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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：