機械能的變化． 問　題：在教材P36圖12－10所示的擺球?qū)嶒炛?，我們還觀察到：擺球在自由擺動的過程中，每次上升的高度都在降低，最終在最低處靜止． ①每次擺球在最高點處，動能均為__0__，重力勢能逐次__變小__，所以機械能逐次__變小__．(后兩空均選填“變大”“變小”或“不變”) ②擺球擺動過程中機械能總量不斷減小的原因是：__克服空氣阻力做功，消耗機械能__．