合理利用机械能（一）教学设计

张志敏

教学目标：

1.知识与技能

（1）建立能量的初步概念，知道能的单位

（2）理解动能、重力势能、弹性势能的概念，并会区分三种能

（3）理解动能、重力势能与哪些因素有关

2.过程与方法

（1）掌握运用控制变量法、转换法进行实验设计，逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯；并通过探究培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。

（2）培养学生用能量观点分析问题的能力和意识。

3.情感态度与价值观

（1）让学生认识到能量与人们生活、生产息息相关；增强合理利用能源的意识。

（2）结合动能重力势能的影响因素对学生进行高空抛物的危害

教学重点：

实验探究动能、重力势能的大小与哪些因素有关

教学难点：

1.“能”概念的建立

2.实验探究动能、重力势能的大小与哪些因素有关

教学过程：

引入新课

同学们看一段视频感受一下自然界的神奇而振撼（播放龙卷风、河水），视频中雪崩引起的海啸、冲天而起的龙卷风他们都具有很大的能量，那为什么奔腾的河水、冲天而起的龙卷风具有能量？他们具有什么形式的能？（引入新课）

一、认识“能”

自主阅读課本206页1、2找出能的概念，（学生看书写板书找学生回答）奔腾的河水可以推动轮船做功，龙卷风可以对其他物体做功，所以他们都具有能量。张开的弹弓可以对小球做功，张开的弓具有能量，你还能举出教室中能对外做功的物体吗？（学生回答）同学们举出了很多例子，只要物体能对外做功我们就说他具有能量。（学生通过自主学习对“能”有了初步的认识，接在让学生举出教室中能对外做功的物体，巩固‘能的概念。）

提出问题1.一个物体具有能是否一定正在做功？（学生回答）我兜里面有100元，我有购买力，但我不一定买东西。钱就相当于能对外做功的本领，买东西就是做功的过程，所以具有能量的物体不一定正在做功，做功的物体一定具有能量。所以判断一个物体是否具有能量不是看它是否正在做功，而是看他有没有对外做功的本领。

2.功和能的关系是什么？（学生回答）根据功能关系，如何判断一个物体具有能的多少？物体做功的过程就是能量转化的过程，物体能够做功越多，它具有的能量就越大，所以我们可以通过比较物体对外做功的多少来判断具有能的多少。

3.能的单位是焦耳

（本环节的练习，通过练习夯实基础并引入机械能的分类）我们看下面几个物体是否具有能量：①在水平轨道上滚动的钢球②被压弯的跳板③天花板上的吊灯④拉弯的弓⑤被举高的重锤⑥在地上滚动的足球

二、机械能的分类

学生自主阅读课本207页1、2段找出机械能的分类，并说出他们的特点。

三、动能大小影响因素

生活中常常会有这样的现象：操场上飞来的足球可以用脚踢，而飞来的铅球却避之不及；同一辆汽车缓慢行驶和高速行驶在车祸中造成的损害哪个更大一些？为什么？

根据现象提出问题：动能大小与哪些因素有关？

猜想：质量、速度

设计实验：利用斜面、小车、铁盒来探究动能大小与哪些因素有关。根据问题设计实验：1.如何让小车具有动能？（让小车运动）2.小车动能从什么现象上观察出来？（铁盒被小车撞击后运动的距离）这种物理研究方法是？（转换法）3.小车动能大小从什么现象上观察出来？ 4.实验中为了研究动能大小与速度的关系，需要控制撞击小车的__________不变，改变小车速度的方法是__________5.实验中为了研究动能大小与质量关系，需要控制撞击小车的不变__________，改变__________。

分组实验得出结论：物体的动能大小与物体的质量、速度有关，质量越大、速度越大，物体的动能越大。

四、重力势能大小与哪些因素有关

我们探究了动能大小与质量和速度有关，那重力势能与哪些因素有关呢？我们先看一段视频（高空抛物的视频）。从视频上我们看到通过什么来显示物体重力势能的大小？一串钥匙、一个小小的矿泉水瓶、一个鸡蛋它们的质量很小，为什么它们的重力势能那么大呢？一个鸡蛋从高空抛下都能有那么大的的破坏性，如果是一个铅球从高空抛下它的破坏性会怎么样？你能猜想出重力势能与哪些因素有关？（学生回答）我们能利用身边的铅笔、白纸等物品探究物体重力势能与哪些因素有关呢？（小组合作探究）找学生说出你的结论。课本208页是如何设计实验的。

当堂检测：完成《随堂》61页3、7

小结：结合学习目标谈收获

作业：《随堂》剩余的题