动能和势能教学设计

时间:2024-10-03 09:56:54 教学设计 我要投稿
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动能和势能教学设计

  作为一名教职工,通常会被要求编写教学设计,教学设计是教育技术的组成部分,它的功能在于运用系统方法设计教学过程,使之成为一种具有操作性的程序。写教学设计需要注意哪些格式呢?以下是小编精心整理的动能和势能教学设计,欢迎大家分享。

动能和势能教学设计

动能和势能教学设计1

  一、教学目的

  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。

  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。

动能和势能教学设计2

  一、教学目标

  【知识与技能目标】

  初步认识动能和势能,势能包括:重力势能和弹性势能,并且通过实验了解动能和势能受哪些因素影响。

  【过程与方法目标】

  通过探究物体的动能受哪些因素影响的实验,学生的分析问题能力和解决问题能力得以提高。

  【情感态度价值观目标】

  实验探究加强了学生的分析能力,增加了对物理学科的喜爱。

  二、教学重、难点

  【重点】

  初步认识动能和势能以及它们受哪些因素影响。

  【难点】

  对质量相同,速度越大,动能越大;速度相同,质量越大,动能越大的理解。

  三、教学过程

  环节一:导入新课

  教师多媒体展示一些图片:湍急的流水能推动水车,拉开的弹弓能将弹丸射出,提出问题:这其中的原因是什么?

  学生回答:流水、弹弓都做了功,便能推动水车,将弹丸射出。

  教师引导流水、弹丸都对外做了功,它们都具有能量,而这个能量叫什么?有什么特性?引出今天的课题——动能和势能(板书)

  环节二:生成新知

  (一)动能

  1.教师引导:

  草地上运动的足球、高速公路上行驶的汽车,它们身上具有什么能量?

  学生根据导入以及课前的预习回答:动能

  教师总结:物体由于运动而具有的能量,叫做动能。(板书)

  2.探究实验:探究物体的动能和哪些因素有关(教师演示)

  1.让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,钢球运动到水平面的快慢一样吗?哪次木块B被撞得远?

  学生根据实验现象回答:高度越高,钢球运动到水平面时的.速度越大,木块B被撞得更远。

  2.改变钢球的质量,让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下,哪个钢球把木块B撞得更远?

  学生根据实验现象回答:速度相同时,质量越大的钢球将木块B撞得越远。

  教师引导学生结合两个实验概括出物体动能的影响因素?

  总结:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。(板书)

  (二)势能

  1.重力势能

  教师展示视频:打桩机在工作的时候,先把重锤高高的举起,重锤落下,可以把桩打入地里,并说明高处的重锤具有的能量叫重力势能。(板书)根据动能的影响因素让学生猜想,重力势能的影响因素是什么?

  学生回答:物体的质量越大,位置越高,具有的重力势能越大。(板书)

  2.弹性势能

  教师展示图片:发生形变的网球拍和拉弯的弓具有什么能量?

  根据重力势能的学习学生回答:弹性势能。(板书)

  追问:弹性势能受什么因素影响?

  学生回答:物体的弹性形变越大,弹性势能越大。(板书)

  总结:重力势能和弹性势能是常见的两种势能。

  环节三:巩固提高

  请学生判断下列物体具有哪种形式的能量:

  1、在水平公路上行驶的汽车

2、悬挂在天花板上的吊灯;

3、在空中飞行的飞机;

4、发生形变的网球拍。

  环节四:小结作业

  请用物理知识解释:为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?

动能和势能教学设计3

  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、知道什么是重力势能和弹性势能及影响势能大小的因素。

  4、能举例说明物体的动能、重力势能、弹性势能。

  5、能用动能、势能大小的因素解释简单的现象。

  6、通过演示实验、生活中的现象归纳和总结,提高学生观察、比较、想象、归纳的能力。

  教材分析

  本节教材首先在学生学过的功的知识的基础上,直接从功和能的关系引入了能量的初步概念,不追求严密性。这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识。教材列举了风、流水等能够做功,以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象,同时也为讲水能和风能的利用埋下伏笔。

  由此引出了动能的概念,用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系,能够培养学生的观察分析能力,势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念,再由实验或观察生活中的现象学习势能的大小的决定因素。最后,教材给出了机械能的概念,并指出动能、势能、机械能的单位和功的单位相同,都是焦耳。

  教法建议

  对于能量的引入,可以从一些涉及能量的词中,知道“能”是重要概念。再联系做功的知识,列举实例如课本上的实例和演示小实验。

  用学生自主学习的方法,让学生列举运动物体能做功的现象,并分析这些不同事物的相同点,进而得出运动的物体具有的能量是动能的结论。进一步用实验或多媒体资料发现动能大小的决定因素,并进而用学到的知识,即动能定义、动能大小的决定因素来分析和解释生产和生活中的现象。

  对于重力势能和弹性势能的学习,也用同样的方法,可以设计与动能相同的学习框架,让学生用科学探究的`方法学习,同时学生可以加深体验学习物理的方法和感觉到学习物理的乐趣。

  对于机械能的学习,可以用学生阅读课本或提供给学生的阅读材料,教师进行总结,注意要用联系实际的事例使学生能够分析机械能的实际问题,并理解统称为机械能中“统称”的含义。

  第一节

  【课题】

  【重点和难点分析】概念的建立。重力势能概念建立:由于实际看到的下落物体做功都表现为有速度的物体的做功,所以在建立重力势能概念时,要强化能够做功的物体就有能量。

  【教学过程设计】

  1,引入新课

  由于能量和做功的概念有密切的联系,所以通过一些问题引导学生由功和能的关系理解能量的概念。提供学生思考的问题有:怎样才算做功了;功的必要条件和单位;分析具体实例引入能量的概念。

  实验:演示钢球从斜面上滚下,在水平面上撞击木块,使木块移动一段距离,学生分析在碰撞过程中,做功的情况。由分析结果“钢球对木块做了功”引出能量的概念“一个物体能够做功,我们就说它具有能量。可见在物理学中,能量和做功有密切的联系,能量反映了物体做功的本领。一个物体能做的功越多,这个物体的能量越大。

  2,新授课:动能

  1),动能概念的建立

  观察和分析生活中的实例:风吹动帆船航行,空气对帆船做了功;急流的河水把石头冲走,水对石头做了功运动的钢球打在木块上,把木块推走,钢球对木块做了功。

  利用板图帮助学生找到不同现象的共性的内容:运动的物体能够做功,我们把它们所具有的能量称为“动能”。

  从板图上,学生应当能够总结出“物体由于运动具有的能量称为动能”。

  根据学生的具体情况,可以由学生总结结论,也可以教师帮助学生逐步的寻求共同点,得到结论。

  2),动能大小的决定因素

  实验步骤1:让同一个钢球在斜面的不同位置上滚下,观察小球撞击木块的现象,并分析得到的结论。

  学生在观察过程中要思考的问题:钢球先后从不同高度处滚下的原因;撞击距离的远近说明了什么;做功多少说明了什么;实验结论。

  分析过程:同一个钢球,原来的位置越高,滚到斜面下端时的速度越大,把木块推得越远,做的功越多,说明具有的动能越大,所以动能的大小与物体运动速度有关。

  实验步骤2:观察钢球和木球在斜面的同一高度处滚下,撞到平面上的木块发生的现象,并分析实验的结论。

  学生在观察过程中思考的问题:钢球和木球从斜面的同一高度处滚下的原因;撞击木块的远近说明了什么;做功多少说明了什么;实验结论。

  分析过程:钢球和木球从斜面的同一高度处滚下,到达斜面底部时速度相同,钢球的质量大,把木块推得远,做功多,具有动能大,所以动能的大小还与物体的质量有关。

  综上所述:物体的动能大小和物体的质量、运动速度有关。

  3,新授课:势能

  1),力势能概念的建立及其大小的决定因素

  引导学生观察分析重锤具有做功能力,因而具有能量: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。

  学生列举生活中存在重力势能的实例。并结合实例分析出物体和地面有高度差就有重力势能(可以让学生知道我们都是以地面为参考,来分析重力势能的)

  学生从实例中分析重力势能的大小的决定因素,并结合实际现象分析是否有重力势能、重力势能大小比较、重力势能的变化三个方面的问题。

  2),弹性势能概念的建立及其大小的决定因素

  建议学习方法为学生阅读,并回答问题:什么是弹性势能;举例说明物体具有弹性势能可以做功;分析压缩弹簧被放松而做功的实例;列举并分析弹性势能大小比较和弹性势能变化的实例。

  4,新授课:机械能

  讲清机械能上的统称其中统称的含义:表示都属于机械能,即机械能有两种表示方式:。一个物体既可以有动能也可以有势能。

  探究活动

  【课题】分析玩具小车在运动过程中的能量转化。

  【组织活动形式】学生小组

  【活动方案参考】

  1、观察小车的传动结构,在上紧发条时和松开发条时的情景;思考弹性势能大小和做功多少的关系。

  2、看看市场或超市中还有哪些上发条的小车。

  3、观察现在流行的儿童玩具靠什么发动的。

  【评价】

  1、材料全班共享。

  2、写出观察和分析的过程报告。

  3、从网上查找的资料,要列出学习过程清单。

动能和势能教学设计4

  一、教材分析

  (一)教材的地位和作用

  本课内容是《义务教育课程标准实验教科书?物理》(人教版)九年级全册第十五章第四节——《动能和势能》。本节教材在学生学过功的知识的基础上,直接从功和能的关系引入了能量的初步概念。学生对能量的认识有了进一步提高。本课内容为学习《机械能及其转化》打下基础。

  (二)教学目标

  1、知识与技能:

  (1)初步理解动能、势能的概念。

  (2)让学生掌握决定动能、势能大小的因素。

  2、过程与方法:

  (1)进一步了解利用“控制变量法”研究物理问题的基本思路和方法, 培养学生设计实验的能力。

  (2)在实验探究过程中,通过对现象的观察与思考,培养学生分析与归纳概括物理规律的能力。

  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。

  (三)教学重点:

  (1) 理解动能和势能的概念;

  (2) 探究决定动能、势能的因素。

  (四)教学难点:用控制变量法探究决定动能、势能大小的因素。

  (五)教具学具准备:多媒体课件、斜面、带孔的小车、木块、钩码、直尺、不同质量的小球、一盆松软的泥砂等。

  二、学情分析

  九年级学生具备了一定的实验探究能力和分析、归纳、解决问题的能力。他们求知欲更强,认识事物的兴趣更浓,他们喜欢探索自己熟悉的或与所学知识有关的生活现象、科学事件。

  三、教法和学法分析

  新课程理念认为:在注重知识技能的同时更应该注重过程与方法,教给学生方法比教给学生知识更重要。

  本节课主要采用的教法:实例教学法和实验探究相结合。

  学法:教师引导、学生小组合作进行实验探究的方法 。

  教学手段:以实验教学为主,利用多媒体辅助教学,提高课堂效率 。

  四、教学过程设计

  本节课的设计,在教学环节安排中注重了知识点的条理性和层次性。在教学方法上,注意了密切联系实际,从问题的提出、概念的引入以及结论的出现,都以学生的生活经验或者实验探究为主线,具有一定的启发性。

  第一环节:创设情境,引入新知。

  用多媒体课件播放一段视频(激发学生好奇心),学生看完后会感到迷惑不解:“小小的飞鸟为什么会撞伤坚硬的飞机?”由此引出课题:《动能和势能》。 第二环节:合作学习,探究新知。

  首先让学生观察两幅图(多媒体课件),让学生分析:风、汽车是否做了功?(激发学生的学习兴趣)从而引出能量的概念。

  1、物体能够对外做功,表示这个物体具有能量。简称:能

  能量的单位: 焦耳, 简称:焦, 符号是: J

  2、动能

  (1)在讲解动能的概念时,先用多媒体展示两幅图(图一: 风吹着帆船航行, 流动的空气对帆船做功。图二:流水推动水轮转动,水对水轮做功)。让学生找出它们的共同特点。引导学生分析得出:“运动的物体能够做功,他们具有能量”,引出动能的概念。

  让学生举例:生活中具有动能的物体。(加深对知识的理解)

  (2)探究一:动能的大小与什么因素有关?

  老师提出问题:狂风能撼动大树,而微风只能摇动树叶,说明动能有大有小,你能猜想一下动能的大小与什么因素有关?

  先让学生猜想(鼓励学生,敢于猜想才会有发明创造),再让学生分小组讨论、设计实验,(此时,老师引导学生利用控制变量法进行探究),然后学生进行分组实验(展示本人在教学中的片断)。记录数据,分析思考,得出结论,最后进行交流评估。(整个探究过程重在培养学生的设计实验和动手操作能力,培养学生的合作意识。)

  3、重力势能

  (1)“重力势能”的概念难以理解,我让两个学生做以下演示实验,引导学生分析:被举高的钩码做了功,具有能量。引出重力势能的概念。然后让学生举例:生活中具有重力势能的物体(加深对知识的理解)。

  (2)探究二:重力势能的大小与什么因素有关?

  在探究“重力势能的大小与什么因素有关?”时,让学生猜想,设计实验(引导学生利用控制变量法进行探究,学生可以自己选择实验器材,也可以用老师提供的器材设计实验),再让两个学生上讲台进行演示实验(学生边演示边讲解)。然后记录数据,分析思考,得出结论。(培养学生的实验能力和语言表达能力,突出学生的主体地位,教师的主导作用。)

  4、弹性势能

  (1)启发归纳:多媒体出示一幅射箭的图片,引导学生分析,得出弹性势能的概念:物体由于发生弹性形变而具有的.能叫弹性势能。

  加深理解:你能举出物体具有弹性势能的例子吗?(张开的弓、拉开的弹弓、弯曲的撑竿、压弯的跳板、形变的网球及网球拍等。)

  (2)老师引导学生分析生活中的实例得出决定弹性势能的大小的因素:弹性势能的大小与材料及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。

  5、重力势能和弹性势能统称势能。 与其他形式的能一样,动能和势能的单位也是焦耳,符号是J。

  (学习这一内容,始终是尊重学生的想法和主体地位,让学生在教师的引导下,循序渐进得出相关知识)

  第三环节:感悟收获,课堂小结。

  让学生说说本节课有什么收获?老师加以归纳总结。 (学生通过对本节课知识的回忆和概括,加深了对知识的理解。)

  第四环节:布置作业,巩固升华。

  课堂反馈:

  学生思考并回答引入课题时提出的问题:“小小的飞鸟为什么会撞伤飞机?”(使课堂首尾呼应)。

  练一练:

  1、下列物体具有何种形式的能量:

  升空的火箭: ;

  正在下落的雨滴: ;

  被拉长的橡皮筋:________________;

  在水平铁轨上行驶的火车___________ ;

  被起重机吊在空中静止的货物 _________。

  2、 唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句,这动人的诗句生动、形象地反映

  了这条大河蕴藏了大量的 能。

  3、一物体沿斜面匀速下滑,物体的( )

  A.动能增加,势能减小 B.动能、势能都减小

  C.动能不变,势能减小 D.动能、势能都增加

  4、思考:如果一块石头静静地躺在高山上,它是否具有能量?

  (通过练习,巩固所学知识。)

  分析资料:城市道路上的最高行驶速度v(km/h)

  同车型的限制车速不一样?(让学生体验学有所用的喜悦)

  五、板书设计

  为了使学生对知识有个系统全面的掌握,板书如下:

  15.4 动能和势能

  1、能量:物体能够对外做功,表示这个物体具有能量。

  能量的单位:焦(J)

  定义:物体由于运动而具有的能叫动能。

  2、动能影响因素:质量、速度

  定义:物体由于被举高而具有的能叫重力势能

  重力势能

  影响因素:质量、举高的高度

  3、弹性势能

  4、探究方法:控制变量法 转化法

  六、教学反思:

  本节课突出了学生的主体地位,注重知识的条理性、层次性,注意了密切联系实际,提高了学生的学习兴趣。在今后的教学中,我将继续研究新课标,深层次挖掘教材,虚心向同行学习,提高教学水平。我深刻地领会到“教无定法,学无止境”。

  我的说课到此结束,谢谢大家!

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